புதன் - பூமி இரண்டுக்கும் என்ன தொடர்பு? சைப்ரஸ் மலையில் விஞ்ஞானிக்கு காத்திருந்த ஆச்சர்யம்

புதன் கோள், அதன் "பொருத்தமில்லாத" மையப்பகுதியில் தொடங்கி அதன் மேற்பரப்பின் குழப்பமான ரசாயன கலவை வரை, அச்சரியங்கள் நிறைந்தது. இந்தக் கோளின் தோற்றம் குறித்த பின்னணியிலும் ஆச்சரியத்திற்குக் குறைவு இல்லை. ஆனால், சைப்ரஸில் காணப்படும் பாறைகளில் அதற்கான சில பதில்கள் கிடைக்கக்கூடும்.

அறிவார்வம் பல ஆய்வாளர்களைப் பலி வாங்கியுள்ளது. அந்த வரிசையில் தாம் அடுத்தாக இருக்கக்கூடும் என்று நிக்கோலா மாரி அஞ்சினார்.

சைப்ரஸின் தொலைதூர மலைகளைச் சுற்றி வாகனம் ஓட்டும்போது மாரி வழிகாட்டலுக்கு தனது செல்போனை நம்பியிருந்தார். ஆனால் பகல்பொழுது சாய்ந்தபோது அவரது போனின் பேட்டரியும் குறைந்தது. தனது தங்குமிடத்திற்குத் திரும்பிச் செல்ல வழி தெரியாமல் அவர் தவித்தார். ”நான் 50 கி.மீ.க்கும் அதிகமாக (31 மைல்கள்) பயணித்தேன். அதன்போது நான் ஒரு வாகனத்தைக்கூட பார்க்கவில்லை," என்று அவர் கூறுகிறார்.

அவர் தனது வயிறு, இயந்திரம் மற்றும் தொலைபேசி பேட்டரிகளை நிரப்பக்கூடிய உணவு விடுதிக்குச் செல்லும் வழி தனக்கு நினைவில் இருப்பதாக நினைத்தார். ஆனால் அவர் அங்கு சென்றபோது அது வெறிச்சோடியிருப்பதைக் கண்டார். ஒரு திருப்பம் இறுதியில் அவரை மற்றொரு ஸ்தாபனத்திற்கு அழைத்துச் சென்றது, ஆனால் அந்த தனிமையான மலைச் சாலைகளில் தனது உயிருக்குப் பயந்ததாக அவர் ஒப்புக்கொள்கிறார். "நான் சில மோசமான கணிப்புகளைச் செய்தேன்," என்று அவர் கூறுகிறார்.

அதிர்ஷ்டவசமாக அவரது பயணம் வீண் போகவில்லை. மாரி இத்தாலியில் உள்ள பாவியா பல்கலைக்கழகத்தில் கோள் புவியியலாளராக உள்ளார். அவர் சூரிய குடும்பத்தில் நமது அண்டை கோள்களின் உருவாக்கம் மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சியை ஆய்வு செய்கிறார்.

அவர் தனது முனைவர் பட்டத்திற்காக செவ்வாய் கோளின் எரிமலை குழம்பு ஓட்டங்களை ஆய்வு செய்தார். இந்த நேரத்தில் அவர் சைப்ரஸ் வழியாக புதன் மீது தனது பார்வையைச் செலுத்துகிறார். புதனில் காணப்படும் பாறைகளுடன் வினோதமான ஒற்றுமையைக் கொண்டிருப்பதாக நம்பப்படும் "போனினைட்" என்று பெயரிடப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட வகை பாறையைக் கண்டுபிடிப்பதே அவரின் நோக்கமாக இருந்தது. அவர் நினைப்பது சரியாக இருந்தால் அந்தக் கோளின் தனித்துவமான தோற்றம் தொடர்பான ஒரு துப்பு கிடைக்கலாம்.

