ग्रहदशा

क्ष - ग्रह म्हणजे काय रे भाऊ?
य - ग्रह म्हणजे सूर्याभोवती फिरणारी वस्तू.
क्ष - मग लघुग्रहांना ग्रह का म्हणत नाहीत?
य - लघुग्रह हे समूहाने एका विशिष्ट पट्ट्यामध्ये सूर्याभोवती फिरतात. स्वतंत्रपणे नाहीत, म्हणून.
क्ष - पण प्रत्येक लघुग्रहाची स्वतःची अशी स्वतंत्र कक्षा असतेच की.
य - लघुग्रहांची कक्षा आजूबाजूच्या लघुग्रहांच्या गुरुत्वाकर्षणाने सतत आणि मोठ्या प्रमाणात बदलत राहते. शिवाय लघुग्रह आकाराने फार छोटे असतात. लघुग्रह म्हणजे थोड्या मोठ्या आकाराचे दगडच. ते कसेही ओबडधोबड असतात, गोलाकार नसतात.
क्ष - मग चंद्राला ग्रह का म्हणत नाहीत? तो आहे की गोलाकार! आणि लघुग्रहांपेक्षा मोठाही आहेच. शिवाय पृथ्वीभोवती फिरता फिरता तो सूर्याभोवतीही फिरतोच की!
य - अरे, पण तो पृथ्वीचा उपग्रह आहे. तो स्वतंत्रपणे सूर्याभोवती फिरत नाही.  तो पुथ्वीभोवती फिरतो आणि पृथ्वी सूर्याभोवती, म्हणून तो सूर्याभोवती फिरतो. शिवाय सध्या आपण ज्यांना ग्रह म्हणतो ते ग्रह साधारण एकाच प्रतलामध्ये सूर्याभोवती फिरतात. चंद्राची कक्षा ह्या प्रतलामध्ये नाही.
क्ष - पण प्लुटोची कक्षा कुठे ह्या प्रतलामध्ये आहे? शिवाय प्लुटो कधी नववा ग्रह असतो तर कधी आठवा!!
य - प्लुटोची कक्षा नेपच्यूनच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे बदलते, त्यामुळे असं होतं. पण प्लुटो गोल आहे आणि सूर्याभोवती स्वतंत्र कक्षेत फिरतो.
क्ष - म्हणजे हे बरं आहे!! लघुग्रहांना ज्या कारणांमुळे ग्रह म्हणायचं नाही त्याच कारणांमुळे प्लुटोला मात्र ग्रह म्हणायचं! आणि सूर्याभोवती फिरण्याचाच मुद्दा असेल तर धूमकेतूही फिरतोच की सूर्याभोवती! मग त्याला ग्रह का म्हणायचं नाही?
य - सगळेच धूमकेतू सूर्याभोवती सतत फिरत राहात नाहीत. काही एकदा येतात आणि कायमचे गायब होतात. हॅलेसारखे अगदी थोडे फिरत राहतात. शिवाय आपल्या नऊ ग्रहांची कक्षा लम्बवर्तुळाकार आहे. साधारणतः धूमकेतूंची कक्षा लंबवर्तुळाकार नसते.
क्ष - हम्म..... पण हे सगळे आपल्या सूर्यमालेमधले ग्रह. बाकीच्या सौरमालांमध्ये असलेल्या कोणत्या वस्तूला ग्रह म्हणायचं आणि कोणत्या नाही हे कस ठरवायचं?
य - मला माहीत नाही रे. तू आपला इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनमिकल युनियनला विचार कसा!!


