ઓપિક-ઊર્ત-વાદળ

ઓપિક-ઊર્ત-વાદળ (‘O’ Pik-Oort Cloud) : અર્નેસ્ટ જૂલિયસ ઓપિક (એસ્તોનિયન આઇરિશ ખગોળશાસ્ત્રી – 1893થી 1985) અને જાન હેન્રિક ઊર્ત (ડચ ખગોળશાસ્ત્રી, 1900) બંનેએ સંયુક્ત રીતે સ્થાપેલો ધૂમકેતુમેઘનો વાદ. આ વાદ અનુસાર સમગ્ર સૂર્યમંડળ કેન્દ્રસ્થાને હોવાનું અને તેની ફરતે આવેલા એક ગોળામાં અબજો ધૂમકેતુઓ આવેલા હોવાનું ધારવામાં આવે છે. ધૂમકેતુઓના વિશાળ સંગ્રહસ્થાન કે આશ્રયસ્થાન સમા આવા ત્રિ-પરિમાણિક ચક્રને, બંને શોધકોનાં નામ ઉપરથી ‘ઓપિક-ઊર્ત-વાદળ’ કહે છે. આ વાદળને સૂર્યથી દૂર ફેંકાઈ ગયેલા ધૂમકેતુઓનું આશ્રયસ્થાન પણ ગણી શકાય.

સામાન્યત: ધૂમકેતુઓને બે ભાગમાં વિભાજિત કરી શકાય : (1) દીર્ઘઆવર્તી ધૂમકેતુઓ (long period comets) અને (2) લઘુઆવર્તી ધૂમકેતુઓ (short period comets). પહેલા પ્રકારના ધૂમકેતુઓ સૂર્યની ફરતે એક ચક્ર પૂરું કરતાં હજારો વર્ષ લે છે, જ્યારે બીજા પ્રકારના 200 કે તેથી ઓછાં વર્ષોના ગાળે એક ચક્ર પૂરું કરે છે. આમ દર 76 વર્ષના ગાળે દેખાતો હેલીનો ધૂમકેતુ લઘુઆવર્તી પ્રકારનો છે, જ્યારે 1973માં દેખાયેલો કોહૂટેક ધૂમકેતુ દીર્ઘઆવર્તી પ્રકારનો છે; કારણ કે હવે પછી તે કરોડ વર્ષ બાદ દેખાશે.

દીર્ઘઆવર્તી ધૂમકેતુઓ સૂર્યમંડળના સૌથી દૂર આવેલા પ્લુટોના ગ્રહથી પણ હજારોગણા અંતરેથી સૂર્ય તરફ આવતા હોય છે. વળી આવા ધૂમકેતુઓ ગમે તે દિશામાંથી સૂર્ય તરફ આવતા હોય છે અને તેમને દિશાનો કોઈ બાધ નથી. કોહૂટેક જેવા ધૂમકેતુઓ ઓપિક-ઊર્ત-વાદળમાંથી સીધા જ આવતા હોવા જોઈએ. આમ તો આ વાદળમાં ધૂમકેતુઓ સુષુપ્ત અવસ્થામાં હોય છે, પણ કોઈ તારો કે અવકાશી પિંડ આ વાદળ નજીક થઈને પસાર થાય ત્યારે તેના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તેમાં સંક્ષોભ પેદા થઈ તેની કક્ષાનું સ્ખલન થાય છે. તેમાંના કોઈક અંદરની તરફ એટલે કે સૂર્યમંડળ તરફ ખરી પડે છે. આવો પિંડ સૂર્યની નજીક આવતાં જ તેમાંનાં બરફ જેવા દ્રવ્યોનું બાષ્પીભવન થતાં પૂંછડી ધારણ કરે છે, જેને ‘પૂંછડિયો તારો’ કે ‘ધૂમકેતુ’ કહે છે.

