വേലി എന്നു കേൾക്കുമ്പോൾ നമ്മുടെ മനസ്സിലേക്കു വരിക പറമ്പിന്റെ അതിരുകളിൽ കെട്ടുന്ന വേലികളാണ്. എന്നാൽ വേലിയേറ്റം എന്നു പറഞ്ഞാൽ ചിത്രം മാറും. കടൽത്തീരത്തു താമസിക്കുന്നവർക്ക് അതു നിത്യ അനുഭവമാണ്.

വേലീബലങ്ങൾ (Tidal forces) എന്ന സാർവലൗകിക പ്രതിഭാസത്തിലെ നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്ന ഒരു കാര്യം എന്നു മാത്രം വേലിയേറ്റ – വേലിയിറക്കങ്ങളെ പരിഗണിച്ചാൽ മതി.

എന്താണീ വേലീബലങ്ങൾ? സാമാന്യം വലിയ രണ്ട് വസ്തുക്കൾ തമ്മിൽ ഗുരുത്വാകർഷണം ഉണ്ടെന്നിരിക്കട്ടെ. അവയുടെ എല്ലാ ഭാഗത്തും ഒരേ അളവിൽ ആവില്ലല്ലോ ബലം അനുഭവപ്പെടുക. അഭിമുഖമായി വരുന്ന സ്ഥാനങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ബലവും വിദൂരസ്ഥാനങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ ബലവും ആവും അനുഭവപ്പെടുക. ഒരു വസ്തുവിന്റെ വ്യത്യസ്തസ്ഥാനങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്തമായി ഗുരുത്വബലം അനുഭവപ്പെടുന്നതിന്റെ ഫലമാണ് വേലീബലം.

ചിത്രം 1

ചിത്രം 1. നോക്കിയാൽ കാര്യങ്ങൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. E എന്ന വലിയ വസ്തു ഭൂമി ആണെന്നിരിക്കട്ടെ. അതിനടുത്തേക്ക് M എന്ന ഒരു ഉൽക്ക (meteor) വരുന്നു. ഉൽക്കയുടെ A എന്ന ഭാഗത്ത് ഗുരുത്വബലം കൂടുതലായതുകൊണ്ട് അവിടെ കൂടുതൽ വലിവുബലം അനുഭവപ്പെടും; B എന്ന ഭാഗത്ത് വലിവു ബലം കുറവായിരിക്കും. ഫലമോ? ഉൽക്ക അല്പം വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടും. ഇതിനെ ഗണിതപരമായി ഇങ്ങനെ എഴുതാം: ഉൽക്കയുടെ മധ്യഭാഗത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന ഗുരുത്വബലം F എന്നും സമീപ അഗ്രത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലം F + f എന്നും വിദൂര അഗ്രത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലം F – f എന്നും എടുത്താൽ വസ്തുവിനെ + f, – f എന്നീ ബലങ്ങൾ വലിച്ചുനീട്ടുന്നു എന്നു കണക്കാക്കാം. ഭൂമിയോട് അടുക്കുംതോറും വലിവു കൂടിക്കൂടിവരും. അതു വലിഞ്ഞു പൊട്ടി കഷണങ്ങളായെന്നും വരാം. നല്ല ഉറപ്പുള്ള, ലോഹങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഉൽക്കകൾ എളുപ്പം പൊട്ടില്ല. കാർബണും ഐസും മറ്റും ചേർന്നുണ്ടായവ എളുപ്പം പൊട്ടും. ഭൂമിയുടെ നേർക്കു വരുന്ന ധൂമകേതുക്കൾക്കും (Comets) ഇതു തന്നെ സംഭവിക്കും. (ഇതൊക്കെ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ പ്രവേശിക്കുന്നതിനുമുമ്പാണു കേട്ടോ. അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തിയാൽ ഘർഷണം വഴി ചൂടുപിടിച്ചു കത്തി ചാമ്പലാകും.)

ചിത്രം 2.1

ചിത്രം 2.2 This series of eight NASA Hubble Space Telescope “snapshots” shows the evolution of the P-Q complex, also called the “gang of four’ region, of Comet P/Shoemaker-Levy 9.

