வெள்ளி தனது நிலவை உண்டது: பூமியின் இரட்டையின் காணாமல் போன துணைக்கோளை புதிய ஆய்வு விளக்குகிறது

வெள்ளி பெரும்பாலும் பூமியின் இரட்டை என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த ஒப்பீடு காகிதத்தில் பொருந்துகிறது: இரண்டு கோள்களும் அளவு, நிறை மற்றும் ஒட்டுமொத்த அமைப்பில் வியக்கத்தக்க வகையில் ஒத்திருக்கின்றன. ஆயினும் ஒரு தெளிவான வேறுபாடு வானியலாளர்களை நீண்ட காலமாக குழப்பியுள்ளது — வெள்ளிக்கு நிலவு இல்லை. கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், ரிவர்சைடு நடத்திய புதிய ஆய்வு, இந்தக் கோள் ஏதோ ஒரு வன்முறை அண்ட விபத்தில் தனது துணைக்கோளை இழக்கவில்லை என்று தெரிவிக்கிறது. மாறாக, வெள்ளி மெதுவாக நிலவை கீழே இழுத்து அதை விழுங்கியது என்று ஆய்வு வாதிடுகிறது.

UCR வானியற்பியலாளர் ஸ்டீபன் கேன் தலைமையிலான இந்த ஆய்வு, The Astrophysical Journal இதழில் வெளியிடப்பட்டது. ஆய்வுடன் இணைந்த ஒரு படம், வெள்ளியின் தெற்கு அரைக்கோளத்தில் செயலில் உள்ள எரிமலைச் செயல்பாட்டை சித்தரிக்கிறது — NASA, JPL-Caltech மற்றும் பீட்டர் ரூபின் நன்றி — பூமியின்所谓 இரட்டை உண்மையில் எவ்வளவு வேற்றுலகம் என்பதை நினைவூட்டுகிறது.

விலக மறுத்த ஒரு புதிர்

பல ஆண்டுகளாக, வெள்ளிக்கு ஏன் ஒரு துணை உலகம் இல்லை என்பது குறித்து விஞ்ஞானிகள் ஊகித்து வந்துள்ளனர். இந்த மர்மம் முதலில் தோன்றுவதை விட கூர்மையானது. பூமியின் நிலவு நமது கோளின் மீது பெரும் தாக்கத்தை செலுத்துகிறது, மேலும் பூமிக்கு இவ்வளவு ஒத்த ஒரு பொருள் அதைச் சுற்றி எதுவும் இல்லாமல் முடிவடையும் என்ற கருத்து ஒரு விளக்கத்தை கோருகிறது.

இரண்டு பரந்த கருத்துகள் ஊகங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்தின. ஒன்று, வெள்ளிக்கு ஒரு காலத்தில் நிலவு இருந்தது, ஆனால் ஏதோ ஒரு பெரிய பொருள் அதன் மீது மோதி அதை அழித்தது என்று கூறியது. மற்றொன்று, நிலவை உருவாக்கியிருக்கக்கூடிய வகையிலான மோதலை வெள்ளி ஒருபோதும் அனுபவிக்கவே இல்லை என்று பரிந்துரைத்தது.

புதிய ஆய்வின்படி, அந்த இரண்டு காட்சிகளும் வானியலாளர்கள் கவனிக்கும் விஷயங்களுடன் பொருந்தவில்லை. அந்த முடிவு ஒரு தனிப்பட்ட நாடகீயமான அவதானிப்பிலிருந்து அல்ல, மாதிரியாக்கத்திலிருந்து வெளிப்பட்டது, மேலும் அது உண்மையான குற்றவாளியாக கோளின் இயற்பியலைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.

பூமியின் நிலவு ஏன் விலகிச் செல்கிறது

வெள்ளியைப் புரிந்துகொள்ள, கேன் நாம் நன்கு அறிந்த அமைப்பிலிருந்து தொடங்கினார். NASA-வின் அப்பல்லோ 11 பணியின் போது சந்திர மேற்பரப்பில் விடப்பட்ட கண்ணாடிகளுக்கு நன்றி, விஞ்ஞானிகள் பூமிக்கும் நிலவுக்கும் இடையிலான தூரத்தை அசாதாரண துல்லியத்துடன் அளவிட முடியும். அந்த அளவீடு ஒரு நிலையான விலகலை வெளிப்படுத்துகிறது: நிலவு நமது கோளிலிருந்து ஆண்டுக்கு சுமார் நான்கு சென்டிமீட்டர், அல்லது சுமார் 1.6 அங்குலம், விலகிச் செல்கிறது.

அந்த வெளிநோக்கிய இடம்பெயர்வின் இயக்கி பூமியின் சுழற்சி. நமது கோள் சுமார் 24 மணி நேரத்தில் ஒரு சுழற்சியை முடிக்கிறது, இது ஒப்பீட்டளவில் விரைவான வேகம். அந்த சுழற்சியில் பிணைந்திருக்கும் ஆற்றல் நிலவுக்கு மாற்றப்படுகிறது, மேலும் அந்த மாற்றம் காலப்போக்கில் நிலவை மேலும் வெளியே தள்ளுகிறது.