சூரியனில் இருந்து முதல் பாறை

புதன் கோளில் அனைத்துமே உச்ச அளவில் உள்ளது. சந்திரனைவிட சற்றே அதிக கன அளவு கொண்ட புதன், சூரிய குடும்பத்தின் மிகச் சிறிய கோள். அது சூரியனுக்கு மிக அருகில் உள்ளது. அதில் வெப்பத்தைத் தக்கவைக்க வளிமண்டலம் இல்லை. அதாவது மேற்பரப்பில் வெப்பநிலை பகலில் 400 டிகிரி செல்ஷியஸ் முதல் இரவில் -170 டிகிரி செல்ஷியஸ் (750F முதல் -275F) வரை மாறுபடும். இது சூரிய குடும்பத்தில் மிகச் சிறிய சுற்றுப்பாதையைக் கொண்டுள்ளது; அதன் ஒவ்வோர் ஆண்டும் 88 புவி நாட்கள் மட்டுமே உள்ளன.

”இன்று நாம் காணும் புதன் ஒரு காலத்தில் இருந்த மொத்த கோளின் உட்கருவைத் தவிர வேறில்லை” என்கிறார் நிக்கோலா மாரி.

புதன் இருக்கும் இடமானது விஞ்ஞானிகளின் ஆய்வை மிகவும் கடினமாக்கியுள்ளது. இதற்கு வெப்பமும் ஒரு காரணம். சூரியனுக்கு மிக அருகில் சுற்றும் இந்தக் கோளை நெருங்கும் விண்கலங்கள் வெப்பத்தைத் தாங்கும் திறன் கொண்டவையாக இருக்க வேண்டும்.

இரண்டாவது ஈர்ப்பு விசை. சூரியனை நெருங்க நெருங்க அதன் இழுவை சக்தி வலுவடையும். இது விண்கலத்தை விரைவுபடுத்தும். மிக வேகமாகப் பயணிப்பதைத் தவிர்க்க விண்கலம் ஒரு சிக்கலான பாதையில் செல்ல வேண்டும்.

இது மற்ற கிரகங்களைச் சுற்றி நிறைய மாற்றுப் பாதைகளை உள்ளடக்கியதாக இருக்கும். இது அதன் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த உதவும். ஆனால் விண்கலம் தன் வேகத்தைக் குறைத்து, கட்டுப்பாட்டை மீண்டும் பெற அதிக எரிபொருள் தேவைப்படுகிறது.

"சுற்றுப்பாதை கண்ணோட்டத்தில் பார்த்தால் வியாழனைவிட புதன் கோளை அடைவது கடினம்,” என்று கூறுகிறார் ஐரோப்பிய விண்வெளி ஆய்வு மையத்தின் ’பெபிகொலம்போ’ என்று அழைக்கப்படும் புதன் கோளுக்கான பயணத் திட்டத்தின் விண்கல இயக்க மேலாளர் இக்னாசியோ கிளெரிகோ. மாரி சைப்ரஸில் செய்துகொண்டிருக்கும் பணி இந்தத் திட்டத்தில் பங்கு வகிக்கிறது.

இந்த சிரமங்கள் காரணமாக நமது மற்ற அண்டை கோள்களைவிட புதன் குறைவாகவே ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. இரண்டு முந்தைய பயணங்கள் - மரைனர் 10 மற்றும் மெசஞ்சர் - அதன் மேற்பரப்பை வரைபடமாக்கும் அளவுக்கு நெருக்கமாகப் பறந்தன. புதன் பள்ளங்களால் நிரம்பியுள்ளதையும், அதன் கட்டமைப்பு பற்றிய சில முக்கிய ஆச்சரியங்களையும் அது வெளிப்படுத்தியது.

புதன் கோளின் மையப்பகுதி ஆச்சரியங்கள் நிறைந்தது. மற்ற பாறை அடிப்படையிலான கிரகங்கள் - வெள்ளி, பூமி மற்றும் செவ்வாய் அனைத்தும் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய மையப்பகுதியைக் கொண்டுள்ளன. அவை தீக்குழம்பால் செய்யப்பட்ட தடிமனான மேலோடு மற்றும் கடினமான மேற்பரப்பால் சூழப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும் புதனின் மேலோடு வியக்கத்தக்க வகையில் மெல்லியதாகத் தோன்றுகிறது. அதே நேரம் அதன் மையமானது எதிர்பாராதவிதமாக மேற்பரப்பைவிட மிகப் பெரியதாக உள்ளது. "இது பொருத்தமில்லாதது," என்று மாரி கூறுகிறார்.