1994 ജൂലൈയിൽ ഷൂമാക്കർ ലെവി 9 (Shoemaker – Levi 9) എന്ന സാമാന്യം വലിയ ഒരു ധൂമകേതുവിനെ വ്യാഴം വേലീബലം വഴി ഇരുപതോളം കഷണങ്ങളായി മുറിക്കുകയും അവ ഓരോന്നായി വ്യാഴത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തി ഉജ്ജ്വലമായി കത്തിയമരുകയും ചെയ്ത കാഴ്ച ഹബ്ൾ ടെലിസ്കോപ്പ് പകർത്തുകയുണ്ടായി (ചിത്രം 2.1, 2.2). സൂര്യന്റെ കാര്യത്തിൽ അതിനെ സമീപിക്കുന്ന ധൂമകേതുക്കളും ഉൽക്കകളും ഇങ്ങനെ പൊട്ടിപ്പിളരുന്നതും കത്തുന്നതും പതിവാണ്.

വേലീ ബലം ഏറ്റവും ശക്തമായി അനുഭവപ്പെടുക ഒരു തമോഗർത്തത്തെ (black hole) സമീപിക്കുന്ന വസ്തുവിലായിരിക്കും എന്നു വ്യക്തം. എത്ര കാഠിന്യമുള്ള വസ്തു ആയാലും അതു വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടും; ചെറുകഷണങ്ങളായി മുറിക്കപ്പെടും. സംഭവചക്രവാളം (event horizon) എന്ന പരിധിക്കുള്ളിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ പിന്നെ എന്തു സംഭവിക്കുമെന്ന് അറിയാൻ നമുക്ക് ഒരു മാർഗവും ഇല്ലതാനും.

ചിത്രം 3 – The rings of Saturn take center stage in this portrait by the Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera 3 taken on June 20, 2019. (Image credit: NASA/ESA/A. Simon/M.H. Wong)

ശനിയുടെ വലയങ്ങൾ.

വലിയ ഗ്രഹങ്ങൾക്കെല്ലാം (വ്യാഴം, ശനി, യുറാനസ്, നെപ്റ്റ്യൂൺ) ചുറ്റും വലയങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ശനിയുടെ വലയങ്ങളാണ് ഇതിൽ ശ്രദ്ധേയം. ഒന്നിനുപുറത്ത് ഒന്നായി അനേകം വലയങ്ങളും വലയങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്ന വിടവുകളും (കസ്സീനി വിടവുകൾ) ഉണ്ട്. ഗ്രഹവലയങ്ങളിലെല്ലാം പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിട്ടുള്ളത് പൊടിപടലങ്ങളും പാറക്കഷണങ്ങളും ഐസ് കഷണങ്ങളും ആണ്.

വലയങ്ങളുടെ സൃഷ്ടി സംബന്ധിച്ച് എല്ലാവരും അംഗീകരിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തം ഒന്നുമില്ല. രണ്ട് ഊഹങ്ങളാണ് ഉള്ളത്. രണ്ടും റോഷേ പരിധി (Roche limit) എന്ന ആശയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. ഒരു വസ്തുവിന് ഗ്രഹത്തിന്റെ (അല്ലെങ്കിൽ ഒരു വലിയ ബഹിരാകാശവസ്തുവിന്റെ) കേന്ദ്രത്തിൽനിന്നുള്ള അകലം ഒരു നിശ്ചിത ദൂരത്തിലും കുറഞ്ഞാൽ സ്വന്തം ഗുരുത്വബന്ധനം വഴി വേലീബലത്തെ അതിജീവിക്കാൻ കഴിയാതെവരും. അത് വേലിബലം മൂലം തകർന്നുപോകും. ഈ ദൂരപരിധിയെയാണ് റോഷേ പരിധി എന്നു പറയുക. ഇത് ഗ്രഹത്തിന്റെ വ്യാസാർധത്തിന്റെ ഏകദേശം 2.5 മടങ്ങ് ആണെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു. (ഗ്രഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രത അനുസരിച്ച് ഏറ്റക്കുറവുണ്ടാകും). ഗ്രഹവലയങ്ങളെല്ലാം അതതു ഗ്രഹങ്ങളുടെ റോഷേ പരിധിക്കള്ളിൽ ആണുള്ളത്. ഉപഗ്രഹങ്ങളെല്ലാം റോഷേ പരിധിക്കപ്പുറവും.