"நிலவு ஆண்டுக்கு சுமார் நான்கு சென்டிமீட்டர் (1.6 அங்குலம்) என்ற விகிதத்தில் கோளிலிருந்து மெதுவாக விலகிச் செல்கிறது என்பதை நாம் அறிவோம்," என்று கேன் விளக்கினார். அந்த அளவுகோல் அவரது குழுவுக்கு அளவீடு செய்ய ஒரு அறியப்பட்ட அமைப்பை வழங்கியது.

வெள்ளி எதிர் திசையில் சுழல்கிறது

வெள்ளி எதிர் நிலைமையை முன்வைக்கிறது. விரைவாக சுழல்வதற்குப் பதிலாக, இந்தக் கோள் ஒரு சுழற்சியை முடிக்க 243 பூமி நாட்கள் எடுக்கிறது. இது பூமி மற்றும் சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள பெரும்பாலான மற்ற கோள்களுக்கு எதிர் திசையில் சுழல்கிறது.

அந்தக் கலவை ஒரு கோளுக்கும் அது வழங்கக்கூடிய எந்த நிலவுக்கும் இடையிலான ஈர்ப்பு உரையாடலை மாற்றுகிறது. இவ்வளவு மந்தமான சுழற்சியுடன், ஆற்றல் பரிமாற்றம் தலைகீழாக செயல்படுகிறது. ஒரு நிலவை வெளிநோக்கி தள்ளுவதற்குப் பதிலாக, கோளின் ஈர்ப்பு மற்றும் அதன் மெதுவான சுழற்சி துணைக்கோளை உள்நோக்கி சுழலச் செய்து, அதை மோதலுக்கு நெருக்கமாகவும் நெருக்கமாகவும் இழுக்கும்.

"இன்று நாம் காணக்கூடிய நிலையை அடைய வெள்ளிக்கு ஒரு பேரழிவு தேவைப்படவில்லை என்பதை எனது ஆய்வு காட்டுகிறது," என்று கேன் கூறினார். "கோளின் ஈர்ப்பு மற்றும் அது சுழலும் விகிதம் ஆகியவற்றின் கலவை இயற்கையாகவே நிலவை அதன் மீது வீழ்ந்து அழியச் செய்தது என்று தெரிகிறது."

கணினி மாதிரிகள் மூலம் கருத்தை சோதித்தல்

அந்தக் கருதுகோளை செயல்படுத்த, கேன் கோள் பொருட்கள் ஈர்ப்பு வழியாக எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதன் இயற்பியலில் அடிப்படையாகக் கொண்ட கணினி மாதிரிகளை உருவாக்கினார். அவரது அணுகுமுறை இரண்டு கவனமான படிகளைப் பின்பற்றியது.

• முதலில், விஞ்ஞானிகள் ஏற்கனவே நன்கு புரிந்து வைத்திருக்கும் ஒரு அமைப்பை மாதிரி துல்லியமாக பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்த, பூமி-நிலவு அமைப்பின் பரிணாமத்தை அவர் மீண்டும் உருவாக்கினார்.
• பின்னர் அவர் வெள்ளியின் சுழற்சி விகிதத்தையும் அனுமானிக்கப்பட்ட வெள்ளி நிலவுகளின் அளவையும் மாறுபடுத்தி, பூமியின் நிலவின் நிறையின் பாதி முதல் பத்து மடங்கு வரையிலான நிறைகளை சோதித்தார்.

அந்த மாறுபாடுகளை இயக்குவது, கேனுக்கு ஒரு நடைமுறை கேள்வியைக் கேட்க அனுமதித்தது: நியாயமான தொடக்க நிலைமைகளின் வரம்பிற்குள், மெதுவாக சுழலும் வெள்ளியைச் சுற்றியுள்ள ஒரு நிலவுக்கு என்ன நடக்கும்?

உருவகப்படுத்துதல்கள் காட்டியது

காட்சிகள் முழுவதும், விளைவு குறிப்பிடத்தக்க வகையில் ஒரே மாதிரியாக இருந்தது. பெரும்பாலான உருவகப்படுத்துதல்களில், நிலவின் சுற்றுப்பாதை சிதைந்து, துணைக்கோள் கோளின் மீது மோதும் வரை சென்றது. குறிப்பிட்ட தொடக்க நிறை அல்லது சுழற்சி விகிதம் விவரங்களையும் காலவரிசையையும் மாற்றியது, ஆனால் பரந்த பாதை ஒரே திசையைச் சுட்டிக்காட்டியது: உள்நோக்கி, வெள்ளியை நோக்கி.

