सूर्य आणि इतर तारे कशापासून बनलेले आहेत ते शोधा?

दररोज, जग हे जग असल्याने, सूर्य पृथ्वीच्या पूर्व क्षितिजातून उगवतो आणि पश्चिमेला मावळतो. तो प्रकाशवर्षे दूर असू शकतो, परंतु आपला तारा इतका तेजस्वी आहे की आपण नुकसान न घेता त्याच्याकडे थेट पाहू शकत नाही. मगसूर्य कशापासून बनलेला आहे?

सूर्य म्हणजे काय?

त्याच्या पृष्ठभागावर, सूर्याचे तापमान 5.500º सेल्सिअस पर्यंत पोहोचू शकते, ही वस्तुस्थिती आहे की जवळ जाण्याचा आणि उतरण्याचा प्रयत्न करणार्‍या कोणत्याही प्रोबला पूर्णपणे वितळवू शकते, अगदी चांगल्या अंतरावरूनही. हे अक्षरशः खूप गरम आहे, परंतु याचा अर्थ असा नाही की त्याचा अभ्यास केला जाऊ शकत नाही.

अशी काही तंत्रे आहेत ज्याद्वारे आपण आपल्या सूर्यासह रात्रीच्या आकाशातील ताऱ्यांचे रहस्य शोधण्यास सुरुवात करू शकलो आहोत आणि ते समजावून सांगण्यासाठी आपण एक छोटासा इतिहास तयार करणार आहोत.

प्रकाश विखुरणे

सन 1802 मध्ये निरीक्षण केले जिथे सूर्य उगवतो, विल्यम हाइड वोलास्टन नावाच्या इंग्रजी वंशाच्या शास्त्रज्ञाने प्रिझमद्वारे सूर्यप्रकाश वेगळे करण्यात व्यवस्थापित केले आणि स्पेक्ट्रममधील गडद रेषा असलेल्या त्याला अपेक्षित नसलेल्या गोष्टींचे निरीक्षण केले. काही वर्षांनंतर, जर्मन ऑप्टिशियन जोसेफ फॉन फ्रॉनहोफर यांनी स्पेक्ट्रोमीटर नावाचे एक विशेष उपकरण तयार केले, ज्याच्या मदतीने प्रकाश अधिक चांगल्या प्रकारे विखुरला जातो आणि यापैकी अधिक गडद रेषा आहेत हे देखील तो पाहण्यास सक्षम होता.

शास्त्रज्ञांनी ताबडतोब नोंदवले की स्पेक्ट्रममध्ये रंग नसलेल्या ठिकाणी गडद रेषा दिसल्या, कारण सूर्याभोवती आणि त्या विशिष्ट प्रकाश लहरी शोषून घेणारे घटक होते. त्यामुळे या गडद रेषांमध्ये कॅल्शियम, सोडियम आणि हायड्रोजन यांसारख्या काही घटकांची उपस्थिती दर्शविल्याचा निष्कर्ष काढण्यात आला.

हा एक सखोल, आश्चर्यकारकपणे सुंदर आणि साधा शोध होता, परंतु त्याने आम्हाला आमच्या सर्वात जवळच्या ताऱ्याचे अनेक महत्त्वाचे घटक देखील शिकवले. तथापि, भौतिकशास्त्रज्ञ फिलिप पॉडसियाडलोस्की यांनी देखील व्यक्त केल्याप्रमाणे, या विश्लेषणाला काही मर्यादा आहेत. हे असे संकेत देते कारण सिद्धांत आपल्याला फक्त सूर्याच्या पृष्ठभागाच्या रचनाबद्दल स्पष्ट करतात, परंतु ते सूचित करत नाहीत सूर्य कशापासून बनलेला आहे?

ही निरीक्षणे आणि निष्कर्ष आपल्याला आश्चर्यचकित करण्यास प्रवृत्त करतात की सूर्याच्या आत काय आहे आणि त्याने त्याची सर्व ऊर्जा कशी मिळवली.

