நாம இப்போ உணர்கிற சூரிய ஒளி இவ்வளவு பழசா... ஆச்சர்யமூட்டும் ஒளிக் கணக்கு! #KnowScience

ஒளியை விட வேகமானது ஒன்றும் இல்லை என்பது நாம் அறிந்ததே. அந்த ஒளியானது வெற்றிடத்தில் ஒரு நொடிக்கு 300,000 கி.மீ. (தோராயமாக) என்ற வேகத்தில் செல்கிறது. 

சூரிய ஒளி

ஒளியானது சூரியனிலிருந்து கிளம்பி பூமியினை அடைய 8 நிமிடங்கள் 31 நொடிகள் ஆகின்றன. அதாவது காலையில் படுக்கையில் இருக்கும் உங்களைத் துயில் எழுப்புவதற்கு திரைச்சீலைகளுக்குப் பின்னால் காத்துக்கொண்டிருக்கும் சூரியக்கதிர்களானது, சூரியனின் மேற்பரப்பில் இருந்து கிளம்பி 8.31 நிமிடங்கள் பயணம் செய்திருக்கின்றன என்று பொருள். மற்றொரு வகையில் சொல்ல வேண்டுமானால் மாலைவேளையில் சூரியன் மறைந்திருக்கும், ஆனால், அதை உணர்வதற்கு நமக்கு எட்டு நிமிடங்கள் ஆகும். பூமியானது சூரியனிலிருந்து சுமார் 149.6 மில்லியன் கிலோமீட்டர்கள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது. இவ்வளவு மில்லியன் தொலைவினை எட்டே நிமிடங்களில் கடப்பது எவ்வளவு ஆச்சர்யத்திற்குரியதாக இருக்கிறதோ, அதைவிடப் பல மடங்கு ஆச்சர்யத்திற்குரிய விஷயமும் ஒன்று இருக்கிறது. சூரியனின் மையப்பகுதியில் உருவாகும் இந்த ஒளி ஆற்றலானது அதன் மேற்பரப்பினை அடைய 50 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் அதிகமான காலத்தினை எடுத்துக்கொள்ளும் என்பதுதான் அது.

சூரியனின் ஆரம் 6,95,700 கிலோமீட்டர்கள் (பூமியின் ஆரத்தினை விட 109 மடங்கு அதிகம்) – இந்தத் தொலைவினைக் கடக்க ஒளிக்கு இரண்டே நொடிகள் போதுமானது. ஆனால், சூரியனின் உள்ளே நடப்பதோ வேறு. சூரியனின் மையப்பகுதியில் அணுத்துகள்கள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதிக்கொள்ளும் என்று பார்த்தோமல்லவா? அதனால் உருவாகும் ஒளித்துகள் அல்லது ஃபோடான்கள்  (Photons – இவற்றில்தான் ஆற்றல்கள் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளன) ஒரே நேர்கோட்டில் பயணிப்பதில்லை. மாறாக ‘குடிகாரர்களின் நடையில்’ பயணிக்கிறது. அதாவது, அளவுக்கு அதிகமாகக் குடித்துள்ள ஒருவரைக் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். அவரின் நடை நேரான திசையில்  இருக்காது. அவர் ஒரு கம்பத்தில் (lamp post) சாய்ந்திருப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம். அதிலிருந்து அவர் அடுத்து சிறு தூரத்தில் இருக்கும் மற்றொரு கம்பத்தினை அடைய விரும்புகிறார். அதற்காக அவர் ஒவ்வொரு முறையும் அடியெடுத்து வைக்கிறார். ஆனால், அது நேராக இல்லாமல் சீரற்ற திசையில் செல்கிறது. உதாரணமாக, நிதானமாக இருப்பவர் 10 அடியில் கடக்க வேண்டிய அந்தத் தொலைவினை, ஒரு குடிகாரர் அதன் பத்து மடங்கில், அதாவது 100 அடியில் கடக்கிறார். இதே குடிகாரரின் நிலைமையில்தான் மையப்பகுதியில் இருக்கும் ஃபோடான்களும் சூரியனின் நிறமண்டலத்தினை (Photosphere) அடைகின்றன.

சூரிய ஒளி

சூரியனில் கம்பங்கள் இல்லாவிட்டாலும் பல அடுக்குகள் உள்ளன. சூரியன் வெறும் தீப்பந்து மட்டும் அல்ல. இது முழுக்க முழுக்க ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியத்தினால் ஆகியிருந்தாலும் உள்ளே சிக்கலான கட்டமைப்பினைக் கொண்டது. முக்கியமாக மையக்கரு, ஒளி மண்டலம், நிற மண்டலம் மற்றும் கொரோனா (சூரிய வளிமண்டலத்தின் மேல் அடுக்கு) ஆகிய பகுதிகளால் ஆனது. ஆக இந்தச் செயல்பாட்டின் வழிமுறைகளை அறிவதற்கு நாம் அதன் மையக்கரு நோக்கிப் பயணிக்க வேண்டும்.