ഗ്രഹങ്ങൾ (ഭൂമി ഒഴികെ) ഉപഗ്രഹങ്ങളെ ആർജിക്കുന്നത് മുഖ്യമായും രണ്ടു വിധത്തിലാണ്. ഒന്ന്, ഗ്രഹങ്ങൾ രൂപംകൊണ്ട നെബുലയിൽ ശേഷിക്കുന്ന അവശിഷ്ടനെബുല സങ്കോചിച്ച്. ഉദാ. വ്യാഴത്തിന്റെയും ശനിയുടെയും മറ്റും വലിയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ. രണ്ട്, അലഞ്ഞുനടക്കുന്ന ഗ്രഹശകലങ്ങളെയും ഛിന്നഗ്രഹങ്ങളെയും ഗുരുത്വാകർഷണം വഴി പിടിച്ചെടുത്തിട്ട്. ഉദാ. വ്യാഴത്തിന്റെയും ശനിയുടെയും മറ്റും ചെറിയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ. ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റെ റോഷേ പരിധിക്കുള്ളിൽ പെട്ടുപോയ അവശിഷ്ടനെബുലയ്ക്ക്, വേലീബലങ്ങളുടെ ശക്തികൊണ്ട് ഒരു ഉപഗ്രഹമായി മാറാൻ കഴിയാതെ വരും. അതാകാം വലയമായി നിലനിൽക്കാൻ കാരണം. റോഷേ പരിധിക്കുള്ളിലേക്ക് പ്രവേശിച്ച ഒരു ഗ്രഹശകലത്തെ വേലീബലം തകർത്ത് തരികളാക്കി മാറ്റിയെന്നും വരാം. ഇങ്ങനെയും വലയം രൂപപ്പെടാം. രണ്ടായാലും വേലീബലമാണ് വലയങ്ങൾക്കു കാരണം.

ഭൂമിയും ചന്ദ്രനും

ഭൂമിയുടെ ഏക ഉപഗ്രഹമാണല്ലോ ചന്ദ്രൻ. മററു ഗ്രഹങ്ങൾക്ക് ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉണ്ടായതിൽനിന്നു വ്യത്യസ്തമാണ് ചന്ദ്രനുണ്ടായ രീതി എന്നാണ് പല തെളിവുകളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നത്. വേലീബലമാണത്രെ ചന്ദ്രജനനത്തിനു കാരണം. ആദിമ നെബുലയിൽനിന്നു സൗരയൂഥം രൂപപ്പെട്ട ഘട്ടത്തിൽ വലിയ വസ്തുക്കൾ ഗ്രഹങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുക പതിവായിരുന്നു. ഏതാണ്ട് ചൊവ്വയുടെയത്ര വലിപ്പമുള്ള ഒരു വസ്തു ഒരിക്കൽ ഭൂമിയെ സ്പർശിച്ചുകൊണ്ട് കടന്നുപോയത്രെ (grazing collision). അതുണ്ടാക്കിയ പ്രക്ഷുബ്ധമായ വേലീബലം, തീർത്തും ഉറച്ചു കഴിഞ്ഞിട്ടില്ലാത്ത ഭൂമിയുടെയും പ്രസ്തുത വസ്തുവിന്റെയും ഉപരിതലത്തിൽനിന്ന് ധാരാളം പദാർഥങ്ങൾ വേറിട്ടുപോകാൻ ഇടയാക്കി. ഈ പദാർഥങ്ങൾ പിന്നീട് കൂടിച്ചേർന്നാകാം ചന്ദ്രന്റെ ഉത്ഭവം. അതുകൊണ്ടാകാം ചന്ദ്രന് ഘനലോഹങ്ങളടങ്ങിയ കാമ്പ് ഇല്ലാത്തതും ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ അടങ്ങിയ പദാർഥങ്ങൾ അതിൽ ഏറെ കാണപ്പെടുന്നതും.

