சூரியக் குடும்பமும் ஒளியின் பயணமும் (வானியல்)
சரவணா ராஜேந்திரன்
கோடை விடுமுறையில் முதுகைப் பதம் பார்க்கும் வெயில் ஏன் அடிக்கிறது?
கோடைக்காலம் என்றாலே நமக்கு நினைவுக்கு வருவது சுட்டெரிக்கும் சூரியன் தான். அதிலிருந்து வரும் ஒளி, விண்வெளியில் மிக அதிவேகமாகப் பயணம் செய்கிறது. ஒளி ஒரு வினாடிக்குச் சுமார் 3,00,000 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் செல்கிறது. இவ்வளவு வேகமாகச் சென்றாலும், சூரியனுக்கும், அதைச் சுற்றி வரும் கோள்களுக்கும் இடையே உள்ள அதிகப்படியான தூரத்தினால், அந்தந்தக் கோள்களை அடைய ஒளிக்குச் சில நிமிடங்கள் அல்லது மணிகள் தேவைப்படுகிறது.
கோள்களைச் சென்றடைய ஒளி எடுத்துக்கொள்ளும் நேரம்
சூரியனிடமிருந்து ஒவ்வொரு கோளும் எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளது என்பதைப் பொறுத்து ஒளி சென்றடையும் நேரம் மாறுபடும்.
எண் கோள் சராசரி தூரம் (கி.மீ) ஒளி சென்றடையும் நேரம்
1 புதன் (Mercury) 58 மில்லியன் 3.2 நிமிடங்கள்
2 வெள்ளி (Venus) 108 மில்லியன் 6 நிமிடங்கள்
3 பூமி (Earth) 150 மில்லியன் 8 நிமிடங்கள் 20 வினாடிகள்
4 செவ்வாய் (Mars) 228 மில்லியன் 12.6 நிமிடங்கள்
5 வியாழன் (Jupiter) 778 மில்லியன் 43.2 நிமிடங்கள்
6 சனி (Saturn) 1.4 பில்லியன் 1 மணிநேரம் 20 நிமிடங்கள்
7 யுரேனஸ் (Uranus) 2.9 பில்லியன் 2 மணிநேரம் 40 நிமிடங்கள்
8 நெப்டியூன் (Neptune) 4.5 பில்லியன் 4 மணிநேரம் 10 நிமிடங்கள்
நீங்கள் இப்போது பார்க்கும் சூரியன் 8 நிமிடங்களுக்கு முன் இருந்தது. அதாவது, 8 நிமிடங்களுக்கு முன்பு கிளம்பிய சூரிய ஒளியைத் தான் நாம் இந்த நொடி பார்க்கிறோம். சூரியன் திடீரென மறைந்துபோனால் கூட, அது நமக்கு 8 நிமிடங்கள் கழித்தே தெரியவரும்.
- சூரியனுக்கு மிக அருகில் இருக்கும் புதன் பகலில் மிக வெப்பமாகவும், இரவில் மிகக் குளிராகவும் இருக்கும்., சூரியக் குடும்பத்திலேயே மிக வெப்பமான கோள் வெள்ளி (Venus) ஆகும். இதற்குக் காரணம், அங்குள்ள அடர்த்தியான வளிமண்டலம் வெப்பத்தைத் தக்கவைத்துக் கொள்வதே ஆகும்.
ஒளி ஒரு வினாடிக்கு புவியை 7 முறை சுற்றி வரும் வேகத்தில் சென்றாலும், சூரியக் குடும்பத்தின் கடைசிக் கோளான நெப்டியூனை அடைய 4 மணி நேரத்திற்கு மேலாகிறது. இதிலிருந்து இப்பெருவெளி எவ்வளவு பரந்து விரிந்தது என்பதை நாம் உணரலாம்!
சூரியக் கதிர்களின் நேரடித் தாக்கம்
பூமி உருண்டையாக இருப்பதால், சூரிய ஒளி அனைத்து இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக விழுவதில்லை. துருவப் பகுதிகளில் சூரிய ஒளி சாய்வாக விழுகிறது. ஆனால், நில நடுக்கோட்டுப் பகுதியில் சூரியக் கதிர்கள் எப்போதும் நேராக (செங்குத்தாக) விழுகின்றன.
நேராக விழும் கதிர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சிறிய பரப்பளவில் அதிக ஆற்றலைக் குவிக்கின்றன. சாய்வாக விழும் கதிர்கள் அதிக தூரம் சென்று புகுந்து, வளிமண்டலத்திற்குள் சிதறிவிடும், ஆனால், நேராக விழும் கதிர்கள் குறைந்த தூரமே பயணம் செய்வதால் அதன் வீரியம் குறையாமல் தரைப்பகுதியை அடைகின்றன.