भूमिगत

XNUMX व्या शतकाच्या सुरूवातीस, प्रबंध प्रस्तावित करण्यात आला होता की जर हायड्रोजन अणूंचे संलयन करता आले तर हेलियम हा पूर्णपणे वेगळा घटक तयार केला जाऊ शकतो आणि त्या प्रक्रियेच्या मध्यभागी ऊर्जा सोडली जाऊ शकते. त्यामुळे सूर्य हा हायड्रोजन आणि हेलियमने समृद्ध होता आणि पूर्वीच्या घटकापासून नंतरच्या घटकाच्या निर्मितीसाठी त्याची प्रचंड ऊर्जा शक्ती ऋणी आहे. पण हा सिद्धांत अजून सिद्ध व्हायचा होता.

1930 मध्ये असे आढळून आले की सौर ऊर्जा या संमिश्रणामुळे होते, परंतु पॉडसियाडलोस्की या शास्त्रज्ञाच्या मते तो देखील केवळ एक सिद्धांत होता. आपल्या जगाचे जीवन ज्या ताऱ्यावर अवलंबून आहे त्या ताऱ्याबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, पृथ्वीच्या आतील भागात प्रवेश करणे आवश्यक होते.

हे करण्यासाठी त्यांना डोंगराखाली सुरू केलेले प्रयोग गाडून टाकावे लागले. अशाप्रकारे जपानी सुपर-कामिओकांडे (सुपर-के) डिटेक्टरची रचना केली गेली. अशा प्रकारे, पृष्ठभागाच्या सुमारे 1.000 मीटर खाली, एक खोली आहे ज्यामध्ये एक उदास आणि विचित्र देखावा आहे, त्यात शुद्ध पाण्याचे उथळ तलाव आहे आणि 13.000 गोलाकार वस्तूंनी भिंती, छत आणि मजला पाण्याखाली झाकलेला आहे.

हे विज्ञान काल्पनिक उपकरणासारखे दिसते, परंतु Super-K चे कार्य म्हणजे सूर्य कसे कार्य करते हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याचा प्रयत्न करणे, प्रत्येक घटकाचा एक अद्वितीय शोषण स्पेक्ट्रम आहे याचा फायदा घेऊन.

पृथ्वीच्या आत असल्याने, हे समजते की सुपर-के प्रकाश शोधण्यासाठी तयार केलेला नाही. त्याऐवजी, आपल्या ताऱ्याच्या मध्यभागी अतिशय विशेष कण तयार होतील आणि ते पदार्थातून उडू शकतील अशी अपेक्षा आहे. यापैकी अनेक ट्रिलियन्स प्रत्येक सेकंदाला जात आहेत. आणि जर हे विशेष डिटेक्टर अस्तित्त्वात नसते, तर ते तिथे आहेत हे आम्हाला माहीत नसते.

परंतु सुपर-के त्‍यापैकी अनेकांना ओळखण्‍यात सक्षम आहे, त्‍याच्‍या विशिष्‍ट लाइट डिटेक्‍टरमुळे, त्‍याच्‍या विशेष प्रकाश डिटेक्‍टरमुळे, ज्‍याच्‍या क्षणी न्युट्रिनो नावाचे हे कण त्‍यांच्‍या शुद्ध पाण्‍याच्‍या सरोवराशी संवाद साधण्‍यासाठी येतात. तयार झालेला प्रकाश खूपच कमकुवत आहे, परंतु तो एक प्रकारचा प्रभामंडल तयार करतो जो अविश्वसनीयपणे संवेदनशील प्रकाश डिटेक्टरद्वारे उचलला जाऊ शकतो.

ताऱ्यांमधील अणूंचे संलयन न्यूट्रिनोच्या निर्मितीचे स्पष्टीकरण देते. या पद्धतीद्वारे ओळखले गेलेले अनेक विशेष प्रकारचे न्यूट्रिनो हे हायड्रोजनच्या हेलियममध्ये सूर्याच्या आत निर्माण झालेल्या अणुसंलयनाचा स्पष्ट पुरावा मानला जातो आणि न्यूट्रिनो कसे तयार होतात याचे इतर कोणतेही स्पष्टीकरण ज्ञात नाही. परंतु त्यांचा अभ्यास करण्यात सक्षम झाल्यामुळे आपल्याला सूर्याच्या आत काय घडत आहे ते जवळजवळ वास्तविक वेळेत निरीक्षण करता येईल.