വേലിയേറ്റവും വേലിയിറക്കവും – ചന്ദ്രന്റെ സ്വാധീനം

ചന്ദ്രൻ ഭൂമിയിൽനിന്ന് ശരാശരി 3,84,000 കി മീ അകലെ നിന്നുകൊണ്ട്, അല്പം ദീർഘവൃത്തപഥത്തിൽ 27 1/3 ദിവസംകൊണ്ട് ഭൂമിയെ ചുറ്റുകയും അത്രയുംതന്നെ സമയംകൊണ്ട് സ്വന്തം അക്ഷത്തിൽ കറങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നു നമുക്കറിയാം. പരിക്രമണത്തിനും ഭ്രമണത്തിനും ഒരേ കാലം എടുക്കുന്നതുകൊണ്ട് ചന്ദ്രന്റെ ഒരേ മുഖമാണ് നാം എപ്പോഴും കാണുക. ഇതെങ്ങനെ സംഭവിച്ചു എന്നത് വേലീബലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കാര്യമാണ്.

ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഒരു വസ്തുവിൽ ഭൂമി പ്രയോഗിക്കുന്ന ഗുരുത്വബലത്തിന്റെ ഏതാനും ലക്ഷങ്ങളിൽ ഒരംശമേ ചന്ദ്രൻ പ്രയോഗിക്കുന്നുള്ളു. എങ്കിലും ഭൂമിയെ ആകെ പരിഗണിക്കുമ്പോൾ ഇതു നിസ്സാരമല്ല. ചന്ദ്രന് അഭിമുഖമായ ഭൂമിയുടെ ഭാഗം ഏകദേശം 20 സെമീ വരെ ഉയരും. മറുഭാഗത്ത് ചന്ദ്രന്റെ ഗുരുത്വം കുറവായതിനാൽ ആ ഭാഗം അത്രയുംതന്നെ ചന്ദ്രനിൽനിന്ന് അകന്നുനിൽക്കും. അതും ഭൂമിയിലുള്ളവർക്ക് ഉയർച്ച ആയാണ് അനുഭവപ്പെടുക. ശരിക്കും ചന്ദ്രൻ പ്രയോഗിക്കുന്ന വേലീബലം ഭൂമിയെ ആകെ അല്പം വലിച്ചുനീട്ടുകയാണു ചെയ്യുന്നത് (ചിത്രം 4).

ചിതം 4

ചന്ദ്രന് അഭിമുഖമായി വരുന്നത് കടൽഭാഗമാണെങ്കിൽ കടലിന്റെ അടിത്തട്ടിലെ പാറ 20 സെ മീറ്ററോളം ഉയരുന്നതോടൊപ്പം അതിനുമുകളിലെ ജലം ഒരു മീറ്ററിലേറെ ഉയരും. ഇതിനെയാണ് തീരവാസികൾ വേലിയേറ്റം എന്നു വിളിക്കാറ്. ഭൂമി ഒരു ദിവസംകൊണ്ട് സ്വയം ഒന്നു കറങ്ങുന്നതുകൊണ്ട് വേലിയേറ്റം ഉണ്ടായ ഭാഗം ചന്ദ്രനു ചുവടെനിന്ന് നീങ്ങിപ്പോകുന്നതിനാൽ അവിടെ ക്രമേണവേലിയിറക്കവും നടക്കുന്നു. ചന്ദ്രനു നേർക്കുള്ള ഭാഗത്തേക്കു വേലിയേറ്റം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. ഒരു ദിവസം ഒരേ സ്ഥലത്ത് രണ്ടുതവണ വേലിയേറ്റം സംഭവിക്കും. ചന്ദ്രൻ ഭൂമിയെ ചുറ്റുന്നതുകൊണ്ട് ഇപ്പോൾ വേലിയേറ്റം നടന്ന ഭൂമിയുടെ മറുഭാഗം ചന്ദ്രനു നേർക്കെത്താൻ 12 മണിക്കൂറും 25 മിനുട്ടും എടുക്കും. അതുകൊണ്ട്, ഒരേ സ്ഥാനത്ത് 12 മണിക്കൂറും 25 മിനിട്ടും കൂടുമ്പോൾ വേലിയേറ്റങ്ങൾ ആവർത്തിക്കും.

