સૌર નિહારિકા (solar nebula) : એક વાયુમય નિહારિકાના સંઘનન (condensation) દ્વારા સૂર્ય અને ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે એ પ્રકારની પરિકલ્પના. તે ‘નિહારિકા સિદ્ધાંત’ (nebular hypothesis) તરીકે પણ ઓળખાય છે. 1755માં જર્મન ફિલસૂફ ઇમેન્યુએલ કૅન્ટે (Immanuel Kant) એવું સૂચન કર્યું હતું કે ધીમી ગતિથી ચાક લેતી એક નિહારિકા તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે ધીરે ધીરે સંઘનન પામીને ચાક લેતી થાળીના આકારમાં પરિણમી હશે, જેમાંથી સૂર્ય અને ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે.
આ જ પ્રકારની કલ્પના 1796માં ફ્રેન્ચ ખગોળશાસ્ત્રી અને ગણિતજ્ઞ પીયરે સાઇમન લાપ્લાસે (Pierre Simon Laplace) રજૂ કરી હતી, જેમાં સૂર્યની ઉત્પત્તિ પહેલાં ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે એમ માનવામાં આવ્યું હતું. ઓગણીસમી સદીમાં બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ ક્લાર્ક મૅક્સવેલે કૅન્ટલાપ્લાસના વિચારોની ટીકા કરતાં બતાવ્યું હતું કે જાણીતા ગ્રહોનું બધું જ દ્રવ્ય અમુક સમયે જો સૂર્યની ચોતરફ થાળીના આકારમાં વહેંચાયેલું હોય તો અસમાન ચાક(differencial rotation)ને કારણે લાગતા વિરૂપણ બળ(shearing force)ને લીધે જુદા જુદા ગ્રહોનું સંઘનન થવું અશક્ય બન્યું હોત. બીજી એક દલીલ એ હતી કે એ સિદ્ધાંત માટે આવશ્યકતા કરતાં સૂર્યનું કોણીય વેગમાન (angular momentum, જે સૂર્યના કુલ દ્રવ્યમાન, તેના વિભાજન અને ચાકના વેગ ઉપર આધારિત છે.) ઓછું છે.
ત્યાર પછી કેટલાક દશકાઓ સુધી મોટા ભાગના ખગોળશાસ્ત્રીઓ સંઘાત(collision)ના સિદ્ધાંતની તરફેણમાં હતા. સંઘાતના સિદ્ધાંત પ્રમાણે સૂર્યની અત્યંત નજીક કોઈ બીજો તારો આવવાને કારણે ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે. એ સિદ્ધાંતની વિરુદ્ધ પણ, નિહારિકા-સિદ્ધાંત કરતાં વધારે દૃઢ ખાતરીવાળા વાંધા રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. તેમ છતાં, 1940ના દશકમાં નિહારિકા-સિદ્ધાંતમાં કેટલાક ફેરફારો કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં મૂળ ગ્રહ(profoplanet)નું દ્રવ્યમાન પહેલાં કરતાં વધારે માનવામાં આવ્યું હતું અને કોણીય વેગમાન અંગે દેખીતી વિસંગતિ (discrepancy), સૂર્ય અને ગ્રહો વચ્ચે લાગતા ચુંબકીય બળને કારણે થતી હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવ્યું હતું.
સૌર નિહારિકાના કેન્દ્રમાં સૂર્ય અને એની ચોતરફની ધૂળયુક્ત થાળીમાં ગ્રહો, ઉપગ્રહો અને લઘુગ્રહો ચોક્કસ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થયા તે વિષય ચર્ચાસ્પદ રહ્યો છે. જો સમગ્ર સૌર નિહારિકાનું બંધારણ એકસરખું હોય તો બધા ગ્રહોનું બંધારણ પણ સૂર્યના જેવું જ હોવું જોઈએ. જોકે દેખીતી રીતે આમ થયું નહિ હોય, કારણ કે સૂર્યની નજીકના પાર્થિવ (terrestrial) ગ્રહો(બુધ, શુક્ર, પૃથ્વી અને મંગળ)ની ઘનતા વધારે છે, જ્યારે બહારના ગુરુ (Jovian) જેવા મોટા ગ્રહો(ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચૂન)ની ઘનતા ઘણી ઓછી છે. આથી એમ માનવામાં આવે છે કે તદ્દન જુદી પરિસ્થિતિમાં ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે અને એ પરિસ્થિતિમાં સૌર નિહારિકાના જુદા જુદા ભાગના તાપમાનની ભૂમિકા મહત્વની હોવી જોઈએ.
એમ માનવામાં આવે છે કે ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા ત્યારે આદિગ્રહીય થાળી(protoplanetary disc)ના કેન્દ્રીય ભાગનું તાપમાન નવા ઉત્પન્ન થયેલા આદિ સૂર્ય(proto sun)ને કારણે ઘણું ઊંચું હશે. આ સિદ્ધાંત પ્રમાણે કેન્દ્રીય ભાગનું તાપમાન એટલું ઊંચું હતું કે એ ઊંચા તાપમાને લોખંડ જેવા refractory પદાર્થો જ સંઘનન દ્વારા ઘન સ્થિતિમાં ગ્રહોમાં સંચય પામી શકે. આ રીતે અંદરના ગ્રહોનું બંધારણ મોટા ભાગે ભારે તત્વોનું બનેલું છે; જેથી તેમની ઘનતા વધારે છે. આ અંગેની ચોક્કસ ગણતરી પ્રમાણે સૂર્યથી સૌથી નજીકનો ગ્રહ બુધ લગભગ 1500 K તાપમાને ઉત્પન્ન થયો હશે, તે પછીનો ગ્રહ શુક્ર 1000 K તાપમાને તથા પૃથ્વી 550 K તાપમાને ઉત્પન્ન થઈ હશે. સૂર્યથી વધારે દૂર, ગુરુ જેવા મોટા ગ્રહો લગભગ 200 K તાપમાને બન્યા હશે અને સૌર નિહારિકાના છેવાડાના ભાગનું તાપમાન 20 K જેટલું નીચું હશે. સૌર નિહારિકામાં સૌથી અધિક વૈપુલ્ય ધરાવતા હાઇડ્રોજન તત્વનું એક ઘટક તરીકે મોટા પ્રમાણમાં અસ્તિત્વ હોય તેવા થીજેલા વાયુ H2O (પાણી-બરફ), CH4 (મિથેન) અને NH3 (એમોનિયા)ની ઉપસ્થિતિમાં ગુરુ જેવા મોટા ગ્રહો ઉત્પન્ન થયા હશે. આ મોટા ગ્રહોની ગુરુત્વીય શક્તિ ઘણી વધારે હોવાથી તેની આજુબાજુ નિહારિકાના વાયુ(મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન)નું ઘટ્ટ વાતાવરણ ટકી રહ્યું છે. આ રીતે ગ્રહોની ઘનતાના સંદર્ભમાં તેના બે ભિન્ન વર્ગ સમજી શકાય છે.
પરંતપ પાઠક