மேலும் புதன் ஒரு காந்தப்புலத்தால் சூழப்பட்டிருப்பதை இந்தப் பயணங்கள் வெளிப்படுத்தின. அதன் அடர்த்தியுடன் இணைந்து, இது ஒரு இரும்பு மையத்தைக் கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது. மேலும் பூமியைப் போலவே அதன் மையப் பகுதியும் ஓரளவு உருகிய தீக்குழம்புகள் அடங்கியதாகக் இருக்கக்கூடும்.

புதனின் மேற்பரப்பில் உள்ள ரசாயனங்களின் விகிதம் மிகவும் அசாதாரணமானது. தொலைவில் இருந்து கிரகத்தின் வேதியியல் கலவையைப் பகுப்பாய்வு செய்ய "ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி" என்ற நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் விஞ்ஞானிகள், புதன் கோள் தனது அண்டை கோள்களைக் காட்டிலும் தோரியத்தின் அதிக செறிவுகளைக் கொண்டிருப்பதைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

ஆரம்பக்கால சூரிய குடும்பத்தின் தீவிர வெப்பத்தில் தோரியம் ஆவியாகியிருக்க வேண்டும். அதற்குப் பதிலாக அதன் தோரியம் அளவு மூன்று கோள்கள் தொலைவில் உள்ள செவ்வாய் கிரகத்திற்கு ஒத்ததாக உள்ளது. சூரியனில் இருந்து அதன் தூரம் காரணமாக செவ்வாய் கிரகத்தில் குளிர்ந்த வெப்பநிலையில் தோரியம் உருவாகியிருக்கும்.

இத்தகைய முரண்பாடுகள், சூரியனில் இருந்து வெகு தொலைவில் செவ்வாய் கோளுக்கு அருகில் புதன் உருவாகியிருக்கக்கூடும் என்று சில கோள் விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்க வழிவகுத்தது. அதன் பெரிய மையப்பகுதிக்கு ஏற்ற, பூமியின் அளவை ஒத்த நிலைத்தன்மையுடன் அது முதலில் உருவாகியிருக்க வேண்டும்.

அதன் வரலாற்றின் ஒரு கட்டத்தில், புதன் மற்றொரு கோளின் மேற்பரப்புடன் மோதியதாகவும், இந்த மோதல் சூரியனை நோக்கி அதை சுழலச் செய்ததாகவும் அனுமானிக்கப்படுகிறது. அத்தகைய மோதல் அதன் மேலோடு மற்றும் அதன் மேற்பரப்பின் பெரும்பகுதியைத் தகர்த்து அதைப் பறக்கச் செய்திருக்கும். அந்த நேரத்தில் ஒரு பெரிய திரவ மையம் உருவாகியிருக்கும்.

"இன்று நாம் காணும் புதன் ஒரு காலத்தில் இருந்த கிரகத்தின் உட்கருவைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை," என்று மாரி கூறுகிறார்.

வேற்றுகிரக பாறைகள்

இந்தக் கோட்பாட்டை சோதிப்பதற்கான சிறந்த வழி, புதனின் மேற்பரப்பில் இருந்து பாறைகளின் மாதிரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வது அல்லது அதன் மேற்பரப்பில் துளையிடுவது. ஆனால் எந்த ஆய்வும் மேற்பரப்பில் தரையிறங்க முடியவில்லை. இதனால் விஞ்ஞானிகள் மற்ற தகவல்களைத் தேடுகிறார்கள்.

