સૂર્યગ્રહણ(ભાગ-1)

 

 

હાલમાં જ ઘટિત થયેલ સૂર્યગ્રહણ સમાચારોમાં ચર્ચાનો મુદ્દો રહ્યું. મેક્સિકો, અમેરિકા તથા કેનેડાના કેટલાક વિસ્તારોમાં આ સંપૂર્ણ સૂર્યગ્રહણ દેખાવાનું હોવાથી જે તે ક્ષેત્રોમાં લોકોનો ઇવન કે સંશોધકોના પણ ધાડાં ટેલિસ્કોપ લઇને ઉતરી પડ્યા અને સાથેસાથે કેટલાક સવાલો પણ ઉભા કર્યા છે. જેમકે...(1) આવા સૂર્યગ્રહણો તો અગાઉ પણ ઘણાં થયા હતાં, તો આ ઘટનામાં શું એવી વિશેષ વાત હતી કે લોકોનો ક્રેઝ ખુબ વધી ગયો? (2) આપણને હજારો વર્ષ અગાઉથી ખબર છે કે સૂર્યગ્રહણો ક્યારે થવાના છે, તો નાસા જેવી સંસ્થાઓએ એવું તે નવું શું કર્યું કે લોકો ઉત્સાહિત થઇ ગયાં? (3) સંશોધકો એમ કહે છે કે...અમારે આ સંપૂર્ણ સૂર્યગ્રહણનું અધ્યયન કરવું છે, તો લાખ રૂપિયાનો સવાલ એ ઉઠે છે કે નાસા-ઇસરો જેવી કેટલીય સંસ્થાઓએ સૂર્યના અધ્યયન માટે સ્પેસમાં વિવિધ સોલાર પ્રોબ્સ ઓલરેડી મોકલ્યા જ છે, તો અહીં પૃથ્વી ઉપર રહી સંશોધકો એવો તે શું કાંદો કાઢી લેશે જેને સ્પેસમાં રહેલ પ્રોબ્સ પણ પકડી નહીં શકે? hmmm....મેટર એટલી સરળ નથી જેટલી તમે સમજો છો, આને વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિકોણથી સમજવું પડશે. so let's start.....

-

હજારો વર્ષ પહેલાના સંશોધકો ચંદ્રની ત્રણ cycle જાણી ગણતરી કરી લેતા હતાં કે, સૂર્યગ્રહણ ક્યારે થશે?(આની ભીતર નથી જવું અન્યથા પોષ્ટ લંબાઇ જશે અને જરૂરી એવી અન્ય માહિતીઓ છૂટી જશે). પણ...પણ...તેઓ એ નહોતા જાણતાં કે સૂર્યગ્રહણ કયા ક્ષેત્રોમાં દેખાશે? પછી એન્ટ્રી થઇ એડમંડ હેલીની. જેમણે 1715 માં ન્યૂટનના ગ્રેવિટિ સમીકરણ અને calculus નો ઉપયોગ કરી એ જાણવાની કોશિશ કરી કે સૂર્યગ્રહણ કયા ક્ષેત્રોમાં દેખાશે? એ માટે તેમણે એક નકશો તૈયાર કર્યો(જુઓ નીચેની ઇમેજ). ભલે તેમાં થોડી ભૂલો હતી(કેટલી? ચાર મિનિટની!), છતાં આ કાર્ય 1715 માં કરી નાંખવામાં આવ્યું હતું કે જે એક મોટી સફળતા હતી.

-

તો હવે સવાલ એ ઉઠે છે કે...હજારો વર્ષો પહેલાં જ, જાણી લેવાયું હતું કે સૂર્યગ્રહણ ક્યારે થશે? અને 1715 માં જ જાણી લેવાયું હતું કે સૂર્યગ્રહણ ક્યાં દેખાશે? તો નાસાએ એવું તે શું કર્યું કે, દુનિયા આખી આ પ્રસંગની દિવાની બની ગઇ?? દરઅસલ વાત એવી છે કે, માનવી ઘણાં સમય સુધી એવું સમજતો હતો કે...જો સૂર્ય, ચંદ્ર અને પૃથ્વીના પરિભ્રમણ(rotation) અને ભ્રમણકક્ષા(orbit) ને સમજી લેવામાં આવે તો, આપણે એ જાણી શકીએ છીએ કે સૂર્યગ્રહણ ક્યારે થશે અને ક્યાં દેખાશે? અર્થાત આ three body problem છે પરંતુ હવે આપણે જાણીએ છીએ કે, આ three body problem નથી પરંતુ multiple body problem છે. અર્થાત નજીકમાં મૌજૂદ કોઇપણ પદાર્થનું ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ પણ સૂર્યગ્રહણના સમય/સ્થળને બદલી શકે છે. જેમકે....અન્ય ગ્રહો, asteroid belt, kuiper belt વગેરે. અર્થાત એવા લાખો પદાર્થો છે જે સૂર્યગ્રહણને અસર કરે છે.

