આપણુ સુર્યમંડળ
સુર્ય અને તેની આસપાસ ફરતા આઠ ગ્રહો, તે ગ્રહોના ઉપગ્રહો, લઘુગ્રહો અને ધૂમકેતુઓનો બનેલો આખો સંસાર એટલે આપણું સુર્યમંડળ. આ સંસાર આપણી સાપેક્ષ તો ખુબ મોટો છે પણ આ વિશાળ બ્રહ્માંડની સાપેક્ષ અત્યંત નાનો છે. આપણા સુર્યમંડળનો જન્મ કેવી રીતે થયો એ સમજવા સૌપ્રથમ આપણા બ્રહ્માંડનો જન્મ સમજીએ.
આજથી ૧૪ અબજ વર્ષ (14×109 વર્ષ) પહેલાની વાત છે. જ્યારે સ્થળ (space) અને સમય (time) નું અસ્તિત્વ ન હતું ત્યારે એક કોસ્મીક ઇંડુ મોજુદ હતું. અત્યારના હયાત બ્રહ્માંડનો તમામ પદાર્થ ઉર્જા સ્વરૂપે એ સાવ નાનકડા કોસ્મીક ઇંડામાં ભરેલો હતો. આ કોસ્મીક ઇંડુ ક્યાં હતું અને ક્યારે હતું એ પુછવું વ્યર્થ છે કારણકે space અને time હજી બન્યાં જ નહતાં એટલે માપનના કોઇ સ્કેલ વગર ક્યાં (સ્થળ) અને ક્યારે (સમય) નું કોઇ વજુદ રહેતું નથી. આ કોસ્મીક ઇંડાની ઘનતા 1053 જેટલી હતી મતલબ કે એકની પાછળ ૫૩ મીંડા લગાવો એટલી. ઘનતાનો અર્થ છે દળ/કદ. માનો કે ૧ સેમી × ૧ સેમી × ૧ સેમી (લંબાઇ, પહોળાઇ અને ઉંડાઇ ૧ સેમી હોય એવો) નો એક સમઘન (ક્યુબ) છે એમાં 1053 જૂલ ઉર્જા (બીજા શબ્દોમાં કહો તો પદાર્થ) ભરેલી છે ત્યારે એ સમઘન 1053 જૂલ/સેમી૩ જેટલી ઘનતા ધરાવે છે તેમ કહેવાય. આટલી મહાભયંકર ઘનતા ધરાવતું કોસ્મીક ઇંડુ એની અંદરની ઉર્જા ડામાડોળ થવાથી અસ્થિર બન્યું. આ અસ્થિરતા પાછળ રચયિતાનો કોઇ ફ્યુચર પ્લાન હશે. અસ્થિરતા વધતાં આખરે ઇંડુ ફાટ્યું અને ઇતિહાસનો સૌથી પ્રચંડ મહાવિસ્ફોટ થયો જેને આજે આપણે બિગ-બેંગના નામે ઓળખીએ છીએ. આ હતી બ્રહ્માંડના જન્મને સમજાવતી બિગ-બેંગ થિયરી.