சில தடயங்கள் ஆபிரைட்டுகள் எனப்படும் விண்கற்களில் இருந்து வரலாம், அவை முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிரான்ஸ் கம்யூன் ஆப்ரெஸின் பெயரால் அறியப்படுகிறது. இந்தப் பாறைகளின் ரசாயன கலவை புதன் கோளைப் போலவே உள்ளது. புதனை அதன் தற்போதைய நிலைக்குக் கொண்டுவந்த, கோள்களுக்கு இடையே நிகழ்ந்த மோதலின் விளைவாகச் சிதறிய பாறைத் துண்டுகளாக அவை இருக்கக்கூடும் என்றுகூட சில விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.

இது ஒரு நம்பக்கூடிய கருதுகோள்தான். ஆனால் மாரிக்கு இதில் சந்தேகம் உள்ளது. புதன் உருவான அதே சூரிய நெபுலா பகுதியில் உருவான சிறுகோள்களில் இருந்து ஆபிரைட்டுகள் வந்ததாக இதுவரை கிடைத்த சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன. ஆனால் அவை ஒருபோதும் கிரகத்தின் பகுதியாக இல்லை.

"புவி வேதியியல் ஒப்புமைகள்" என்பதில் இருந்து ஒரு மாற்று ஆதாரம் வரலாம். அதாவது பூமியில் உருவாகும் பாறைகள் மற்ற கிரகங்களில் காணப்படும் அமைப்புகளை ஒத்திருக்கும். பூமிக்கு அருகில் புவியியல் செயல்முறைகள் பற்றிய சிறந்த அறிவை நாம் பெற்றுள்ளோம். மேலும் இந்தப் புரிதலைப் பயன்படுத்தி இதை ஒத்த தோற்றத்துடன் இருக்கும் பிற கோள்களின் உருவாக்கம் பற்றிய கோட்பாடுகளை நாம் உருவாக்கலாம்.

சைப்ரஸுக்கான மாரி செய்துவரும் பணியின் நோக்கம் இதுதான். அவர் தேடும் குறிப்பிட்ட கட்டமைப்பை அது கொண்டிருக்கலாம் என்று கிடைக்கப் பெறும் புவியியல் தரவுகள் கூறுகின்றன. இந்த ஆளரவமற்ற மலைகள் வழியாகத் தனது தேடலைத் தொடங்கும்போது அவர் தன்னை ஒரு "நவீன இந்தியானா ஜோன்ஸ்" போல் உணர்ந்ததாகக் குறிப்பிடுகிறார்.

சைப்ரஸ் என்பது 90 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு டெதிஸ் பெருங்கடலுக்கு அடியில் உருவான பூமியின் மேலோடு. மோதிய கண்டத்தட்டுகள் (tectonic plates) இறுதியில் அதை மேற்பரப்பை நோக்கித் தள்ளியது. இன்று நாம் அறியும் தீவாக அது மாறியது. தாதுக்கள் நிறைந்த பச்சைப் பாறைகளுடன் அந்த நிலப்பரப்பு வேறு ஒரு உலகத்தின் உணர்வைக் கொண்டுள்ளது என்கிறார் மாரி.

"சைப்ரஸ் மலைகளின் சில பகுதிகளில் நடக்கும்போது நீங்கள் இன்னும் ஒரு பண்டைய கடல் படுகையில் நடப்பது போல் உணர்கிறீர்கள்," என்று அவர் கூறுகிறார். இறுதியில் அவர் தான் தேடும் போனினைட்ஸ் எனப்படும் எரிமலைக் குழம்புகளின் குறிப்பிட்ட துண்டுகளைக் கண்டுபிடித்தார்.

மாரி வீடு திரும்பினார். நாசா மற்றும் இத்தாலியில் உள்ள கோள் அறிவியல் அருங்காட்சியகத்தில் சக ஊழியர்களுடன் பணிபுரிந்து, பாறைகளின் கலவையைப் பகுப்பாய்வு செய்து, புதனிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட அளவீடுகளுடன் ஒப்பிட்டார். முடிவுகள் வந்தபோது அவர் ஆச்சரியப்பட்டார்.

