इतर ग्रहांवरील विचित्र पाऊस आणि वादळे

पृथ्वीवरील हवामानाचा अनुभव मानवाला रोजच येत असतो. पाऊस, ढग, वादळे, हिमवृष्टी, उष्णतेच्या लाटा किंवा चक्रीवादळे या आपल्यासाठी परिचित गोष्टी आहेत. पृथ्वीवरील हवामानाचा पाया पाणी, वातावरण आणि सूर्यापासून मिळणारी उष्णता यावरच आधारित आहे. मात्र, विश्वातील इतर ग्रहांकडे पाहिले असता, हवामानाचे स्वरूप आपल्या कल्पनेपेक्षाही अधिक विचित्र आणि अकल्पनीय असल्याचे दिसून येते. काही ग्रहांवर काचेसारखा पाऊस पडतो, काही ठिकाणी लोखंडाचे ढग तरंगतात. तर काही ग्रहांवर इतके वेगवान वारे वाहतात की, पृथ्वीवरील सर्वांत मोठी चक्रीवादळेही त्यांच्यासमोर क्षुल्लक वाटावीत. आधुनिक दुर्बिणी आणि अवकाश मोहिमांमुळे, आता वैज्ञानिकांना या परग्रहांवरील वातावरणाचाही अभ्यास करता येऊ लागला असून, त्यातूनच विश्वातील हवामान किती वैविध्यपूर्ण असू शकते याचे अद्भुत चित्र उलगडते आहे.

आपल्या सौरमालेतच हवामानातील टोकाची उदाहरणे दिसतात. उदाहरणार्थ, शुक्र या ग्रहावर असलेल्या कार्बन डायऑक्साईडच्या अत्यंत दाट वातावरणामुळे ‌‘तीव्र हरितगृह परिणाम‌’ निर्माण झाला आहे. परिणामी, तेथील तापमान सुमारे 460 अंश सेल्सिअसपर्यंत पोहोचते, जे शिसे वितळवण्याइतकेच प्रचंड आहे. शुक्राच्या वातावरणात ‌‘सल्फ्युरिक आम्ला‌’चेही ढग असून, तेथील वातावरणीय दाब पृथ्वीपेक्षा सुमारे 90 पट अधिक आहे. अशा परिस्थितीत, मानवनिर्मित ‌‘अवकाशयाने‌’ तेथे फारकाळ टिकू शकत नाहीत.

दुसरीकडे मंगळ ग्रहावर वातावरण अत्यंत विरळ असल्यामुळे, तापमानात प्रचंड चढ-उतार दिसतात. मंगळावरील धुळीची वादळे संपूर्ण ग्रह व्यापू शकतात आणि काहीवेळा ती अनेक आठवडेही टिकतात. या वादळांमुळेच सूर्यप्रकाश रोखला जाऊन, ‌‘रोव्हर‌’सारख्या संशोधन यंत्रणांच्या कार्यक्षमतेवरही त्याचा परिणाम होतो. 2018 मध्ये आलेल्या प्रचंड धुळीच्या वादळामुळे ‌‘ऑपॉर्च्युनिटी‌’ या संशोधन वाहनाबरोबरचा संपर्क तुटला होता. मंगळ ग्रहावरचे हवामान केवळ वैज्ञानिक कुतूहलाचाच विषय नसून, भविष्यातील अंतराळ मोहिमांसाठीचे अत्यंत महत्त्वाचे आव्हानही आहे.

सौरमालेबाहेरील ग्रहांवरची परिस्थिती आणखीच विलक्षण आहे. ‌‘एचडी 189733 ब‌’ हा ग्रह त्याचे सर्वांत प्रसिद्ध उदाहरण. हा ग्रह पृथ्वीपासून सुमारे 64 प्रकाशवर्षे दूर आहे. सुरुवातीला त्याचा निळसर रंग पाहून तो पृथ्वीसारखाच शांत दिसेल, असे वाटत होते. पण, नंतरच्या अभ्यासातून समोर आले की, या ग्रहावर काचांचा पाऊस पडतो. वातावरणातील ‌‘सिलिकेट‌’ कण प्रचंड उष्णतेमुळे वितळतात आणि अतिवेगवान वाऱ्यांमुळे, काचेच्या सूक्ष्म तुकड्यांच्या स्वरूपात आडवे उडतात. या ग्रहावर वाऱ्यांचा वेग ताशी सात हजार किलोमीटरपर्यंत पोहोचू शकतो. पृथ्वीवरील सर्वांत तीव्र चक्रीवादळांपेक्षा, हा वेग कितीतरी अधिक आहे.