ह्या इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनमिकल युनियननेही परिपूर्ण, सर्वसमावेशक आणि योग्य अशी ग्रहाची व्याख्या आजपर्यंत केली नव्हती. आता ह्या व्याख्येला नेमकी कोणती ग्रहदशा चालू होती कुणास ठाऊक!!! आता मात्र बरीचशी सर्वसमावेशक आणि ग्रहांना इतर सौरमालीय वस्तूंपासून वेगळे करणारी अशी व्याख्या केली गेली आहे. प्रागमध्ये सध्या चालू असलेल्या खगोलविदांच्या परिसंवादामध्ये ह्या व्याख्येचा उहापोह चालू आहे आणि सप्टेंबरच्या पहिल्या आठवड्यात सर्वमान्य अशी व्याख्या प्रसृत करण्यात येईल. ही व्याख्या करताना ग्रहाप्रमाणेच उपग्रहाचीही नेमकी व्याख्या केली गेली आहे. त्याचा परिणाम असा की आजपर्यंत आपण शॅरनला प्लुटोचा उपग्रह समजत होतो, त्याला नव्या व्याख्येनुसार आता स्वतंत्र ग्रहाचा दर्जा मिळणार आहे. 


आता ग्रहाची व्याख्या अशी - ताऱ्याभोवती फिरणारी, मात्र जी स्वतःच तारा नाही आणि दुसऱ्या ग्रहाचा उपग्रहही नाही अशी अवकाशस्थ वस्तू, जिचे वस्तुमान द्रवस्थैतिक स्थैर्य (Hydrostatic Equilibrium) मिळवण्याएवढे असल्याने तिला गोलाकार/गोलसदृश आकार प्राप्त झाला आहे, अशा वस्तूला ग्रह असे म्हणावे. उपग्रहाची व्याख्या सांगते की ग्रहसदृश वस्तू जी एखाद्या ग्रहाभोवती फिरते आणि फिरताना ती वस्तू आणि तो ग्रह ह्या संयुक्त संस्थेचा गुरुत्वमध्य हा त्या ग्रहामध्ये असतो, अशा वस्तूला त्या ग्रहाचा उपग्रह असे म्हणावे.


आता ह्या दोन्ही व्याख्या विस्ताराने पाहू. ह्या व्याख्या संपूर्णपणे समजावून घेण्यासाठी आपल्याला द्रवस्थैतिक स्थैर्य आणि गुरुत्वमध्य ह्या संकल्पना समजावून घ्याव्या लागतील. ग्रह तयार होताना अवकाशातील धूळ्, वायू एकत्र येऊन एका केंद्राभोवती फिरायला लागतात. आणि ह्या फिरणाऱ्या गोळ्याचे वस्तूमान जेवढे जास्त तेवढे त्याचे गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational force) अधिक. ह्या स्वगुरुत्वाकर्षणाच्या परिणामामुळे ह्या धूळ आणि वायूच्या गोळ्यातील कण हा केन्द्राच्या दिशेने ओढला जातो. गुरुत्वाकर्षण हे केंद्रापाशी सर्वात अधिक असल्यामुळे तेथे ह्या वायूंचा दाब सर्वाधिक असतो, तर जसजसे केंद्रापासून दूर जावे तसतसा हा दाब कमी होत जातो. ह्या दाबातील बदलामुळे जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे म्हणजेच केंद्रापासून बाहेरच्या दिशेने असे एक बल कार्यरत होते, ज्याला दाबफरक बल (pressure gradient force) म्हणतात. केंद्रगामी गुरुत्वाकर्षण बल आणि बाह्यगामी दाबफरक बल ह्यातील तोल साधला केला की त्या वस्तूला द्रवस्थैतिक स्थैर्य (hydrostatic equilibrium) प्राप्त झाले असे म्हणतात. ह्या स्थितीमध्ये त्या वस्तूतील कण हा केंद्राच्या दिशेने सारख्याच प्रमाणात ओढला जात असल्याने त्या वस्तूला जवळपास गोलाकार प्राप्त होतो. वस्तूचे वस्तुमान जेवढे जास्त तेवढी गोलाकार प्राप्त होण्याची शक्यता अधिक. सर्वसाधारणपणे ५ x १०२२ किलोग्रॅम पेक्षा अधिक वस्तुमान आणि ८०० किलोमीटर पेक्षा अधिक व्यास असलेल्या वस्तू ह्या स्वगुरुत्वाने गोलाकार प्राप्त करू शकतात.


