धडा ८: आकाशापलीकडे

नियम 1 : आदिमानव आणि आकाश — सुमारे 15–20 हजार वर्षांपूर्वी माणूस गुहांत राहत असे, तरीही तो ताऱ्यांचे निरीक्षण करी. ताऱ्यांच्या समूहांची बदलती जागा पाहून पावसाळा व हिवाळा ओळखता येई आणि रात्री दिशा समजत.

• सोपे : ताऱ्यांच्या जागेवरून ऋतू कळे, जणू आकाशातले कॅलेंडर.
• मध्यम : रात्री प्रवासी ताऱ्यांवरून दिशा ओळखत.
• परीक्षेसाठी : धूमकेतूंसारख्या घटनांची लोकांनी गुहाचित्रे काढली; ती जगभर अनेक ठिकाणी सापडतात.

नियम 2 : प्राचीन भारतीय शास्त्रज्ञ — सुमारे 1500 वर्षांपूर्वी सर्वांना पृथ्वी स्थिर वाटे. आर्यभट्ट यांनी पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते असे प्रथम स्पष्ट केले. भास्कराचार्य दुसरे उज्जैनच्या वेधशाळेचे प्रमुख होते; त्यांनी ग्रहणे आणि चंद्राच्या कला यांचा अभ्यास केला.

• सोपे : आर्यभट्ट : पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते.
• मध्यम : भास्कराचार्य दुसरे : उज्जैन येथे ग्रहणे व चंद्राच्या कलांचा अभ्यास.
• परीक्षेसाठी : त्यांच्याकडे दुर्बिणी नव्हत्या; फक्त निरीक्षण आणि गणित वापरले, तरी निष्कर्ष आधुनिक मोजमापांशी जुळतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत ढग (सुमारे 2 किमी) आणि विमान (सुमारे 10 किमी) आकाशात आहेत. हवा सुमारे 100 किमीवर संपते; ठिपक्यांच्या रेषेच्या वर अवकाश आहे, तेथे सुमारे 400 किमीवरील कक्षेत अवकाशयान फिरते. आकृती प्रमाणात नाही.

नियम 1 : उंचीबरोबर हवा विरळ होते — समुद्रसपाटीला हवा दाट आणि उंच पर्वतांवर विरळ असते. सुमारे 100 किमीवर ती अतिशय विरळ असते; त्यापलीकडे हवा नसते.

• सोपे : एव्हरेस्ट सुमारे 8.8 किमी आणि विमाने सुमारे 10 किमीवर उडतात; दोन्ही आकाशातच आहेत.
• मध्यम : 10 किमीवरील विमानाच्या वर अजून 100 − 10 = 90 किमी हवा असलेले आकाश आहे.
• परीक्षेसाठी : 400 किमीवरील अवकाशयान हवेच्या शेवटाच्या 400 − 100 = 300 किमी वर आहे, म्हणून ते अवकाशात आहे.

नियम 2 : आकाश निळे का दिसते — वातावरणात वायू, धूळ आणि पाण्याच्या वाफेचे कण असतात. ते सूर्यप्रकाशातील निळा रंग जास्त विखुरतात, म्हणून दिवसा आकाश निळे दिसते.

• सोपे : दिवसा आकाश निळे असते कारण निळा रंग जास्त विखुरतो.
• मध्यम : वातावरणापलीकडे कण नाहीत, म्हणून विखुरणे नाही.
• परीक्षेसाठी : म्हणून तेथे दिवसाही आकाश काळे दिसते.

आकृतीत : आकृतीत A मध्ये सूर्यप्रकाश वातावरणाच्या कणांना भेटतो, ते निळा रंग जास्त विखुरतात, म्हणून आकाश निळे दिसते. B मध्ये वातावरणापलीकडे कण नाहीत, म्हणून विखुरणे नाही आणि आकाश काळे दिसते.

फरक ओळखा

नियम 1 : दुर्बिणी — आकाश निरीक्षणासाठी दुर्बिणी प्रथम 1609 मध्ये, सुमारे 400 वर्षांपूर्वी वापरल्या. त्यातून चंद्रावरचे खड्डे, सूर्यावरचे डाग आणि गुरूचे चार उपग्रह दिसले. नंतर अधिक शक्तिशाली दुर्बिणी, क्ष-किरण, जंबूपार व अवरक्त किरणांचे उपकरणे आणि अवकाशयाने यांनी भरपूर नवी माहिती दिली.