"அவை ஒன்று போல் இருக்கவில்லை. ஒன்றாகவே இருந்தன." மெக்னீசியம், அலுமினியம், இரும்பு போன்ற தனிமங்களின் கலவையானது, ராட்சத மையத்துடன் இருக்கும் ஒரு மர்மமான கோளில் காணப்படுவது போலவே இருந்தது. ஒரே வித்தியாசம் என்னவென்றால், சைப்ரஸின் பாறைகள் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டன. இது பூமியின் ஆக்ஸிஜன் நிறைந்த வளிமண்டலத்தில் தவிர்க்க முடியாதது. இது புதன் கோளின் முதல் உண்மையான நிலப்பரப்பு அனலாக் என்று மாரி கூறுகிறார். கிரகத்தைப் பற்றிய நமது புரிதலுக்கு மதிப்புமிக்க கூடுதல் தரவை இது வழங்குகிறது.

இந்த பாறைகள் பற்றிய கூடுதல் ஆய்வு, புதனின் கடந்த கால புவியியல் செயல்பாடு பற்றிய சில தடயங்களைக் கண்டறிய உதவும்.

எல்லாவற்றுக்கும் மேலாக சைப்ரஸ் போனினைட்டுகள் பூமியின் மேலோட்டத்தில் ஓர் ஆழமற்ற புள்ளியில் இருந்து வெடித்த எரிமலைக் குழம்பில் இருந்து உருவானவை என்பதை நாம் அறிவோம். புதன் கோளில் உள்ள பாறைகளுடனான அவற்றின் முழுமையான ஒற்றுமை, அங்குள்ள மேலோட்டம் வழக்கத்திற்கு மாறாக மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. இது கிரகத்தின் அசல் மைய மேலோடு வெடித்ததால் ஏற்பட்ட தோற்றத்துடன் ஒத்துப் போகிறது.

எதிர்கால பயணங்கள்

மாரியின் கண்டுபிடிப்புகள் மிகப் பெரிய புதிரின் ஒரு பகுதி. மேலும் பல நுண்ணறிவுகள் பெபிகொலம்போ பணியிலிருந்து வரக்கூடும். இது ஐரோப்பிய விண்வெளி ஆய்வு மையம் மற்றும் ஜப்பானுக்கு இடையிலான ஒத்துழைப்பு ஆகும். இது அக்டோபர் 2018இல் தொடங்கப்பட்டது. இதற்கு கணிதவியலாளரும் பொறியியலாளருமான கியூசெப்பே (பெபி) கொலம்போவின் பெயர் சூட்டப்பட்டது. மரைன் 10 விண்கலத்தின் சிக்கலான பாதையைத் திட்டமிட அவர் உதவினார்.

விண்கலத்தின் சுற்றி வளைந்து செல்லும் பாதையின் ஒரு பகுதியாக புதனுக்கு அருகில் இருந்து மூன்று முறை செல்லும் பாதைகளை பெபி கொலம்போ உருவாக்கியுள்ளார். விண்கலத்தின் வேகத்தைக் குறைப்பதே இதன் நோக்கம். விண்கலம் 2025இல் கிரகத்திற்கு அதன் இறுதி அணுகலைச் செய்யும். அங்கு அது இரண்டு சுற்றுக் கலங்களாக பிரியும். ஒன்று காந்தப்புலத்தை அளவிடும். மற்றொன்று மேற்பரப்பு மற்றும் உட்புற அமைப்பை ஆய்வு செய்யும். புவி வேதியியல் ஒப்புமைகள் குறித்த மாரியின் ஆராய்ச்சி இங்கே பொருத்தமானதாக இருக்கலாம். ஏனெனில் அவை இந்த அளவீடுகளில் சிலவற்றுக்கான வரையறைகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று அவர் கூறுகிறார்.

"புதன் போன்ற ஒப்புமைகளின் ஆய்வக அளவீடுகள் எங்கள் அகச்சிவப்பு (வெப்ப அகச்சிவப்பு) ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மற்றும் சில வகையான எக்ஸ்-ரே ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மூலம் பெறப்பட்ட அளவீடுகளின் முடிவுகளைச் சிறப்பாக விளக்க உதவுகிறது," என்று பெபிகொலம்போவின் திட்ட விஞ்ஞானி ஜோஹன்னஸ் பென்காஃப் விளக்குகிறார்.