സൂര്യനും ഭൂമിയിൽ വേലിയേറ്റം ഉണ്ടാക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ സൂര്യനിലേക്കുള്ള ദൂരമായ 15 കോടി കി മീറ്ററുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ഭൂമിയുടെ എതിർവശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അകലം (പന്ത്രണ്ടായിരം കിലോമീറ്ററിൽ അല്പം കൂടുതൽ) നിസ്സാരമായതുകൊണ്ട് അതുണ്ടാക്കുന്ന വേലീബലം ചന്ദ്രന്റെ വേലീബലത്തിന്റെ 45 ശതമാനമേ വരൂ. എങ്കിലും സൂര്യനും ചന്ദ്രനും ഭൂമിയും ഏതാണ്ട് ഒരേ നേർരേഖയിൽ വരുന്ന ദിവസങ്ങളിൽ (സൂര്യനും ചന്ദ്രനും ഭൂമിയുടെ ഏതു വശത്തായാലും) വേലിയേറ്റം കൂടുതൽ ശക്തമായിരിക്കും. ഇതാണ് ഉച്ചവേലി (spring tide) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. സൂര്യചന്ദ്രന്മാരുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ അന്യോന്യം ലംബമായിരിക്കുമ്പോൾ വേലിയേറ്റം ഏറ്റവും ദുർബലമായിരിക്കും. ഇതാണ് നീചവേലി (neap tide). (ചിത്രം 5)

ചിത്രം 5

ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണം കാരണം വേലിയേറ്റം വന്ന ഭാഗം വേഗത്തിൽ കിഴക്കോട്ട് നീങ്ങിപ്പോകും. അതുകൊണ്ട് വേലിയേറ്റം കാണപ്പെടുക ചന്ദ്രന്റെ നേരെ ചുവട്ടിൽ ആവില്ല, അല്പം കിഴക്കു മാറി ആയിരിക്കും. കടലിൽ വേലിയേറ്റംവഴി ഉയരുന്ന ജലത്തെ ഒപ്പം കറക്കാൻ കടലിന്റെ അടിത്തട്ട് അതിൽ ഘർഷണബലം പ്രയോഗിക്കേണ്ടിവരും. ഇത് ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണവേഗം കുറയ്ക്കുന്നുണ്ട്. ഒരു നൂറ്റാണ്ടിൽ 0.0015 സെക്കന്റ് നിരക്കിലാണ് ഈ കുറവു സംഭവിക്കുന്നത്. 27 കോടി വർഷം മുമ്പ് ഒരു വർഷത്തിന് 384 ദിവസവും 44 കോടി വർഷം മുമ്പ് 407 ദിവസവും ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നാണ് നിരീക്ഷണം. അതായത് ദിനദൈർഘ്യം യഥാക്രമം 22.8 മണിക്കൂറും 21.5 മണിക്കൂറും ആയിരുന്നു എന്നർഥം. (കോറൽ ഫോസിലുകളിലെ വലയങ്ങളുടെ (rings) എണ്ണം നോക്കിയാണ് ഒരു വർഷത്തിലെ ദിവസങ്ങളുടെ എണ്ണം നിശ്ചയിക്കുന്നത്. ഒരു കോറൽ എല്ലാ ദിവസവും ഒരു വലയം വെച്ചാണു പുറന്തള്ളുന്നത്. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ലഭ്യത അനുസരിച്ചായിരിക്കും വലയത്തിന്റെ വീതി. അതായത് ശീതകാലത്തും വേനൽ കാലത്തും പൊഴിക്കുന്ന വലയങ്ങളുടെ വീതി വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഇതുവഴി ഒരു വർഷം എത്ര വലയം പൊഴിച്ചു എന്നു കണക്കാക്കാൻ പറ്റും. ഒരു വർഷം പൊഴിച്ച വലയങ്ങളുടെ എണ്ണം ആ വർഷത്തിലെ ദിവസങ്ങളുടെ എണ്ണംതന്നെ ആയിരിക്കും).