सनस्पॉट्स

सूर्य हा कायमस्वरूपी घटक आहे याची कल्पना येणे सोपे आहे. परंतु असे नाही, कारण ताऱ्यांचे चक्र आणि आयुर्मान असते, जे त्यांच्या आकारमानानुसार आणि प्रमाणानुसार बदलतात. 1980 च्या दशकात, सौर कमाल मोहिमेवर काम करणार्‍या संशोधकांनी नोंदवले की गेल्या 10 वर्षांमध्ये, सूर्याची ऊर्जा कमी झाली आहे आणि नंतर गमावलेली ऊर्जा पुन्हा मिळवण्यात सक्षम आहे.

सूर्याचे तापमान कमी असलेले किती सनस्पॉट्स या क्रियेशी संबंधित होते, हे देखील अकल्पनीय होते. जितके जास्त डाग असतील तितकी जास्त ऊर्जा सोडली जाईल. हे एक विरोधाभास असल्यासारखे दिसते, परंतु तेथे जितके जास्त सूर्याचे ठिपके असतील, म्हणजेच जितके जास्त थंड घटक असतील तितका सूर्य अधिक गरम होईल आणि याला युनायटेड किंगडमच्या इंपिरियल कॉलेज लंडनमधील सायमन फोस्टर यांनी पुष्टी दिली आहे.

शास्त्रज्ञांनी काय शोधले?

त्यांना असे आढळले की सूर्याच्या पृष्ठभागावर विशेषत: प्रकाशमय क्षेत्रे आहेत, ज्यांना टॉर्च म्हणतात, जे सूर्याच्या ठिपक्यांसोबत उद्भवतात परंतु त्यांच्या दोन्ही बाजू दृश्यमान असतात आणि या टॉर्चमधून किरणांद्वारे अतिरिक्त ऊर्जा सोडली जाते. एक्स आणि रेडिओ लाटा

दुसरी समस्या अशी आहे की सौर ज्वाला शोधणे शक्य आहे, जे पदार्थांचे प्रचंड चमक आहेत ज्याचा उगम सूर्यापासून चुंबकीय उर्जेच्या संचयनात होतो. म्हणजेच तारे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमद्वारे रेडिएशन उत्सर्जित करण्यास सक्षम आहेत, आणि हे उद्रेक एक्स-रे डिटेक्टरद्वारे पाहिले जाऊ शकतात आणि आम्हाला हे जाणून घेण्यास मदत करू शकतात सूर्य कशापासून बनलेला आहे हे आम्हाला निरीक्षण करण्यास सक्षम बनवते सौर किरणोत्सर्गाची वैशिष्ट्ये.

जरी त्यांना शोधण्याचे इतर मार्ग आहेत. वापरल्या जाणार्‍यापैकी एक म्हणजे रेडिओ लहरी, आणि दुसरा मार्ग म्हणजे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन. इंग्लंडमधील विशाल जॉड्रेल बँक रेडिओ दुर्बिणी जगातील अशा प्रकारची पहिली आहे आणि सौर ज्वाला शोधण्यात सक्षम आहे, ज्याला मँचेस्टर विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ टिम ओ'ब्रायन यांनी पुष्टी दिली आहे, जे त्यावर काम करतात.

जर एखादा तारा सामान्यपणे वागतो, म्हणजे, त्याच्याकडे जास्त क्रियाकलाप नसतो, तो खूप रेडिओ लहरी उत्सर्जित करणार नाही. तथापि, जेव्हा तारे जन्माला येतात किंवा मरतात तेव्हा ते प्रचंड उत्सर्जन करण्यास सक्षम असतात. आपण काय पाहू शकता ते सक्रिय घटक आहेत. आपण ताऱ्यांचे स्फोट, शॉक वेव्ह आणि तयार होणारे तारकीय वारे पाहतो.