સૂર્યની દૂરતમ અંતરે ધૂમકેતુઓનો વિશાળ ભંડાર હોવાની વાત કાંઈ નવી નથી. અઢારમી સદીમાં જર્મન ફિલસૂફ ઇમૅન્યુઅલ કાન્ટે (1724-1804) આવી જ કલ્પના કરી હતી. તેનાથી પણ પહેલાં 1706માં ઍડમંડ હૅલીએ (1656-1742) પણ આ અંગે નોંધ કરેલી છે. અલબત્ત, એમાં ધૂમકેતુનાં વાદળ હોવાની વાત સ્પષ્ટ થતી નથી.

સૂર્યની પરિકમ્મા કરતા કેટલાક ધૂમકેતુઓના ઊંડા અભ્યાસ બાદ ઓપિકે 1930માં એવું તારણ કાઢ્યું કે આમાંથી કેટલાક ધૂમકેતુઓનું સૂર્યથી મહત્તમ અંતર, એકાદ પ્રકાશવર્ષ જેટલું હોવું જોઈએ. આમ ઓપિકના મતે, કેટલાક ધૂમકેતુની દીર્ઘવૃત્તાકાર ભ્રમણકક્ષાનું અપસૌર બિંદુ (aphelion) એટલે કે સૂર્યથી મહત્તમ અંતર, એકાદ પ્રકાશવર્ષ જેટલા અંતરે આવેલું હોવું જોઈએ. ધૂમકેતુઓ ખરેખર આટલે દૂર ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા હોય તો કોઈ પણ પ્રકારની રોકટોક વગર એ બધા, સ્થાન બદલ્યા વગર અનંતકાળ સુધી ત્યાં જ ફર્યા કરવા જોઈએ; કેમ કે, આટલા બધા અંતરે સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણની અસર નહિવત્ હોય છે, પણ આવું બનતું નથી. તેથી ઊલટું, ધૂમકેતુઓ તેમની સલામત ભ્રમણકક્ષા તજીને સૂર્ય તરફ આવતા જાય છે, તો આવું કેમ બનતું હશે ?

ધૂમકેતુ સૂર્યની નજીક આવે ત્યારે તે કાયમને માટે અમુક દ્રવ્ય ગુમાવે છે. આવું વારંવાર બને તો કાળે કરી ધૂમકેતુ પોતે જ નાશ પામે. સદીઓથી જો આવું થતું આવ્યું હોય તો અત્યાર સુધીમાં લગભગ બધા જ ધૂમકેતુઓ નાશ પામ્યા હોત. પણ આમ બનતું નથી અને દર વર્ષે નવા ને નવા ધૂમકેતુઓ ઉમેરાતા જ જાય છે. આવું શી રીતે બને !

 