ചന്ദ്രനിലുമുണ്ട് വേലിയേറ്റം

ഭൂമിയിൽ ചന്ദ്രൻ വേലിയേറ്റം ഉണ്ടാക്കുംപോലെ ചന്ദ്രനിൽ ഭൂമിയും വേലിയേറ്റം ഉണ്ടാക്കും. കടൽ ഇല്ലാത്തതുകൊണ്ട് ഏതാനും സെന്റീമീറ്ററേ അത് ഉയരൂ എന്നു മാത്രം. ഇങ്ങനെ ഉയർന്ന ഭാഗത്തെ ഭൂമി പതുക്കെ ബ്രേക്ക് (brake) ചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കും. തുടക്കത്തിൽ ചന്ദ്രൻ എത്ര വേഗത്തിലാണു ഭ്രമണം ചെയ്തിരുന്നത് എന്നു നമുക്കറിയില്ല. എന്തായാലും ഭൂമി പ്രയോഗിക്കുന്ന ബ്രേക്കിങ്ങിന്റെ ഫലമായി ചന്ദ്രന്റെ ഭ്രമണവേഗം കുറഞ്ഞുകുറഞ്ഞു വരികയും ഒടുവിൽ അത് പരിക്രമണത്തിന് (27 1/3 ദിവസം) തുല്യം ആവുകയും ചെയ്തു എന്നാണു കണക്കാക്കുന്നത്. അഥവാ, ചന്ദ്രൻ ഭൂമിയുമായി ലോക്ക് (Lock) ആയി. വേലിയേറ്റം സംഭവിച്ച ഭാഗംതന്നെ എപ്പോഴും ഭൂമിക്കു നേരെ വരുന്ന അവസ്ഥ.

ഇതോടൊപ്പം മറ്റൊന്നു കൂടി സംഭവിക്കുന്നുണ്ട്. ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണവേഗം കുറയുമ്പോൾ കോണീയസംവേഗവും (angular momentum) കുറയും. പക്ഷേ, ഭൂമിയും ചന്ദ്രനും ചേർന്ന വ്യവസ്ഥയുടെ കോണീയസംവേഗം സ്ഥിരമായി നിൽക്കണം (conservation of angular momentum). അതിന് ചന്ദ്രന്റെ കോണീയവേഗം കൂടണം. ഭൂമിയിൽനിന്നുള്ള ചന്ദ്രന്റെ അകലം കൂടുകയാണ് ഇതിനുള്ള മാർഗം. ചന്ദ്രൻ ഒരു നൂറ്റാണ്ടിൽ ഏകദേശം 3.8 മീറ്റർ എന്ന കണക്കിലാണ് ഇങ്ങനെ അകലുന്നതത്രെ. ഭൂമിയെ വലം വെക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയവും ഇതനുസരിച്ചു വർധിക്കും. ഒരു ചാന്ദ്രമാസത്തിന്റെ നീളം ഒരു നൂറ്റാണ്ടിൽ 0.014 സെക്കൻഡ് എന്ന തോതിലാവും വർധിക്കുക. ഏകദേശം 110 കോടി വർഷം കഴിയുമ്പോൾ ചന്ദ്രന്റെ അകലം വർദ്ധിച്ച് അതിനു സൂര്യനെ സമ്പൂർണമായി മറയ്ക്കാൻ കഴിയാതാവുകയും പൂർണസൂര്യഗ്രഹണം അസാധ്യമാവുകയും ചെയ്യും.