आयरिश शास्त्रज्ञ जोसेलिन बेल बर्नेल यांनी पल्सर शोधण्यासाठी रेडिओ दुर्बिणीचा वापर केला आहे, जो एक विशेष प्रकारचा न्यूट्रॉन तारा आहे. प्रचंड स्फोटांनंतर न्यूट्रॉन तारे तयार होतात, जे तेव्हा घडतात जेव्हा एखादा तारा स्वतःवर कोसळून आश्चर्यकारकपणे दाट होतो.

पल्सर ही ताऱ्यांच्या वर्गाची उदाहरणे आहेत जी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्सर्जित करतात, जे रेडिओ दुर्बिणीद्वारे उचलले जाऊ शकतात. हा एक सिग्नल आहे जो फारसा नियमित नाही, जो दर काही मिलिसेकंदांनी उत्सर्जित होण्यास सक्षम आहे आणि त्यामुळे सुरुवातीला अनेक संशोधकांना आश्चर्य वाटले की हे विश्वाच्या दुसर्‍या भागात असलेल्या बुद्धिमान प्रजातींच्या संप्रेषणाच्या पद्धतींबद्दल आहे का.

पल्सरचे उत्सर्जन

आणखी अनेक पल्सरच्या शोधामुळे, हे आता मान्य केले गेले आहे की नियमित डाळींचे हे उत्सर्जन ताऱ्याच्या फिरण्यामुळे होते. त्या दृष्टीच्या ओळीत तुम्ही आकाशाकडे पाहिल्यास, तुम्हाला प्रकाशाचा नियमित फ्लॅश जवळून जाताना दिसेल, जसे की एखाद्या दीपगृहाचे वर्तन असेल.

काही तारे म्हणजे पल्सर

सुदैवाने, आपला सूर्य त्यांच्यापैकी एक नाही, कारण जेव्हा तो त्याच्या आयुष्याच्या शेवटच्या टप्प्यावर पोहोचतो तेव्हा सुपरनोव्हाच्या प्रतिक्रियेमध्ये त्याचा स्फोट होण्यासाठी तो खूप लहान असतो. खरं तर, जेव्हा तार्यांचा स्फोट होतो, तेव्हा असे आढळून आले आहे की एक सुपरनोव्हा तयार झाला आहे जो सूर्यापेक्षा 570.000 पट अधिक तेजस्वी आहे.

सूर्यापासून तुमचे नशीब काय आहे?

आपल्या आकाशगंगेतील इतर तार्‍यांच्या निरीक्षणावरून हे ज्ञात आहे की पर्यायांची विस्तृत श्रेणी आहे. परंतु, आपल्या सूर्याच्या वस्तुमानाबद्दल जे काही ज्ञात आहे आणि इतर ताऱ्यांशी तुलना केल्यास, सूर्याचे भविष्य अगदी स्पष्ट दिसते आहे आणि ते म्हणजे त्याच्या आयुष्याच्या शेवटपर्यंत तो हळूहळू विस्तारत जाईल, जे २०११ मध्ये घडेल. आणखी 5.000 अब्ज वर्षे किंवा त्याहून अधिक काळ, जोपर्यंत ते लाल राक्षस बनत नाही.

त्यानंतर, अनेक स्फोटांनंतर, फक्त एक आतील कार्बन कोर शिल्लक राहील, ज्याचा आकार पृथ्वीसारखाच असेल आणि एक अब्ज वर्षांपेक्षा जास्त कालावधीसाठी हळूहळू थंड होईल. मनोरंजक गोष्ट अशी आहे की सूर्याविषयी अनेक रहस्ये लपलेली आहेत आणि अनेक संबंधित प्रकल्प आहेत जे त्यांना उघड करण्यास मदत करू इच्छित आहेत.