-  

તો નાસા શું કરે છે? તે લગભગ 38,000 સૂર્યમંડળના એવા પદાર્થોના orbital pattern નો સતત અભ્યાસ કરતી રહે છે જેઓ આ ઘટનાને અસર કરી શકે અને પછી અંદાજો લગાવે છે કે સૂર્યગ્રહણ ક્યાં અને ક્યારે દેખાશે. નાસાના એવા ઘણાં બધા મિશનો છે, જેઓ પૃથ્વી, ચંદ્ર, સૂર્ય તેમજ અન્ય ગ્રહોની સ્થિતિ અને વેગને માપતા રહે છે અને તેને એક સોફ્ટવેરમાં નાંખતા રહે છે. આ સોફ્ટવેર chebyshev polynomials ના સિદ્ધાંતોને અનુસરે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ-1). જેથી આપણને સચોટપણે ખબર પડી જાય છે કે, સૂર્યગ્રહણ કયા-કયા ક્ષેત્રોમાં અને કેટલા સમય પુરતું દેખાશે?(જુઓ નીચેની ઇમેજ-2, જેમાં કેવળ સંપૂર્ણ સૂર્યગ્રહણ ક્યાં દેખાશે એટલું જ નથી દર્શાવ્યુ પરંતુ કેટલીક સફેદ લાઇનો પણ દર્શાવી છે કે જે સૂર્યગ્રહણની જે તે ક્ષેત્રની સમય અવધિ પણ દર્શાવે છે) અર્થાત આપણી પાસે perfection આવી ગઇ.

-

હવે ત્રીજા પ્રશ્નનો જવાબ....આને સમજવા માટે બે ટેકનિકલ બાબતોને સમજવી પડશે (1) arcsecond અને (2) coronagraph. arcsecond અંતર માટે વપરાય છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ). જો કોઇ તારો...પૃથ્વી અને સૂર્યથી એક parsec અંતરે છે, તો તે એક arcsecond માં એક AU(Astronomical Unit) નું અંતર કવર કરશે. આને આ રીતે સમજો...જો કોઇ સ્પેસક્રાફ્ટ પૃથ્વીની નજીકની ભ્રમણકક્ષામાં રહી સૂર્યને જોઇ રહ્યું છે અને તે એક arcsecond ના વિસ્તારને કવર કરવા માંગે છે તો, તે સૂર્યના 727 કિલોમીટરના વિસ્તારને જ જોઇ શકશે. મતલબ arcsecond જેટલું નાનું થશે તેટલું જ 727 કિલોમીટરનું અંતર પણ નાનું થતું જશે અને જેટલું આ અંતર ઘટશે તેટલું resolution વધશે. મતલબ જેટલી સ્પષ્ટ ઇમેજ જોઇએ તેટલું જ arcsecond નાનું હોવું જોઇએ.

-

હવે સમજીએ coronagraph ને. સૂર્યને અધ્યયન કરનારા સાધનોમાં એક ડિસ્ક લાગેલ હોય છે, જેનું કાર્ય સૂર્યની આભાને ઢાંકી દેવાનું હોય છે. જેથી સૂર્યની સૌથી બાહરી સપાટીના આસપાસના ક્ષેત્રનો આપણે બારીકાઇથી અભ્યાસ કરી શકીએ. આ ક્ષેત્રને કોરોના કહે છે. આ કોરોનાનો અભ્યાસ કરીને જ આપણે coronal mass ejection અર્થાત સૂર્યમાંથી નીકળનારા high energy particle નો તાગ મેળવી શકીએ છીએ કે જે પૃથ્વી માટે ખતરારૂપ છે. હવે તકલીફ શું થાય છે તે જુઓ...આપણા જેટલા પણ સ્પેસ મિશનોનો કોરોના ગ્રાફ છે તે સૂર્યને વધુ પડતો ઢાંકી દે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ-1). પરિણામે મોટાભાગનો કોરોના અદ્રશ્ય થઇ જાય છે અને મહેનત એળે જાય છે. પરંતુ!! આપણા આદિત્ય પ્રોબમાં એ સુવિધા છે કે, તેમાં બરોબર સૂર્યની કદની ડિસ્ક મૌજૂદ છે. અર્થાત આપણે સૂર્યના કોરોનાનો ખુબ ઝીણવટથી અભ્યાસ કરી શકીએ છીએ(જુઓ નીચેની ઇમેજ-2).

-

હવે લાખ રૂપિયાનો સવાલ ઉઠે છે કે, જો આદિત્ય આ બધુ કાર્ય કરીને આપે છે તો, સંશોધકોના ધાડે-ધાડા શું કામ ટેલિસ્કોપ લઇને જે તે ક્ષેત્રમાં ધામાં નાંખે છે? જવાબ માટે યાદકરો ઉપર ચર્ચેલ એક કથન કે....arcsecond જેટલું નાનું તેટલું resolution વધુ. આદિત્યનું resolution 2.25 arcsecond છે. પરંતુ!! જ્યારે આ જ ઘટનાને આપણે પૃથ્વી ઉપર રહી અવલોકન કરીએ છીએ તો, resolution 2 થી 1.5 વચ્ચે રહે છે. અર્થાત ખુબજ સ્પષ્ટ ઇમેજ. તો હવે ખબર પડી કે, શા માટે સંશોધકોના ધાડે-ધાડા ટેલિસ્કોપ લઇને જે તે ક્ષેત્રમાં ધામાં નાંખે છે? કેમકે કોરોનાને સમજવું પૃથ્વીના સ્વાસ્થ્ય માટે અત્યંત જરૂરી છે.

-

સૂર્યગ્રહણને લગતી થોડી મજેદાર વાતો આવનારી પોષ્ટમાં....

 

(ક્રમશ:)