काही ग्रहांवर धातूंचाही पाऊस पडत असावा, असे संशोधनातून दिसते. ‌‘वास्प 76 बी‌’ या ग्रहावर प्रकाशाच्या बाजूचे तापमान इतके प्रचंड आहे की, लोखंड वितळून वाफेमध्ये परिवर्तित होते. ग्रहाच्या अंधाराच्या बाजूला तापमान तुलनेने कमी असल्याने, ही वाफ पुन्हा द्रवरूप धातूमध्ये बदलते आणि लोखंडाचा पाऊस पडतो, अशी शक्यता वैज्ञानिकांनी मांडली. पृथ्वीवरील जलचक्राप्रमाणेच येथे धातुचक्र घडत असावे. ही कल्पनाच इतकी अचंबित करणारी आहे की, विश्वातील हवामानाच्या शक्यता किती अमर्याद असू शकतात, याची जाणीव होते.

गुरू ग्रहावरही हवामान अत्यंत उग्र आहे. त्यावरील ‌‘ग्रेट रेड स्पॉट‌’ हे प्रचंड वादळ पृथ्वीपेक्षा मोठे असून, ते किमान 350 वर्षांपासून सक्रिय आहे. या वादळातील वाऱ्यांचा वेग ताशी 400 किलोमीटरपेक्षा जास्त आहे. गुरू हा मुख्यतः हायड्रोजन आणि हेलियमचा बनलेला असल्यामुळे, तेथील वातावरणीय हालचाली पृथ्वीपेक्षा पूर्णपणे वेगळ्या घडतात. त्याचप्रमाणे शनी ग्रहाच्या उत्तर ध्रुवाजवळ, षटकोनी आकाराचे विचित्र वादळ आढळते. हे षटकोनी संरचनायुक्त वादळ काही दशके टिकून आहे आणि त्याची रचना आजही संशोधकांसाठी एक गूढच आहे.

काही बाह्यग्रह ताऱ्याच्या इतके जवळ असतात की, त्यांचा एक भाग कायम दिवसाच्या बाजूला आणि दुसरा भाग कायम रात्रीच्या बाजूला राहतो. अशा ग्रहांना भरती-ओहोटीने ‌‘बद्ध ग्रह‌’ म्हणतात. या ग्रहांवर दिवसाच्या बाजूला प्रचंड उष्णता, तर रात्रीच्या बाजूला अत्यंत थंडी असते. परिणामी, वातावरणात सतत तीव्र वाऱ्यांची देवाणघेवाण सुरू राहते. या वाऱ्यांमुळे उष्णता एका भागातून दुसऱ्या भागात जाते. काही ग्रहांवर या प्रक्रियेमुळे, ध्वनीच्या वेगापेक्षाही जलद वारे वाहत असावेत, असे मानले जाते.

विश्वातील हवामानाचा विचार करता, ढगांच्या रचनेतील विविधताही तितकीच आश्चर्यकारक आहे. पृथ्वीवरील ढग प्रामुख्याने पाण्याच्या थेंबांचे किंवा बर्फकणांचे बनलेले असतात. परंतु, इतर ग्रहांवर ढगांची रासायनिक रचना पूर्णपणे वेगळी असू शकते. काही उष्ण बाह्यग्रहांवर, खडकांच्या वाफेपासून तयार होणारे ढग असण्याची शक्यता वैज्ञानिकांनी व्यक्त केली आहे. अत्यंत उष्ण तापमानामुळे खनिजे वायुरूप होतात आणि वातावरणात वर जाऊन थंड झाल्यावर, सूक्ष्म कणांच्या स्वरूपात ढगाची निर्मिती करतात. काही संशोधनांनुसार, अशा ग्रहांच्या वातावरणात ‌‘टायटॅनियम ऑक्साईड‌’ किंवा ‌‘सिलिकेट‌’सारख्या पदार्थांचे थर असू शकतात. याशिवाय, नेपच्यून आणि युरेनस यांसारख्या ग्रहांच्या आत खोल भागात प्रचंड दाबामुळे, कार्बनचे हिऱ्यामध्ये रूपांतर होत असावे आणि तेथूनच हिऱ्यांचा पाऊस पडत असावा, अशी संकल्पना मांडली गेली आहे. पृथ्वीवर मौल्यवान मानले जाणारे हिऱ्याचे कण एखाद्या ग्रहावर पावसासारखे पडत असतील, ही कल्पनाच विस्मयकारक आहे.