બ્રહ્માંડ બન્યાના લગભગ ૯ અબજ વર્ષ પછી એટલે કે આજથી લગભગ ૫ અબજ વર્ષ પહેલાં આપણા સુર્યમંડળનો જન્મ થયો. બ્રહ્માંડ બન્યાં પછી સૌપ્રથમ સૌથી સરળ તત્વ હાઇડ્રોજનનું નિર્માણ થયું હતું. હાઇડ્રોજન સરળ અને સ્થિર તત્વ હતું એટલે બ્રહ્માંડમાં એનું પ્રમાણ ખુબ મોટું હતું. વિશાળ બ્રહ્માંડમાં ઠેર ઠેર હાઇડ્રોજનના વાદળો આવેલા હતાં. એમાંથી આપણા સુર્યમંડળનું રો-મટીરીયલ એવું હાઇડ્રોજનનું વાદળ જ્યાં હતું ત્યાં નજીકમાંજ એકાદ તારો સુપરનોવા બનીને ફાટ્યો હશે. (સાઇઝમાં અત્યંત મોટો તારો પોતાનું બળતણ ખલાસ કરી પ્રચંડ વિસ્ફોટ સ્વરૂપે મૃત્યુ પામે છે. આવા વિસ્ફોટ સુપરનોવા તરીકે ઓળખાય છે.) આ સુપરનોવા બ્લાસ્ટે આપણા હાઇડ્રોજનના વાદળને ખાસ્સું વેગમાન (દળ×વેગ) આપ્યું, જેના લીધે વાદળ ગતિમાં આવ્યું. વર્તુળગતિ કરતાં તમામ તત્વો કેન્દ્ર તરફ વધુ સંકેન્દ્રીત થાય એ નિયમ મુજબ ભારે તત્વો કેન્દ્ર તરફ ગોઠવાયા જ્યારે હલકા તત્વો બાહ્ય બાજુ ભેગાં થયાં. કાળચક્ર ફરતું ગયું એમ એમ કેન્દ્રમાં દબાણ અને તાપમાન વધતું ગયું અને ફિઝિક્સના નિયમો મુજબ એ સ્વાભાવિક પણ હતું. આખરે વન ફાઇન મોર્નીંગ એ ઉચ્ચ દબાણ અને તાપમાન વાળા કેન્દ્રમાં (જેમાં હજી સુધી આગ સળગી ન હતી) પલીતો ચંપાયો અને સુર્યનારાયણ દેવનો જન્મ થયો. આપણે સુર્યને ભગવાન માનીએ કે ન માનીએ વાસ્તવિકતા તો એ છે કે સુર્ય પુષ્કળ ઉર્જા ધરાવતો એક તારો (અવકાશીય ભઠ્ઠી) છે અને સુર્ય એવો એકમાત્ર તારો નથી. બ્રહ્માંડ તો સુર્ય જેવા અબજો×અબજો તારાઓથી ભરાયેલું પડ્યું છે. આ તો સુર્ય આપણી સૌથી નજીક હોઇ એ આપણા માટે ઉર્જા અને પ્રકાશનો સ્ત્રોત છે, આપણો અન્નદાતા છે બાકી એવા તો અબજો×અબજો સુર્યો બ્રહ્માંડમાં આવેલાં છે. ભારે તત્વો કેન્દ્રની નજીક ગોઠવાતા સુર્યની નજીકના ગ્રહો નક્કર (solid) તત્વોના બન્યાં. બુધ (mercury), શુક્ર (venus), પૃથ્વી (earth) અને મંગળ (mars) આવા ગ્રહો છે જેને ટેરસ્ટ્રીયલ ગ્રહો પણ કહે છે. તો સુર્યથી દુરના ગ્રહો વાયુઓના બનેલા ગેસ-જાયન્ટ બન્યાં. હાઇડ્રોજન, હીલીયમ, નાઇટ્રોજન સહિત અનેક વાયુઓના બનેલા આ ગ્રહો જોવીયન ગ્રહો કહેવાયા. જોવીયન ગ્રહોમાં ગૂરૂ (jupiter), શનિ (saturn), યુરેનસ (uranus) અને નેપ્ચ્યુન (nepatune) નો સમાવેશ થાય છે. આ બધા જાયન્ટ ગ્રહોના ઉપગ્રહો પણ કંઇક અલગ જ દુનિયાઓ ધરાવે છે. આઠમા ગ્રહ નેપ્ચ્યુન પછી ઇ.સ.૨૦૦૫ સુધી પ્લુટોને નવમા ગ્રહ તરીકેની માન્યતા મળેલી હતી પણ ગ્રહોની નવેસરથી કરવામાં આવેલી વ્યાખ્યામાં પ્લુટો બંધબેસ્યો નહી. ગ્રહ બનવા માટે એની સાઇઝ ઘણીજ નાની હતી એટલે એને લઘુગ્રહનો દરજ્જો આપી એનો ગ્રહ તરીકેનો દરજ્જો રદ કરવામાં આવ્યો.