சூரியனின் மையப் பகுதியில் உள்ள வெப்பமும் அழுத்தமும் நம்மால் கற்பனையே செய்ய முடியாது (15,000,0000 degree celsius). சூரியன் பெரும்பாலும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் ஆனது என்பது  நமக்குத் தெரியும். இவ்வளவு அதிகமான அழுத்தத்தில், இந்த ஹைட்ரஜன் அணுவில் இருக்கின்ற புரோட்டான் மற்றும் எலக்ட்ரான் தனித்தனியாகப் பிரிந்துவிடும். இந்த புரோட்டான்கள் நேர் மின்தன்மை கொண்டவை என்பதால் (positively charged) ஒன்றோடு ஒன்று விலகிக்கொள்ளும் தன்மை கொண்டிருக்கும். இருப்பினும் சூரியனின் மையத்தில் ஒரு சுவாரஸ்யமான சம்பவம் நடக்கிறது. அது என்னவென்றால் இந்தப் புரோட்டான்கள் எல்லாம் அதிக அழுத்தத்தில் வேகமாக அங்கேயும் இங்கேயும் அலைந்துகொண்டு இருக்கின்றன. அதனால் அவை ஒன்றுடன் ஒன்று மோதுவதைத் தவிர்க்க முடியாது. எனவே, இரண்டு புரோட்டான்கள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதி ஒரே அணுவாகச் சேர்ந்துவிடும். இந்த நிகழ்விற்கு ‘இணைவு’ (fusion) என்று பெயர். அப்படி மோதுகின்ற ஹைட்ரஜன் அணுக்கருவான புரோட்டான், ‘ஹீலியம்’ ஆக மாறிவிடுகிறது. இந்தப் புரோட்டான்கள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதும்போது அதன் நிறையில் (mass) சிறிதளவை இழந்துவிடும். அவ்வாறு இழந்த நிறையானது ஆற்றலாக மாறி நமக்கு வெப்ப ஆற்றலையும் ஒளி ஆற்றலையும் கொடுக்கும். இந்தச் செயல்முறையில் புரோட்டான்கள் இழப்பது என்னவோ 0.7% நிறைதான். ஆனால், அது ஆற்றலாக மாறும்போது அதிகமான ஆற்றலாக மாறுகிறது (As per E = mc^2). இதேபோன்று சூரியனின் மையத்தில் ஒரு நொடிக்குப் பல மில்லியன் கணக்கான புரோட்டான்கள் ஒன்றோடு ஒன்று மோதலுற்று அதன் நிறையை இழக்கின்றன. மொத்தமாகப் பார்த்தால் சூரியன் ஒரு நொடிக்கு 4.3 மில்லியன் டன் நிறையை இழக்கிறது. இந்த எண்ணிக்கையை அப்படியே E=mc^2 ல போட்டு பாருங்கள். (total energy per second = 4,300,000,000 kg*C2)...  நம்முடைய கற்பனையில்கூட வராத அளவு ஆற்றல் சூரியனுடைய மையப்பகுதியில் உருவாகிறது என்பது புரிகிறது அல்லவா? 

சூரிய ஒளி

அது மட்டுமல்லாமல் இந்த இணைவு நிகழ்வானது இரண்டு விதமான துகள்களை உருவாக்குகின்றது. ஒன்று நியூட்ரினோக்கள் (neutrinos)- அடிப்படைத் துகள்களான இவை மற்ற பொருள்களுடன் அரிதாகவே தொடர்பு கொள்கிறது. மற்றொன்று காமா கதிர்கள் (gamma rays) – இவை அதிக ஆற்றலுடைய ஃபோட்டான்கள் ஆகும். இவை மற்ற பொருள்களுடன் அதிக அளவில் தொடர்பு கொள்கின்றன. இவற்றில் நியூட்ரினோக்கள் எந்தப் பிரச்னையும் இல்லாமல் சூரியனைக் கடந்து செல்கின்றன. ஆனால், காமா கதிர்களோ ஒவ்வொரு முறையும் அணுக்களோடு மோதலுற்று ஆற்றல்கள் உறிஞ்சப்பட்டு மீண்டும் சீரற்ற திசையில் உமிழப்படுகின்றன. இதுவே அதன் பிரதான காரணம்.

இவ்வாறாக, சூரியனின் மையக்கருவில் உருவாகும் ஒரு ஃபோடான் அதன் மேற்புறப்பகுதியினை அடைவதற்குண்டான காலத்தினை மிகத்துல்லியமாக நீங்கள் கணக்கிட முற்படுவீர்களேயானால், உங்களுக்கு ஏமாற்றமே காத்துக்கொண்டிருக்கும். காரணம் அது பத்தாயிரத்திலிருந்து 50 மில்லியன் ஆண்டுகள் வரை மாறிக்கொண்டிருக்கும். இதன் காரணமாகவே அறிவியலாளர்கள் பலர் இதைக் கணக்கிடத் தயங்குகின்றனர். ஞாபகம் இருக்கட்டும் ஃபோடான் வழி நேர்வழியல்ல, அது ‘குடிகாரர் வழி’...!

Do you like the story?

Please Appreciate the Author by clapping!