ചന്ദ്രൻ ലോക്ക്ഡ് ആയതുപോലെ (എപ്പോഴും ഒരേമുഖം ഭൂമിക്കു നേരെ) ഭൂമിയും ചന്ദ്രനുമായി ലോക്ക്ഡ് ആകുമോ? ആകും എന്നാണ് കണക്കുകൾ കാണിക്കുന്നത്. ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണവേഗം കുറയുന്നു, അഥവാ ദിനദൈർഘ്യം കൂടുന്നു. അകലം കൂടുന്നതുകൊണ്ട് ചന്ദ്രന്റെ പരിക്രമണകാലവും ഒപ്പം ഭ്രമണകാലവും കൂടുന്നു. ഇവ മൂന്നും ഒന്നായാൽ ഡബ്ൾ ലോക്ക് ആയി. ചന്ദ്രന് ഉദയവുമില്ല, അസ്തമയവുമില്ല. ഒരേ സ്ഥാനത്തു നിൽക്കും. ഭൂമിയിൽ ഒരിടത്തു മാത്രം സ്ഥിരമായ വേലിയേററം. വേലിയിറക്കമില്ല. അന്ന് ഭൂമിയിലെ ഒരു ദിവസവും ചന്ദ്രന്റെ ദിവസവും ചന്ദ്രന്റെ പരിക്രമണകാലവും എല്ലാം ഭൂമിയുടെ ഇന്നത്തെ 47 ദിവസത്തിനു തുല്യമായിരിക്കുമത്രെ. അതിന് ഇനി എത്ര കാലം എന്നു കണക്കാക്കി നോക്കൂ. അതിനൊക്കെ വളരെ മുമ്പേ ഭൂമി വാസയോഗ്യം അല്ലാതായിത്തീർന്നിരിക്കും എന്നു കരുതുന്നു. എന്നാൽ ഇത്തരം ഡബ്ൾ ലോക്കിംഗ് മറ്റു പലയിടത്തും കാണാനുണ്ട്. സൗരയൂഥത്തിൽത്തന്നെ പ്ലൂട്ടോയും ഉപഗ്രഹമായ ഷാരോണും ഇങ്ങനെ ഡബ്ൾ ലോക്കിലാണ്. ആകാശഗംഗയിലെ പല ഇരട്ട നക്ഷത്രങ്ങളും ഇതുപോലെ അന്യോന്യം ലോക്കിലാണ്. വേലീബലം ചില്ലറക്കാരനല്ല എന്നർഥം.

ചിത്രം 6 The Galileo spacecraft snapped this image of Io in 1997

ഇയോയുടെ ഗതികേട്

സൗരയൂഥത്തിൽ വേലീബലത്തിന്റെ പീഡനം ഏറ്റവുമധികം അനുഭവിക്കുന്ന ഉപഗ്രഹമാണ് വ്യാഴത്തിന്റെ ഒന്നാമത്തെ ഗലീലിയൻ ഉപഗ്രഹമായ ഇയോ (Io). നമ്മുടെ ചന്ദ്രന്റെയത്ര വലിപ്പം. ചന്ദ്രനെപ്പോലെ ഗ്രഹവുമായി ലോക്ക്ഡ് ആണ് – ഒരേ മുഖം എപ്പോഴും വ്യാഴത്തിനു നേരെ. വ്യാഴം ഭീമനായതുകൊണ്ട് അതുണ്ടാക്കുന്ന വേലിയേറ്റം വളരെ വലുതാണ്. വ്യാഴം ഒരു വശത്തും രണ്ടാമത്തെ ഗലീലിയൻ ഉപഗ്രഹമായ ഒയ്റോപ്പ (Europa) മറുവശത്തും വരുമ്പോൾ ഇയോയിലെ വേലിയേറ്റം 100 മീറ്ററോളം വരും (ജലമല്ല, ഉറച്ച പാറ!). ഈ രണ്ട് ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്കും ഒരു പ്രത്യേകതയുണ്ട്. രണ്ടും വ്യാഴത്തെ ചുറ്റുന്നത് ദീർഘവൃത്തത്തിലാണ്. ഇയോയുടെ ഇരട്ടിയാണ് ഒയ്റോപ്പയുടെ പരിക്രമണകാലം. ചിത്രം 7 a, b, c, d ഇവ നോക്കുക.

ചിത്രം 7

7 a യിൽ ഇയോ വ്യാഴത്തോട് ഏറ്റവും അടുത്തും ഒയ്റോപ്പ മറുവശത്തും. വേലിയേറ്റം പരമാവധി. 7 b യിൽ ഇയോ ഏറ്റവും അകലെ, ഒയ്റോപ്പ പഥത്തിന്റെ നാലിലൊന്നിൽ. വേലിയേറ്റം മിനിമം. 7 c യിൽ ഇയോ വ്യാഴത്തിനടുത്ത്, ഒയ്റോപ്പ വ്യാഴത്തിന്റെ മറുവശത്ത്. വേലിയേറ്റം 7 a യിലെ അത്ര ഇല്ലെങ്കിലും ശക്തം. ഇത് ഇങ്ങനെ ആവർത്തിക്കപ്പെടുമ്പോൾ ഇയോ മാറിമാറി വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടുകയും അമർത്തപ്പെടുകയും ചെയ്യും. ഘർഷണംമൂലം ഉള്ളിൽ വലിയ അളവിൽ താപമുണ്ടാകും. നിരന്തരമായ വൊൾക്കാനോയും ലാവാപ്രവാഹവും ആകും ഫലം. (ഉയരമുള്ള അഗ്നി’പർവത’മൊന്നും ഇയോയിൽ ദൃശ്യമല്ലാത്തതുകൊണ്ടാണ് വൊൾക്കാനോ എന്നുതന്നെ എഴുതിയത്).