• सोपे : सुरुवातीची दुर्बीण : चंद्रावरचे खड्डे.
• मध्यम : सुरुवातीची दुर्बीण : सूर्यावरचे डाग आणि गुरूचे चार उपग्रह.
• परीक्षेसाठी : आधुनिक उपकरणे क्ष-किरण, जंबूपार व अवरक्त किरण वापरतात.

नियम 2 : ग्रह आणि तारे — रात्रीच्या अनेक वस्तूंपैकी फक्त आठ, म्हणजे ग्रह, सूर्याभोवती फिरतात. बाकी सर्व सूर्यासारखे स्वयंप्रकाशित तारे आहेत.

• सोपे : सूर्य हा तारा : तो स्वतःचा प्रकाश निर्माण करतो.
• मध्यम : ग्रह सूर्याभोवती फिरतो; ते आठ आहेत.
• परीक्षेसाठी : शेतकऱ्यांच्या म्हणीत स्वाती नक्षत्र, वेळेवर पाऊस आणि भरघोस पीक यांचा संबंध सांगितला आहे.

आकृतीत : आकृतीत ध्रुवतारा उत्तर गोलार्धातून (A) दिसतो पण दक्षिण गोलार्धातून (B) दिसत नाही, कारण पृथ्वी मोठा गोल असून मध्ये येते.

नियम 3 : नक्षत्रे आणि गोलार्ध — ताऱ्यांचे समूह पूर्वेकडून पश्चिमेकडे जागा बदलतात पण त्यांच्या आकृती तशाच राहतात. विषुववृत्ताच्या वरचा पृथ्वीचा भाग उत्तर गोलार्ध आणि खालचा दक्षिण गोलार्ध. एका जागेवरून संपूर्ण आकाश दिसत नाही.

• सोपे : नक्षत्राचा आकार बदलत नाही, फक्त जागा बदलते.
• मध्यम : ध्रुवतारा उत्तरेकडून दिसतो, दक्षिणेकडून नाही.
• परीक्षेसाठी : अंधाऱ्या जागी निरभ्र रात्री निरीक्षण करा; आधी पश्चिमेकडचे तारे व ग्रह पाहा, कारण ते सूर्यास्तानंतर लवकर मावळतात.

आकृतीत : आकृतीत नक्षत्र म्हणजे निश्चित आकृतीचा ताऱ्यांचा समूह आहे. रात्री 8 ते 11 या वेळेत तो आकाशात पूर्वेकडून पश्चिमेकडे सरकतो, पण त्याची आकृती तीच राहते.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत धूमकेतू सूर्याभोवती लांबट मार्गाने फिरतो. सूर्याजवळ (A) उष्णतेमुळे त्याचे गोठलेले पदार्थ वायूत बदलतात, ते सूर्यापासून दूर फेकले जाऊन शेपूट तयार होते, म्हणून शेपूट सूर्याच्या विरुद्ध दिशेला असते. सूर्यापासून दूर (B) त्याला शेपूट नसते.

नियम 1 : धूमकेतू — धूमकेतू सूर्याभोवती लांबट मार्गाने फिरतात. सूर्याजवळ उष्णतेमुळे गोठलेले पदार्थ वायूत बदलतात आणि सूर्याच्या विरुद्ध दिशेला शेपूट तयार होते. हॅलेचा धूमकेतू एक फेरी 76 वर्षांत पूर्ण करतो.

• सोपे : धूमकेतूची शेपूट नेहमी सूर्याच्या विरुद्ध दिशेला असते.
• मध्यम : सूर्यापासून दूर धूमकेतूला शेपूट नसते.
• परीक्षेसाठी : हॅलेचा धूमकेतू 10 व्या वर्षी पाहिलेला मुलगा तो पुन्हा 10 + 76 = 86 व्या वर्षी पाहू शकेल.

आकृतीत : आकृतीत अवकाशातील खडक (A) हवेशी घर्षण होऊन जळतो; ती प्रकाशरेघ (B) म्हणजे उल्का. खूप मोठा खडक जमिनीवर पोहोचून विवर (C) तयार करू शकतो, जसे लोणार सरोवर.

नियम 2 : उल्का आणि विवरे — धूमकेतूंनी मागे सोडलेले खडक पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाने खेचले जातात. हवेशी घर्षण होऊन ते जळतात : ती उल्का (तुटता तारा). खूप मोठा खडक विवर तयार करतो; बुलढाणा जिल्ह्यातील खारे लोणार सरोवर असेच तयार झाले.

• सोपे : खडक + हवेशी घर्षण → जळतो → उल्का.
• मध्यम : खूप मोठा खडक जमिनीवर पोहोचून विवर करतो.
• परीक्षेसाठी : बुलढाण्याचे लोणार सरोवर असेच विवर आहे.