સુર્યમંડળના જન્મની શરૂઆતમાં જે વાદળનું વર્ણન કર્યું એને ફરવા આમ તો સુપરનોવા વિસ્ફોટની એટલી બધી જરૂર ન હતી. બિગ-બેંગ પોતે એને પુરતો થ્રસ્ટ આપવા સક્ષમ હતું. પણ જે વેગથી આપણું સુર્યમંડળ બન્યું એ જોતાં એને કંઇક એક્સ્ટ્રા વેગમાન જરૂર મળ્યું હોવું જોઇએ. ઘણા સંશોધકોએ આપણા સુર્યમંડળની નજીકમાં કોઇ સુપરનોવાના અસ્તિત્વ વિશે સવાલ ઉભા કર્યાં. જવાબ પણ જલ્દી મળી ગયો. અમેરિકાની એરીઝોના સ્ટેટ યુનિવર્સીટીના ફિઝીક્સના પ્રોફેસર પ્રો.જેફ હેસ્ટર ઉલ્કા કે ધૂમકેતુ દ્વારા પૃથ્વી પર આવી પડેલા કરોડો વર્ષો જુના ખડકોનો અભ્યાસ કરવા માટે પ્રખ્યાત છે. ભારતના પ્રખર બુધ્ધીમાન ભૌતિક વિજ્ઞાની (અને ભારતમાં જેમની કદર થઇ નહી એવા) સુબ્રમણ્યમ ચંદ્રશેખરના નામે નાસાએ ક્ષ-કિરણોના સંશોધન માટે એક ઓબ્સર્વેટરી બનાવી છે જેને ચંદ્રા એક્સ-રે ઓબ્સર્વેટરી નામ આપવામાં આવ્યું છે એની સાથે પણ પ્રો.જેફ હેસ્ટર જોડાયેલાં છે. પ્રો.હેસ્ટરે અવકાશમાંથી પૃથ્વી પર આવી પડેલા ઉલ્કા કે ધૂમકેતુના ખડકોનાં ઘણા નમૂનાઓ એકત્ર કરેલાં છે. એમાંથી એક ખડકના નમૂના ચેક કરતી વખતે એમાંથી આયર્ન-૬૦ (Fe60) મળ્યું. આ તત્વ અસ્થિર છે તથા નીચી ઉર્જાએ ફટાફટ ક્ષય પામે છે. એને ઉત્પન્ન કરવા પણ ખાસ્સી ઉંચી ઉર્જાની જરૂર પડે છે, જે માત્ર એક સુપરનોવા કરી શકે છે. ઉલ્કામાં અયર્ન-૬૦ના અવશેષ મળવાનું કારણ એક જ હોઇ શકે, સુર્યમંડળના જન્મ વખતે એક સુપરનોવા નજીકમાં ફાટ્યો હોવો જોઇએ.
પૃથ્વી સુર્યમંડળના વોર્મ બેન્ડમાં હોઇ પૃથ્વી પર જીવન પાંગર્યું. વોર્મ બેન્ડ અર્થાત સુર્યથી બહુ વધારે અંતર નહી તથા બહુ ઓછું અંતર નહી. જીવનને ઉદ્ભવવા માટે જરૂરી તત્વોના બનવા માટેનું નિર્ણાયક તાપમાન એ વોર્મ બેન્ડમાં હોય છે. હમણા નાસાની એક ટીમે સ્પીટ્ઝર સ્પેસ ટેલીસ્કોપની મદદથી સુર્ય સિવાયના અન્ય એક તારા Trappist-1 ની ફરતે ભ્રમણ કરતા સાત ગ્રહો શોધી કાઢ્યા. આ તારા અને ગ્રહોનું મંડળ પૃથ્વીથી લગભગ ૩૯ પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલું છે. એ સાતમાંથી લગભગ ત્રણ ગ્રહો આવા વોર્મ બેન્ડમાં આવેલા છે. આ વોર્મનેસ (હુંફાળાપણૂં) હોવાના લીધે ત્યાં જીવસૃષ્ટી પાંગરવાની શક્યતાઓ વધી જાય છે. આવા હુંફાળા વાતાવરણમાં એમિનો એસીડ સહિતના બધા બાયોલોજીકલ ફેક્ટર્સ પર્ફેક્ટલી સેટ થાય ત્યારે જીવનનો ઉદ્ભવ થાય છે.