ધૂમકેતુની ભ્રમણકક્ષાનું અપસૌર બિંદુ સૂર્યથી ખૂબ દૂરના અંતરે હોય તો અંતરિક્ષના તે વિસ્તારમાં ધૂમકેતુઓની અખૂટ સંખ્યા ધરાવતું સંગ્રહસ્થાન કેમ ન સંભવી શકે ? આ વિચારસરણીએ ઓપિકને સૂર્યથી એક પ્રકાશવર્ષ જેટલા અંતરે આવેલા ‘ધૂમકેતુ વાદળ’ની કલ્પના કરાવા પ્રેર્યા; પરંતુ કેટલાક પ્રશ્નો અનુત્તર જ રહ્યા. આ બધા પ્રશ્નોના ઉત્તર વીસ વર્ષ બાદ, ઓપિકની સ્વીકૃત ધારણાથી સ્વતંત્ર રીતે, ઊર્તે આપ્યા. જાણીતી ભ્રમણકક્ષાવાળા 21 દીર્ઘઆવર્તી ધૂમકેતુઓના અભ્યાસ બાદ ઊર્તે 1950માં ગણતરી દ્વારા એવું તારણ કાઢ્યું કે દીર્ઘઆવર્તી ધૂમકેતુઓ પૈકીના મોટાભાગના ધૂમકેતુઓ સૂર્યથી આશરે એક લાખ ખગોળીય એકમ અથવા અંદાજે 1.58 પ્રકાશવર્ષ જેટલા અંતરેથી આવે છે. [1 ખગોળીય એકમ = સૂર્ય પૃથ્વી વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર; 1 પ્રકાશવર્ષ = 63,240 ખગોળીય એકમ.] અંતરનો ખ્યાલ મેળવવા માટે આ પ્રમાણેની રજૂઆત થઈ શકે. પ્લૂટો સૂર્યથી 40 ખગોળીય એકમના અંતરે અને નજીકમાં નજીકનો ‘સમીપ નરાશ્વ’ (proxima centauri) તારો અંદાજે 2,70,000 ખગોળીય એકમ કે 4.2 પ્રકાશવર્ષ અંતરે આવેલો છે. ધૂમકેતુનું વાદળ, આ સમીપ નરાશ્વથી લગભગ અડધા અંતરે, એટલે આશરે બે પ્રકાશવર્ષ અંતરે આવેલું છે. બીજી રીતે કહીએ તો સૂર્યમાંથી નીકળેલા પ્રકાશકિરણને પ્લૂટો સુધી પહોંચતાં 5 કલાક 47 મિનિટ જેટલો સમય લાગે છે જ્યારે ઓપિક-ઊર્ત વાદળ સુધી પહોંચતાં દોઢ વર્ષથી પણ વધુ સમય લાગે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે ઊર્ત-વાદળની કલ્પના ગમે તેટલી સાચી હોય, છતાં આજદિન સુધી કોઈ પણ આધુનિક ઉપકરણ દ્વારા આવા કોઈ વાદળનું સીધેસીધું અસ્તિત્વ પુરવાર થયું નથી. સંભવ છે કે વાદળમાંના પિંડોનાં અતિશય નાનાં કદ તેમજ આપણાથી ઘણાબધા અંતરે હોવાથી તે આપણી ‘નજરે’ ચડતું ન હોય.

જો આવા વાદળનું અસ્તિત્વ હોય તો તે કેટલા અંતરે આવેલું છે ? એમાં કુલ દ્રવ્યમાન કેટલું હશે ? તેમાં સુષુપ્ત અવસ્થામાંના ધૂમકેતુઓ કેટલા ? પિંડોનું સરેરાશ કદ કેટલું ? પિંડો વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર કેટલું ? વાદળનો કોણીય વેગમાન (angular momentum) શો હશે ? વગેરે અનેક પ્રશ્નો વિશે, દર વર્ષે સંખ્યાબંધ સંશોધન-લેખો દ્વારા જુદી જુદી અટકળો રજૂ થતી રહે છે. આધુનિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે આ વાદળ 30,000થી 1,00,000 ખગોળીય એકમો વચ્ચે પથરાયેલું છે અને તેમાં અગાઉ માનવામાં આવતું તેના કરતાં વધુ દ્રવ્ય હોવાનું જણાયું છે. વળી તેનો કોણીય વેગમાન સમગ્ર સૂર્યમંડળ કરતાં આશરે દસગણો વધુ જણાયો છે. જો આમ જ હોય તો સૂર્યમંડળના આરંભ અંગેની પ્રવર્તમાન બધી જ ધારણાઓ વિશે પુન: વિચારણા કરવાનો સંભવ ખરો !