அதன் பிறகான ஆண்டில் இந்தக் கலங்கள் புதனின் கனிம கலவை, அதன் நிலப்பரப்பு மற்றும் அதன் உட்புற அமைப்பு ஆகியவற்றின் துல்லியமான அளவீடுகளைச் செய்யும். முந்தைய பயணங்களின் தரவுகளுடன் இந்தத் தரவை ஒப்பிடுவதன் மூலம், கிரகம் இன்னும் புவியியல் ரீதியாக "உயிருடன்" உள்ளதா என்பதை விஞ்ஞானிகள் தீர்மானிக்க முடியும். புதனின் உள்ளே இருந்து பொருள் ஆவியாவதால் உருவானதாகத் தோன்றும் ’வெற்று இடைவெளிகள்’ மேற்பரப்பில் உள்ளன. ஆனால் இந்தச் செயல்முறை இன்னும் நடக்கிறதா என்பது தெளிவாக இல்லை.

இந்த அளவீடுகள் இறுதியாக புதனின் மர்மமான தோற்றத்தின் வேர்வரை செல்ல அனுமதிக்கலாம். மேலும் அதை நீட்டிப்பதன் மூலம் பிரபஞ்சத்தில் நமது இடம் பற்றியும் அதிகம் சொல்ல முடியும். "புதன் ஏன் மிகவும் அடர்த்தியாக உள்ளது, அதன் மையப்பகுதி ஏன் மிகவும் பெரிதாக உள்ளது என்ற கேள்விகள் நமது சூரிய மண்டலத்தின் உருவாக்கம் மற்றும் வரலாற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கு மிகவும் முக்கியமானது" என்று பென்காஃப் கூறினார்.

”விண்கலத்தில் மிகவும் பரந்த அளவிலான உபகரணங்கள் மற்றும் கருவிகள் உள்ளன. அவை உண்மையில் நமது அறிவியல் அறிவை மேம்படுத்தும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்."

சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும் முதல் கிரகத்தை நாம் பார்க்கும் விதம் ஏற்கெனவே நிறைய மாறிவிட்டது. "பதினைந்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, புதன் ஒரு ஆர்வத்தைத் தூண்டாத கிரகமாகக் கருதப்பட்டது," என்கிறார் பென்காஃப். "ஆனால் நான் இன்னும் பல ஆச்சரியங்களை எதிர்பார்க்கிறேன்,"என்று அவர் குறிப்பிட்டார்.

மாரிக்கு புதன் கோள் ஆரம்பம் மட்டுமே. "வட அட்லாண்டிக் பெருங்கடலில் உள்ள ஒரு தீவான லான்சரோட்டில் செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ளது போன்ற எரிமலைக்குழம்பு கிடைத்தது. மேலும் வெள்ளி கோளின் தடயங்களைக் கண்டறிய, சிசிலி, ஹவாய், இந்தோனீசியா மற்றும் ரஷ்யாவில் உள்ள கம்சட்காவை ஆய்வு செய்து வருகிறோம்," என்றார் அவர்.

பெபி கொலம்போவின் முழு அறிவியல் செயல்பாடுகள் 2026இல் தொடங்க இருக்கும் நிலையில் பூமியில் உள்ள இந்தப் பாறைகள் சூரியக் குடும்பத்தில் உள்ள நமது மற்ற அண்டை கோள்களைப் பற்றி எவ்வளவு சொல்ல முடியும் என்பதை விரைவில் நாம் தெரிந்துகொள்ள முடியும்.

(சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ் ஃபேஸ்புக், இன்ஸ்டாகிராம், எக்ஸ்(டிவிட்டர்) மற்றும் யூட்யூப் பக்கங்கள் மூலம் எங்களுடன் இணைந்திருங்கள்.)