આપણા સુર્યમંડળની સાઇઝ કેટલી, એ પ્રશ્ન તમને ઘણીવાર થતો હશે. આપણે સુર્યમંડળની અંદર છીએ એટલે બ્રહ્માંડમાં અંતર માપવાના મોટા એકમ પ્રકાશવર્ષનો ઉપયોગ અહીં નહી થાય, કારણકે સુર્યમંડળની કુલ સાઇઝ એક પ્રકાશવર્ષ કરતાં નાની છે. બાય ધ વે, એક પ્રકાશવર્ષ એટલે એક વર્ષમાં પ્રકાશે કાપેલું અંતર. પ્રકાશની ઝડપ એક સેકન્ડના ૩ લાખ કિ.મી. જેટલી છે એ હિસાબે આખા વર્ષની કુલ સેકન્ડને ૩ લાખ વડે ગુણો તો આવતો જવાબ એટલે કે 9.5×1012કી.મી. (૯૫ ની પાછળ અગિયાર મીંડા) એટલે એક પ્રકાશવર્ષ. જોકે સુર્યમંડળ પુરતું આપણે એક નવો એકમ વ્યાખ્યાયિત કરીશું. એ એકમ એટલે પૃથ્વીથી સુર્ય વચ્ચેનું અંતર. પૃથ્વીથી સુર્ય વચ્ચેનું અંતર છે 150×106 km (૧૫૦ મિલિયન કી.મી.). આ ૧૫૦ મિલિયન કી.મી. એટલે એક એસ્ટ્રોનોમિકલ યુનિટ જેને ટૂંકમાં 1 AU તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પૃથ્વી અને સુર્ય વચ્ચેનું અંતર 1 AU છે. સુર્યમંડળની સાઇઝ 50 AU ગણી શકાય. સુર્યમંડળના છેલ્લા ગ્રહ નેપ્ચ્યુનથી આગળ લઘુગ્રહો તથા ધૂમકેતૂઓનો બનેલો એક બેલ્ટ, કુઇપર બેલ્ટ, આવેલો છે. પ્લુટો પણ હવે આ કુઇપર બેલ્ટનો સભ્ય છે. આ કુઇપર બેલ્ટ પોતે ખાસ્સી જાડાઇ ધરાવે છે. એટલે સુર્યથી એની શરૂઆતની ધાર કે અંદરની ધાર (inner edge) નું અંતર 30 AU જ્યારે એની બહારની ધાર (outer edge) નું અંતર 50 AU છે. કુઇપર બેલ્ટ પછી ખાસ્સી જગ્યા છે અને ત્યારબાદ અબજો ધૂમકેતૂઓનું બનેલું એક વિશાળ વાદળ શરૂ થાય છે જેને ઉર્ટનું વાદળ કહેવાય છે. ડચ ખગોળશાસ્ત્રી જાન ઉર્ટના નામ પરથી તેને ઉર્ટનું વાદળ એવું નામ આપવામાં આવ્યું છે. આ ઉર્ટનું વાદળ લગભગ 5000 AU થી શરૂ કરી 50,000 AU સુધી પથરાયેલું છે. હવે પ્રકાશવર્ષના એકમને ચિત્રમાં લાવી શકાય છે. ૧ પ્રકાશવર્ષ (light year) = 60,000 AU અને એ હિસાબે ઉર્ટનું વાદળ 0.8 lighat year થી 3.2 lighat year સુધી વિસ્તરેલું છે.