ધૂમકેતુઓની ઉત્પત્તિ ખગોળશાસ્ત્રીઓ માટે વિવાદાસ્પદ છે, પરંતુ ‘ઓપિક-ઊર્ત-વાદળ’નો વાદ સૌથી વધુ સ્વીકાર્ય છે. આ વાદ અનુસાર ધૂમકેતુઓનું સર્જન સૂર્યમંડળની સાથે થયું હતું. પ્રારંભિક તબક્કામાં વધેલું કેટલુંક દ્રવ્ય સૂર્યમંડળની કોર ઉપરથી ફંગોળાઈને વાદળ રૂપે વિકસ્યું હશે. અતિ દૂર આવેલા આ વાદળ સુધી સૂર્યની ગરમી બહુ પહોંચતી ન હોવાથી, તેમાંનું દ્રવ્ય તેની પ્રારંભિક અવસ્થામાં આજ દિન સુધી જળવાઈ રહ્યું છે. તેથી આજે પણ તેમાંના દ્રવ્યના મૂળ બંધારણમાં કોઈ નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો નથી. વળી ધૂમકેતુઓની વિવિધ ભ્રમણકક્ષા, ભ્રમણતલ ઉપરાંત તેમની લાક્ષણિકતાઓ અંગે ઉદભવતા અનેક પ્રશ્નોના, પ્રમાણમાં સંતોષકારક ખુલાસા આ વાદ દ્વારા મળે છે.

કોઈ કારણસર આ વાદળમાં વિક્ષોભ થાય ત્યારે તેમના પિંડોની કક્ષાનું સ્ખલન કે ‘સ્થાનચ્યુતિ’ (perturbation) થાય છે. કેટલાક પિંડો સૂર્યમાળા તરફ તો કેટલાક બહારની તરફ ફેંકાઈ જાય છે. ઊર્તની ગણતરી મુજબ વાદળનું વીસ ટકા જેટલું દ્રવ્ય આ રીતે બહાર ફેંકાઈ ગયું છે.

સૂર્યમંડળ તરફ વરસી પડતા પિંડો કાં તો સીધા સૂર્ય તરફ જાય છે અથવા તેમના માર્ગમાં આવતા ગુરુ કે તેના જેવા મોટા ગ્રહોના ગુરુત્વાકર્ષણની અસર હેઠળ આવી જાય છે અને તે પ્રમાણે ‘દીર્ઘઆવર્તી કે લઘુઆવર્તી’ ધૂમકેતુઓ રૂપે આકાર પામે છે. આધુનિક સંશોધનો કહે છે કે ઓપિક-ઊર્ત-વાદળમાંથી છૂટો પડેલો ધૂમકેતુ સીધો જ સૂર્ય તરફ ધસી જાય છે, કારણ કે તેના ઉપર ગુરુ જેવા કોઈ ગ્રહના ગુરુત્વાકર્ષણની અસર થતી નથી. તો પછી લઘુઆવર્તી ધૂમકેતુ ક્યાંથી આવે છે ?

કેટલાક ખગોળશાસ્ત્રીઓના મતે ઓપિક-ઊર્ત-વાદળ ઉપરાંત, સૂર્યની ફરતે એક બીજો પણ ધૂમકેતુનો વિસ્તાર આવેલો છે, જે આ વાદળ કરતાં સૂર્યની વધુ નજીક છે. આ વિસ્તાર દડા કે ગોલક રૂપે નહિ, પણ જેમ મંગળ અને ગુરુની વચ્ચે લઘુગ્રહોનો પટ્ટો આવેલો છે. તેવા સાંકડા પટ્ટા-રૂપે છે. આ પટ્ટો લઘુઆવર્તી ધૂમકેતુઓનું ઉદગમસ્થાન હોવાનું મનાય છે. આ બીજા કાલ્પનિક વિસ્તારને ડચ-અમેરિકન ખગોળશાસ્ત્રી કયોપર(1905-1973)ના માનમાં ‘કયોપર બેલ્ટ’ નામ આપવામાં આવેલું છે.

વધુ દ્રવ્યમાન અને વધુ કોણીય વેગમાનના કારણે ઓપિક-ઊર્ત-વાદળનું મહત્વ ઘણુંબધું વધી ગયું છે.

સુશ્રુત પટેલ