एखाद्या संस्थेचा गुरुत्वमध्य म्हणजे असा एक बिंदू ज्याठिकाणी त्या संस्थेचे संपूर्ण वजन एकवटल्याचे भासते. जर साधारण सारखेच वस्तुमान आणि आकारमान असलेल्या आणि परस्परांपासून क्ष किलोमीटर अंतरावर असलेल्या दोन गोलाकार वस्तू एकमेकांभोवती फिरत असतील तर त्या दोन वस्तू मिळून तयार होणाऱ्या संस्थेचा गुरुत्वमध्य हा त्या दोन वस्तूंच्या बरोबर मध्ये, म्हणजेच कोणत्याही एका वस्तूच्या केंद्रापासून क्ष/२ अंतरावर आणि दोन्ही वस्तूंचे केंद्र जोडणाऱ्या रेषेवर असेल.


चंद्र हा पृथ्वीचा उपग्रह आहे. चंद्र पृथ्वीभोवती फिरतो असे म्हटले जात असले तरी प्रत्यक्षात चंद्र आणि पृथ्वी हे त्या दोघांच्या मिळून बनलेल्या संयुक्त संस्थेच्या गुरुत्व मध्याभोवती फिरतात. पृथ्वीचे वस्तुमान आणि आकारमान चंद्राच्या तुलनेत खूपच मोठे असल्यामुळे हा गुरुत्वमध्य पृथ्वीमध्ये, पृथ्वीच्या आत असतो. त्यामुळे चंद्राला पृथ्वीचा उपग्रह असे म्हणतात. शॅरन हा प्लुटोचा उपग्रह आहे असे मानले जात होते. प्रत्यक्षात प्लुटो आणि शॅरन हे त्या दोघांच्या मिळून तयार झालेल्या संयुक्त संस्थेच्या गुरुत्वमध्याभोवती फिरतात. प्लुटो हा वस्तुमान आणि आकारमानाने शॅरनपेक्षा मोठा असला तरी दोघांच्या वस्तुमानामधला फरक खूपच कमी आहे. त्यामुळे ह्या संयुक्त संस्थेचा गुरुत्वमध्य प्लुटोमध्ये नसून, बाहेर अवकाशात आहे. हा गुरुत्वमध्य बाहेर असल्यामुळे नवीन व्याख्येनुसार शॅरनला प्लुटोचा उपग्रह म्हणणे योग्य ठरणार नाही. ह्यापुढे शॅरनला स्वतंत्र ग्रहाचा दर्जा मिळणार आहे. मात्र दोघे एकमेकांभोवती फिरतात आणि सूर्याभोवती साधारणपणे एकाच कक्षेत फिरत असल्यामुळे आणि प्लुटो-शॅरन ह्या जोडगोळीला जोडग्रह असे म्हटले जाईल. 


आपल्या सौरमालेमध्ये मंगळ व गुरू ग्रहांदरम्यान लघुग्रहांचा पट्टा आहे. ग्रहाच्या नवीन व्याख्येनुसार लघुग्रहांच्या पट्ट्यातील सेरेस (Ceres) ह्या लघुग्रहालाही ग्रहाचा दर्जा प्राप्त होणार आहे. बहुतेक लघुग्रह हे छोटे-मोठे दगड आहेत. त्यांचे आकारही दगडांप्रमाणेच आहेत. मात्र सेरेस हा मोठा लघुग्रह गोलाकार असून त्याला द्रवस्थैतिक स्थैर्य प्राप्त झालेले असल्यामुळे आता सिरसला ग्रहाचा दर्जा मिळणार आहे.  