મગજ ચકરાવે ચડ્યું હોય તો બે મિનિટ ઉંડા શ્વાસ લઇ લો. કેમકે આપણી આકાશગંગા તો આનાથી ક્યાંય વધુ મોટી છે. આપણી આકાશગંગા જેને દૂધગંગા (the milky way) પણ કહેવામાં આવે છે એની સાઇઝ માટે AU નો એકમ ખુબ નાનો પડે. એની અધધ સાઇઝ છે 1,00,000 light years થી 1,80,000 light years જેટલી. અજાયબ વાત છે કે પ્રકાશના એક કિરણને આપણી આકાશગંગાના એક છેડેથી બીજા છેડે જવું હોય તો પણ એને કુલ ૧,૫૦,૦૦૦ વર્ષ કરતાંય વધુ સમય લાગી જાય. આપણી આકાશગંગામાં લગભગ 100 થી 400 billion (109) તારાઓ આવેલા છે. અમુક તારાઓના ફરતે જ ગ્રહો આવેલા હોય છે, એવાં કુલ 100 billion(109) ગ્રહો આકાશગંગામાં આવેલાં છે. આપણું સુર્યમંડળ આપણી આકાશગંગાના કેન્દ્રથી 26,000 light year (પ્રકાશવર્ષ) દૂર આવેલું છે. એકવાર આકાશગંગાના કેન્દ્રમાંથી રેડીયો તરંગો (ખાસ કરીને ક્ષ-કિરણો)નું તરબતર કરી દેતું એક ઉદગમસ્થાન મળી આવ્યું. એ જગ્યા જેને સેજીટીરિયસ-એ (ધનુ-અ) નામ આપવામાં આવ્યું ત્યાં આ ભરપુર રેડીયો તરંગોનો સ્ત્રોત બીજું કોઇ નહી પણ એક અત્યંત દળદાર બ્રહ્માંડીય માયા એવું બ્લેક હોલ છે. આખા બ્રહ્માંડમાં આ પ્રકારની ૧૦૦ અબજ આકાશગંગાઓ હોવાનો અંદાજો છે.
એક ઉંડો શ્વાસ લઇ પૃથ્વી પર પાછા આવીએ. પૃથ્વીના વોર્મ બેન્ડમાં હોવાના લીધે એના પર જીવન પાંગર્યું અને એટલેજ તમે અને હું આ લખી અને વાંચી રહ્યાં છીએ તથા આ બ્રહ્માંડ વિશે વિચારી રહ્યાં છીએ. આટલા વિશાળ બ્રહ્માંડમાં આપણું અસ્તિત્વ કેટલી સાઇઝનું ગણવું એ એક વિચારપ્રેરક સવાલ બની જાય છે. આટલા વિશાળ બ્રહ્માંડની સાપેક્ષ આપણી સમસ્યાઓ કે આપણું રોજીંદુ જીવન કેટલી અગત્ય ધરાવતું હશે એ પણ એક પ્રશ્ન છે. એટલેજ આપણે જીવનમાં આગળ વધવાની વ્યર્થ રેસમાં દોડાદોડ કરીએ છીએ. ‘રેસમાં આગળ વધવું’ અને ‘રેસ’ પોતે એ બંનેની વ્યાખ્યાઓ પણ આપણે બનાવેલી છે, બ્રહ્માંડની સાપેક્ષ આપણે કેટલા આગળ આવ્યાં? કેટલો વિકાસ કર્યો? આવી નાહકની રેસમાં ભાગીને જીવન વેડફવા કરતાં બ્રહ્માંડ વિશે કંઇક જાણીને જીવન સુધારવું અનેકગણું બહેતર છે. એટલેજ વિજ્ઞાન જેટલો રોમાંચક વિષય દુનિયામાં બીજો એકેય નથી. ભગવાનમાં માનનારાઓ માટે વિજ્ઞાનની દરેક થિયરીમાં રચયિતાની અદભૂત લીલાના દર્શન થાય છે અને ભગવાનમાં ન માનનારાઓ માટે આ બ્રહ્માંડની અદભૂત લીલાના દર્શન થાય છે. બ્રહ્માંડના અપાર રહસ્યોને પામવા અને માપવા એ લહાવો જીવનનું ઉચ્ચતમ સુખ છે. બાકી વધી સર્જક અને સર્જનને લગતી ફિલસૂફી. તો ઘણા લોકો એ વાતથી અજાણ છે કે એ રચયિતા અને રચનાની જૂની ફિલસૂફીનું સ્થાન ક્વોન્ટમ ફિઝીક્સે ક્યારનુંય લઇ લીધું છે. અદ્રશ્ય ઉર્જાઓ સહિત આખા બ્રહ્માંડની ઉચ્ચતમ ફિલસૂફી તમને ક્વોન્ટમ ફિઝીક્સથી બહેતર કોઇ નહી સમજાવી શકે. એકવાર ક્વોન્ટમ ફિઝીક્સ વાંચી તો જુઓ અને ફોર ધેટ મેટર એકવાર વિજ્ઞાન વાંચી તો જુઓ.