काही ग्रहांवर ऋतूंचे स्वरूपही अत्यंत टोकाचे असू शकते. ग्रहाची कक्षा लंबवर्तुळाकार असल्यास, तो काहीकाळ ताऱ्याच्या खूप जवळ आणि काहीकाळ खूप दूर जातो. त्यामुळे तापमानात प्रचंड बदल घडतात. काही ग्रहांवर दिवस आणि रात्र यांतील तापमान फरक शेकडो अंशांपर्यंत पोहोचतो. अशा परिस्थितीत वातावरण सतत अस्थिर राहते आणि प्रचंड ऊर्जा-विनिमय घडतो. हवामान ही केवळ पृथ्वीपुरती मर्यादित संकल्पना नसून, संपूर्ण विश्वात विविध रूपांनी प्रकट होणारी एक मूलभूत प्रक्रियाही आहे.

या विचित्र हवामानाचा अभ्यास करणे सोपे नाही. वैज्ञानिकांना ग्रह प्रत्यक्ष पाहता येत नाहीत; ते त्यांच्या वातावरणातून जाणाऱ्या ताऱ्याच्या प्रकाशाचे विश्लेषणही करतात. ‌‘जेम्स वेब‌’ या अंतराळ दुर्बिणीसारख्या दुर्बिणी वातावरणातील पाण्याची वाफ, मिथेन, कार्बन डायऑक्साईड आणि इतर संयुगांचे संकेत ओळखू शकतात. या माहितीवरूनच त्या ग्रहांवरील ढग, तापमान आणि हवामानाचे स्वरूप समजण्यास मदत होते. अलीकडील संशोधनामुळे, काही ग्रहांवर वातावरणीय थरांमध्ये गुंतागुंतीची रासायनिक प्रक्रिया सुरू असल्याचेही दिसून आले आहे.

या सर्व अभ्यासामागे एक महत्त्वाचा उद्देश दडलेला आहे, तो म्हणजे जीवनासाठी पोषक परिस्थिती असलेले ग्रह शोधणे. पृथ्वीवरील जीवन हवामानाशी घट्ट जोडलेले आहे. जर एखाद्या ग्रहावर स्थिर तापमान, द्रवरूप पाणी आणि संतुलित वातावरण असेल, तर तेथे जीवनाची शक्यता वाढते. त्यामुळे हवामानाचा अभ्यास हा केवळ खगोलशास्त्रीय उत्सुकतेपुरता मर्यादित राहत नाही; तो जीवनाच्या शोधाशी थेट संबंधित ठरतो.

विश्वातील हवामानाचा हा अभ्यास मानवाला एक महत्त्वाची जाणीव करून देतो. पृथ्वीवरील हवामान आपल्याला सामान्य वाटत असले, तरी विश्वाच्या संदर्भात ते अत्यंत दुर्मीळ आणि संतुलित आहे. पृथ्वीवरील जीवन शक्य होण्यासाठी वातावरण, तापमान, महासागर आणि चुंबकीय क्षेत्र यांचा नाजूक समतोल आवश्यक आहे. इतर ग्रहांवरील उग्र आणि विचित्र हवामान पाहिल्यानंतर, पृथ्वीचे वैशिष्ट्य अधिक स्पष्टपणे समोर येते.

भविष्यात अधिक शक्तिशाली दुर्बिणी आणि संशोधन मोहिमा सुरू झाल्यानंतर, या परग्रहांवरील हवामानाविषयी आणखी अचूक माहिती मिळण्याची शक्यता आहे. कदाचित, पुढील काही दशकांत आपण एखाद्या अशा ग्रहाचा शोध लावू, जिथे पृथ्वीसारखे ढग, पाऊस आणि ऋतू असतील आणि कदाचित, त्या ग्रहावर जीवनाचे संकेतही सापडतील. त्यामुळेच विश्वातील हवामानाचा अभ्यास हा केवळ अवकाशातील विचित्र घटनांचा शोध नसून, तो जीवन, ग्रहांची उत्क्रांती आणि मानवाच्या भविष्यातील अंतराळ प्रवासाशी जोडलेला एक व्यापक वैज्ञानिक प्रवास ठरत आहे.

- सुजाता बाबर
[email protected]