या उपक्रमांचे उदाहरण म्हणजे नासाचे सोलर प्रोब प्लस मिशन, जे सूर्य कशापासून बनले आहे हे शोधण्यासाठी पूर्वीपेक्षा सूर्याच्या जवळ जाण्याचा प्रयत्न करेल., सौर वाऱ्यांचा उगम कसा होतो हे शोधण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी आणि सूर्याचा कोरोना, जो ताऱ्याभोवती प्लाझ्मा ऑरा आहे, त्याच्या पृष्ठभागापेक्षा जास्त गरम का आहे हे शोधण्यासाठी. आत्तापर्यंत, आपल्याला फक्त सूर्याची काही महत्त्वाची रहस्ये माहित आहेत.

उर्जा

भौतिकशास्त्रज्ञ ऊर्जा हा शब्द वापरतात ज्यामुळे स्थिती बदलण्याची किंवा हालचालीमुळे दुसरी निर्मिती करण्याची क्षमता किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन निर्माण होते, जे प्रकाश किंवा उष्णता असू शकते, म्हणूनच हा शब्द ग्रीक भाषेतून आला आहे आणि त्याचा अर्थ क्रिया आहे.

आंतरराष्ट्रीय प्रणालीमध्ये, उर्जेचे मोजमाप जूलमध्ये केले जाते, परंतु सामान्य शब्दसंग्रहात, ते बहुतेक किलोवॅट तासांमध्ये व्यक्त केले जाते, परंतु आपण हे लक्षात ठेवले पाहिजे की, थर्मोडायनामिक्सच्या पहिल्या नियमानुसार, ऊर्जा बंद प्रणालीमध्ये संरक्षित केली जाते.

थर्मोडायनामिक्स

हे पहिल्या आणि दुसर्‍या तत्त्वांवर आधारित आहे, म्हणजेच ऊर्जा संरक्षित केली जाते आणि एन्ट्रॉपी वाढते, ही तत्त्वे विश्वाच्या कोणत्याही मॉडेलवर मोठे निर्बंध लादतात, त्याव्यतिरिक्त, थर्मोडायनामिक अर्थाने जागा आणि वेळेचे अनेक गुणधर्म जन्माला येत आहेत.

म्हणून, हे ज्ञान आवश्यक परस्परसंवादांचे मूलभूत बांधकाम मानले जाऊ नये, या अर्थाने, अवकाश-काळ थर्मोडायनामिक आहे, त्याव्यतिरिक्त, जर ते सांख्यिकीय युक्तिवाद एकत्र ठेवण्यासाठी स्वीकारले गेले, तर हे विचारणे आवश्यक आहे की विश्वाची विशालता कदाचित थर्मोडायनामिक आहेत, तर आपले विश्व निरपेक्ष शक्तींऐवजी एन्ट्रोपिक परिमाणांद्वारे नियंत्रित केले जाईल.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम

हे बल मॅक्सवेलच्या लहरी सिद्धांतावर आणि त्याच्या समीकरणांवर आधारित आहे, परंतु हे सिद्धांत फार स्पष्टपणे समजलेले नाहीत, परंतु ते ई आणि बी क्षेत्रांमधील संबंधांच्या त्याच्या मूळ व्याख्येवर आधारित नाहीत, तर लुडविग लॉरेन्झच्या सिद्धांतावर आधारित आहेत, ज्याच्या बरोबर मॅक्सवेलने कधीही सहमत.

मॅक्सवेलने विचार केला की ही दोन फील्ड चक्रीयपणे प्रेरित केली पाहिजेत, जेणेकरून प्रकाशाचा वेग जतन केला जाईल, लॉरेन्झच्या विपरीत, दोन फील्डमध्ये समक्रमित पद्धतीने जास्तीत जास्त तीव्रता मिळवणे सोयीचे आहे, त्याच वेळी, ते टिकवून ठेवण्यासाठी. गती

मग, द सूर्य कशापासून बनलेला आहे, हायड्रोजन आणि हेलियममुळे, सतत परस्परसंवादात, जे ऊर्जा, प्रकाश, उष्णता आणि विद्युत चुंबकत्व निर्माण करण्यास सक्षम आहे, जे आपल्या ग्रहावरील जीवनाच्या संरक्षणावर पूर्णपणे प्रभाव पाडतात.