பூமியின் அச்சு சாய்வு
பூமி தனது அச்சில் 23.5° சாய்வு நிலையில் சுழன்று கொண்டு சூரியனையும் சுற்றி வருகிறது. கோடைகாலத்தில், வட அரைக்கோளம் சூரியனை நோக்கிச் சாய்ந்திருக்கும்போது, சூரியன் நிலநடுக்கோட்டுக்கு மிக அருகில் அல்லது நேர் உச்சியில் நிலைபெறுகிறது. இதனால் இப்பகுதிகளில் பகல் பொழுது நீளமாகவும், வெப்பம் மிக அதிகமாகவும் இருக்கிறது.
வளிமண்டலத்தின் தடிமன்
சூரியக் கதிர்கள் வளிமண்டலத்தின் வழியாகச் செல்லும்போது, அவற்றின் காற்றில் உள்ள மூலக்கூறுகளால் நிலநடுக்கோட்டில் வெப்பம் உறிஞ்சப்படும். நில நடுக்கோட்டுப் பகுதியில் சூரியன் தலைக்கு மேலே இருப்பதால், கதிர்கள் வளிமண்டலத்தின் மிகக் குறைந்த தூரத்தையே கடக்கின்றன. இதன் காரணமாக, வெப்ப ஆற்றல் இடையில் வீணாகாமல் நேரடியாகப் பூமியை வந்தடைகிறது.
மேகமூட்டமும் ஈரப்பதமும்
நிலநடுக்கோட்டுப் பகுதிகளில் வெப்பம் அதிகமாக இருப்பதால், அங்குக் கடல் நீர் விரைவாக ஆவியாகிறது. இதனால் காற்றின் ஈரப்பதம் அதிகரிக்கிறது. அதிக ஈரப்பதம் இருக்கும்போது, நமது உடலில் ஏற்படும் வியர்வை எளிதில் ஆவியாகாது. இதனால் வெப்பத்தின் தாக்கம் நாம் உணர்வதை விட அதிகமாக இருக்கும்.
ஒரு ‘டார்ச் லைட்டை’ச் சுவரில் நேராக அடித்தால் வெளிச்சம் எப்படி ஒரே இடத்தில் பிரகாசமாகத் தெரியுமோ, அதேபோல சூரிய ஒளி, நிலநடுக்கோட்டுப் பகுதியில் செங்குத்தாக விழுவதால் அங்கு வெப்பம் தகிக்கிறது.
கோடை விடுமுறையில் வீட்டிலேயே இதைச் செய்து பார்க்கலாம்
தேவையான பொருள்கள்:
- ஒரு பந்து (பூமியாகக் கருதுவோம்).
- ஒரு டார்ச் லைட் (சூரியனாகக் கருதுவோம்).
- ஓர் இருட்டறை (சோதனை தெளிவாகத் தெரிய).
செய்முறை விளக்கம்:
நேரடி ஒளி (நில நடுக்கோட்டுப் பகுதி):
பந்தின் நடுப்பகுதிக்கு (Equator) நேராக டார்ச் லைட்டை அடித்து பந்தின் மீது விழும் ஒளியைக் கவனியுங்கள்.
ஒளி ஒரு சிறிய வட்டத்தில், மிகத் தெளிவாகவும் பிரகாசமாகவும் விழும்.
சூரிய ஒளி நேரடியாக விழும்போது, அதன் ஆற்றல் ஒரு சிறிய இடத்தில் குவிவதால் அங்கு வெப்பம் அதிகமாக (தகிப்புடன்) இருக்கிறது.
சாய்வான ஒளி (துருவப் பகுதிகள்):
இப்போது டார்ச் லைட்டை நகர்த்தாமல், பந்தின் மேல் பகுதிக்கு (North/South Pole) ஒளி விழுமாறு பந்தை, சற்றுச் சாய்த்துப் பிடிக்கவும். ஒளி இப்போது ஒரு பெரிய வட்டத்தில் பரவி, மங்கலாகத் தெரியும். ஒளி சாய்வாக விழும்போது, அதே அளவு ஆற்றல் பெரிய பரப்புக்குப் பிரிந்து செல்வதால் அங்கு வெப்பம் குறைவாக இருக்கிறது.
இப்போது புரிகிறதா? கோடை காலத்தில் அதிக வெப்பமும் குளிர்காலத்தில் குளிரும் ஏற்படுவதன் அறிவியல் காரணம்.
மேலை நாடுகளில் ஜூலை – அக்டோபரில் பள்ளி இறுதி விடுமுறைகளும் நமக்கு ஏப்ரல் – மே காலத்தில் கோடைவிடுமுறையும் இந்த அறிவியல் காரணத்துக்காகத்தான் விடுகிறார்கள்.<