ग्रहाच्या नवीन व्याख्येनुसार प्लुटॉन्स हा ग्रहांचा एक प्रकार उदयास येणार आहे. प्लुटॉन्स म्हणजे प्लुटोच्या पलिकडे असण्याऱ्या अवकाशातील, मात्र सूर्याभोवती फिरणाऱ्या अवकाशस्थ वस्तू. प्लुटो हा पहिला प्लुटॉन, शॅरन हा दुसरा प्लुटॉन तर "२००३ यूबी ३१३" हा तिसरा प्लुटॉन म्हणून ओळखला जाईल. प्लुटोच्या अलिकडील ग्रहांना अभिजात ग्रह (बुध ते नेपच्यून, classical planets) असे म्हटले जाते.  इ‌. स. १९०० पूर्वी शोध लागलेल्या ग्रहांना इतिहासकालामध्ये ज्ञात असलेले ह्या अर्थी अभिजात असे म्हटले जात असले तरी तो ह्या ग्रहांचा अधिकृत प्रकार नाही.


२००३ मध्ये माइक ब्राउन (कॅल्टेक), चॅड ट्रुहिलो (जेमिनी वेधशाळा) आणि डेविड रॅबिनोविट्झ (येल विद्यापीठ) ह्यांनी शोधलेल्या "२००३ यूबी ३१३" ह्या वस्तूला (दहाव्या) ग्रहाचा दर्जा मिळणार आहे. "२००३ यूबी ३१३" हे तात्पुरते नाव असून त्याचेच "झेना" हे नावही काही प्रमाणात प्रचलित आहे. मात्र ह्या ग्रहाचे अधिकृत नाव लवकरच जाहीर करण्यात येणार आहे. झेना हा ग्रह प्लुटोच्या पलिकडे असून प्लुटोपेक्षा आकाराने मोठा आहे.


अशाप्रकारे १२ ग्रहांच्या नव्या सौरमालेमध्ये आठ अभिजात ग्रह (classical planets) - बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगळ, गुरू, शनि, युरेनस, नेपच्यून, एक बटुग्रह (dwarf planet) - सेरेस  आणि तीन प्लुटॉन्स - प्लुटो, शॅरन, २००३ यूबी ३१३ असतील.


द्वादश ग्रह सारणी -




































































ग्रहाचे नाव अधिकृत प्रकार वर्णनात्मक प्रकार सरासरी व्यास (किमी)
बुध - अभिजात ४,८७९
शुक्र - अभिजात १२,१०४
पृथ्वी - अभिजात १२,७४६
मंगळ - अभिजात ६,७८०
सेरेस - बटु ९५२
गुरू - अभिजात १,३८,३४६
शनी - अभिजात १,१४,६३२
युरेनस - अभिजात ५०,५३२
नेपच्यून - अभिजात ४९,१०५
प्लुटो प्लुटॉन बटु २,३०६
शॅरन प्लुटॉन बटु १,२०५
२००३यूबी२१३ प्लुटॉन बटु २,४००

आकृती १ - द्वादश ग्रह व सूर्याच्या तुलनेत आकारमान


 


भविष्यकाळामध्ये आपल्या सौरमालेतील ग्रहांची संख्या आणखी २ ते १२ ग्रहांनी वाढण्याची शक्यता आहे. ह्या वस्तूही प्लुटोपलिकडील अवकाशात असल्याने त्या प्लुटॉन्स प्रकारात मोडतील. ह्या वस्तूंविषयी अधिक संशोधन चालू आहे. त्यांची सध्या तात्पुरत्या स्वरूपात वापरात असलेली नावे पुढीलप्रमाणे - २००३ इ एल ६१, २००५ एफ़ वाय ९, सेडना, ऑर्कस, क्वाओर, वरूण, २००२ टी एक्स ३००, इग्झिऑन, २००२ ए डब्ल्यू १९७, वेस्टा, पल्लस, हायजिया. 


आकृती २ - भविष्यकालीन ग्रह व पृथ्वीच्या तुलनेत आकारमान


 


संदर्भ -


माहिती -  इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनॉमिकल युनियन चे संकेतस्थळ, 
             हॅलिडे, रेसनिक, "फंडामेंटल्स ऑफ फिजिक्स", न्यूयॉर्क विली, जॉन्स ऍण्ड सन्स, २००१.
आकृत्या व सारसारणीसाठी - इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनॉमिकल युनियन चे संकेतस्थळ.