आकृतीत : आकृतीत दीर्घिका म्हणजे सर्पिल आकारात मांडलेल्या अब्जावधी ताऱ्यांचा मोठा समूह. सूर्य हा आपल्या आकाशगंगा दीर्घिकेच्या एका भुजेतील फक्त एक तारा आहे.

नियम 3 : दीर्घिका — रात्रीच्या आकाशातील धूसर पांढरा पट्टा म्हणजे आकाशगंगा. सूर्य तिच्यातील एक तारा आहे. प्रकाश एका सेकंदात 3 लाख किमी जातो, पण आकाशगंगा ओलांडायला सुमारे 1 लाख वर्षे लागतात.

• सोपे : प्रकाश 1 सेकंदात 3 लाख किमी जातो, म्हणून 10 सेकंदांत 30 लाख किमी.
• मध्यम : सूर्यप्रकाशाला पृथ्वीवर पोहोचायला 15 कोटी किमी ÷ 3 लाख किमी प्रति सेकंद = 500 सेकंद, म्हणजे सुमारे 8 मिनिटे लागतात.
• परीक्षेसाठी : आपली सूर्यमाला (सूर्य, आठ ग्रह, त्यांचे उपग्रह, लघुग्रह, धूमकेतू) आकाशगंगेचा लहानसा भाग आहे. जवळची दीर्घिका देवयानी थोडी मोठी आहे. सर्व ज्ञात दीर्घिका मिळून ज्ञात विश्व होते.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीतील कालरेषेवर इस्रोची चांद्रयान-1 (2008), मंगळयान (2014) आणि चांद्रयान-3 (2023) या धड्यात सांगितल्याप्रमाणे दाखवली आहेत.

नियम 1 : इस्रोच्या मोहिमा — चांद्रयान-1 (2008) ने चंद्रावरील खनिजांचा नकाशा केला आणि तेथे प्रथम पाणी शोधले. नंतर मंगळयान (2014) आणि चांद्रयान-3 (2023) झाले.

• सोपे : चांद्रयान-1 आणि मंगळयान यांतील वर्षे : 2014 − 2008 = 6.
• मध्यम : मंगळयान आणि चांद्रयान-3 यांमध्ये : 2023 − 2014 = 9 वर्षे.
• परीक्षेसाठी : चांद्रयान-1 ते चांद्रयान-3 : 2023 − 2008 = 15 वर्षे (6 + 9).

नियम 2 : आदित्य L1 आणि निसार — आदित्य L1 हे 2 सप्टेंबर 2023 रोजी श्रीहरिकोटा येथून सूर्याचा अभ्यास करण्यासाठी सुमारे 15 लाख किमीवर पाठवले. नासा आणि इस्रो यांनी मिळून बनवलेला निसार 30 जुलै 2025 रोजी सोडला; तो दर 12 दिवसांनी पृथ्वीला फेरी घालतो.

• सोपे : निसारला एक फेरी 12 दिवस, म्हणून 60 दिवसांत 60 ÷ 12 = 5 फेऱ्या.
• मध्यम : तो जंगले, हवामान बदल, भूकंप, वितळणारे हिमनग आणि आपत्ती यांची माहिती देतो.
• परीक्षेसाठी : सूर्याचा प्रकाश 15 लाख किमीवरील आदित्य L1 पर्यंत 15 लाख ÷ 3 लाख = 5 सेकंदांत पोहोचतो.

नियम 3 : शास्त्रज्ञ आणि अंधश्रद्धा — डॉ. वैणू बाप्पू यांनी घरी स्पेक्ट्रोमीटर बनवून जुलै 1949 मध्ये धूमकेतू शोधला. डॉ. जयंत नारळीकर यांनी पुण्यात आयुका स्थापन केली. वेधशाळा : जंतरमंतर (जयपूर), खोडद (जुन्नर) जवळचा जीएमआरटी आणि हान्ले (लडाख), जगातील सर्वात उंच. खगोलीय घटना नैसर्गिक असतात; त्या मानवी जीवनावर परिणाम करत नाहीत.

• सोपे : धूमकेतूचे दिसणे ही नैसर्गिक घटना आहे; तो संकट आणत नाही.
• मध्यम : पडणारी उल्का नशीब आणत नाही; तसे मानणे अंधश्रद्धा आहे.
• परीक्षेसाठी : डॉ. बाप्पू यांची गोष्ट दाखवते की घरी बनवलेले उपकरण आणि जिज्ञासा शोधापर्यंत नेऊ शकतात.

फरक ओळखा