ഒയ്റോപ്പയിലും വേലീബലം, ഇത്രയധികം ശക്തമല്ലെങ്കിലും, പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്. പഥം ദീർഘമായതും ഗാനിമിഡിന്റെ പരിക്രമണകാലം ഒയ്റോപ്പയുടെ ഇരട്ടി ആയതുമാണു കാരണം. അതിൽ ജലം നിറഞ്ഞ സമുദ്രമുള്ളതിനാൽ വേലിയേറ്റം ശക്തവുമാണ്.

ഭൂമിയിൽ വേലിയേറ്റത്തിന്റെ ഗുണഫലങ്ങൾ

ഭൂമിയിലെ ജൈവവൈവിധ്യസൃഷ്ടിയിൽ വേലിയേറ്റം വലിയ പങ്കു വഹിച്ചിട്ടുണ്ട്. ജീവന്റെ ഉത്ഭവം നടന്നത് സമുദ്രാന്തർഭാഗത്തെ അഗ്നിപർവതമുഖങ്ങളിലാണ് എന്നാണല്ലോ ശാസ്ത്രം പറയുന്നത്. ജീവരൂപങ്ങളുടെ വികാസവും വ്യാപനവും ആദ്യം സമുദ്രങ്ങളിലാണു സംഭവിച്ചത്. വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച ഓക്സിജൻ ആയിരുന്നു വികാസം പ്രാപിച്ച സമുദ്രജീവികളെല്ലാം ഉപയോഗിച്ചത്. കടൽസസ്യങ്ങൾ പുറത്തുവിട്ട ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ എത്തിയിരുന്നുവെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കാൻ ആരും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. വേലിയേറ്റംവഴി കരയിലെത്തിയ ജീവികൾ സ്വാഭാവികമായും നശിച്ചുപോയി. എന്നാൽ ക്രമേണ അവയിൽ ചിലത് അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജൻ സ്വീകരിക്കാനുള്ള ശേഷി (നനഞ്ഞ തൊലിയിലൂടെയും ചെകിളകളിലൂടെയും പിന്നീട് ശ്വാസകോശങ്ങൾ വഴിയും) കൈവരിച്ചു. അതാണ് കരയിലെ ജൈവവൈവിധ്യസ്ഫോടനത്തിന് ഇടയാക്കിയത് എന്നുവേണം കരുതാൻ. ചുരുക്കത്തിൽ, മനുഷ്യർ ഉൾപ്പെടെയുള്ളവരുടെ ജീവപരിണാമപ്രക്രിയയിൽ വലിയ സ്ഥാനമാണ് വേലിയേറ്റങ്ങൾക്കുള്ളത്.

Prof. K Pappootty

അധ്യാപകന്‍, ശാസ്ത്ര സാഹിത്യകാരന്‍ , ലൂക്ക മുന്‍ എഡിറ്റര്‍

ചാന്ദ്രദിനം – വിഭവങ്ങൾ

LUNAR LUCA

കേരള ശാസ്ത്രസാഹിത്യ പരിഷത്ത് ലൂക്ക സയൻസ് പോർട്ടൽ ജൂലായ് 21 ചാന്ദ്രദിനത്തിന് വിപുലമായ പരിപാടികൾ സംഘടിപ്പിക്കുന്നു. വിദ്യാർത്ഥികൾക്കായി ക്വിസ്, ചന്ദ്രനോടൊപ്പം ഒരു സെൽഫി, LUCA TALK തുടങ്ങി വിവിധ പരിപാടികൾ ഉണ്ടായിരിക്കും.

പരിപാടികൾ

ചാന്ദ്രദിനപ്പതിപ്പ്