அந்த முடிவு முக்கியமானது, ஏனெனில் அது ஒரு நம்பமுடியாத நிகழ்வின் தேவையை நீக்குகிறது. வெள்ளியைச் சுற்றியுள்ள ஒரு நிலவு விழுவதற்கு விதிக்கப்பட்டிருந்தால், இன்று கோளின் நிலவு இல்லாத நிலை ஒரு காணாமல் போன மோதல் அல்லது மறைந்துபோன மோதும் பொருளின் சான்று அல்ல. இது ஒரு ஊகிக்கக்கூடிய ஈர்ப்பு செயல்முறையின் இறுதி முடிவு மட்டுமே.

பூமியின் துணை நீடிக்கும் போது வெள்ளி நிலவுக்கான தேடல் ஏன் வெறுமையாக முடிந்தது என்பதையும் இந்த மாதிரிகள் விளக்க உதவுகின்றன. இரண்டு உலகங்கள் அளவு, நிறை மற்றும் அமைப்பைப் பகிர்ந்து கொண்டாலும், முற்றிலும் வேறுபட்ட சுற்றுப்பாதை பாதைகளில் முடிவடையலாம், ஏனெனில் சுழற்சி விகிதம் வெளிநோக்கிய இடம்பெயர்வுக்கும் உள்நோக்கிய சிதைவுக்கும் இடையிலான சமநிலையை தீர்மானிக்கிறது.

கண்டுபிடிப்பு ஏன் முக்கியம்

வெள்ளி சூரிய மண்டலத்தில் அதிகம் ஆய்வு செய்யப்பட்ட உலகங்களில் ஒன்றாகவே உள்ளது, பூமிக்கு ஒரு எச்சரிக்கை ஒப்பீடாகவும், எதிர்கால ஆய்வுக்கான இலக்காகவும் கவர்ச்சிகரமானது. அதன் கோள் அமைப்பு எவ்வாறு பரிணமித்தது — அதில் ஒரு நிலவு எப்போதாவது இருந்ததா உட்பட — என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அந்த பரந்த படத்திற்கு ஒரு அடுக்கைச் சேர்க்கிறது.

ஒரு முறையியல் பாடமும் உள்ளது. நன்கு அளவிடப்பட்ட ஒரு அமைப்பிலிருந்து தொடங்கி, ஒரு நேரத்தில் ஒரு மாறியை மட்டும் மாற்றுவதன் மூலம் எவ்வளவு கற்றுக்கொள்ள முடியும் என்பதை கேனின் ஆய்வு காட்டுகிறது. அப்பல்லோ 11 பின்னால் விட்டுச் சென்ற உபகரணங்களுக்கு நன்றி துல்லியமாக கண்காணிக்கப்படும் பூமியும் அதன் நிலவும் கட்டுப்பாட்டு நிகழ்வாக செயல்படுகின்றன. 243-நாள் சுழற்சி மற்றும் தலைகீழ் சுழற்சியுடன் கூடிய வெள்ளி, இயற்கையான பரிசோதனையாக மாறுகிறது.

கேன் கூறியது போல், வெள்ளி ஒரு பேரழிவு தேவைப்படாமல் அதன் தற்போதைய நிலையை அடைந்தது என்பதை இந்த ஆய்வு நிரூபிக்கிறது. மெதுவாக சுழலும் ஒரு கோளின் இயற்பியலும் அது செலுத்தும் ஈர்ப்பும் ஒரு நிலவை கீழே கொண்டுவர போதுமானதாக இருந்தன.

முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள்

• The Astrophysical Journal இதழில் வெளியிடப்பட்ட புதிய UC Riverside ஆய்வு, வெள்ளி ஒரு பேரழிவு மோதலில் தனது நிலவை இழப்பதற்குப் பதிலாக அதை உட்கொண்டது என்று தெரிவிக்கிறது.
• முந்தைய கோட்பாடுகள், வெள்ளியின் நிலவு ஒரு பாரிய மோதலால் அழிக்கப்பட்டது, அல்லது வெள்ளி ஒருபோதும் ஒரு நிலவை உருவாக்கவே இல்லை என்று முன்மொழிந்தன.
• பூமி விரைவாக சுழல்வதால், சுழற்சி ஆற்றலை நிலவுக்கு மாற்றுவதால், பூமியின் நிலவு ஆண்டுக்கு சுமார் நான்கு சென்டிமீட்டர் வெளிநோக்கி விலகிச் செல்கிறது.
• வெள்ளி ஒரு முறை சுழல 243 பூமி நாட்கள் எடுக்கிறது, மேலும் அது எதிர் திசையில் சுழல்கிறது, எனவே ஒரு நிலவு உள்நோக்கி சுழலும்.
• கேன் தனது மாதிரியை பூமி-நிலவு அமைப்புக்கு எதிராக சரிபார்த்தார், பின்னர் பூமியின் நிலவின் நிறையின் பாதி முதல் பத்து மடங்கு வரையிலான வெள்ளி நிலவுகளை சோதித்தார்.
• பெரும்பாலான உருவகப்படுத்துதல்களில், நிலவின் சுற்றுப்பாதை சிதைந்து அது கோளின் மீது மோதும் வரை சென்றது.

இந்தக் கட்டுரை Phys.org-இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.