खगोलीय वस्तू‌ वर्गीकरण - १

अंतराळातील विविध वस्तूंच्या वर्गीकरणाबाबत अनेकदा विविध दृष्टिकोन वाचले आहेत, मतमतांतरे वाचलीआहेत आणि त्यामुळे अनेकदा माहितीच्या मांडणीत कसा फरक दिसून येतो किंवा कालानुरूप कसा फरक पडत जातो, हे देखील अनुभवले आहे. ह्या लेखमालेत आपल्या विश्वातील विविध खगोलीय वस्तूंच्या वर्गीकरणाचे संकलन करण्याचा आणि आढावा घेण्याचा, एक प्रयत्न मी करत आहे. ह्या बाबतीत ह्याधीच मतमतांतरे असल्यामुळे इथे लिहीलेल्या गोष्टींबाबतही मतभेद असू शकतील. आणि ते तसे असल्यास अवश्य नोंदवावेत. लेखमालेच्या विषयाला धरून केलेल्या टिप्पणींचे, चर्चेचे, घेतलेल्या आक्षेपांचे, हरकतींचे, खंडनाचे, मांडलेल्या मतांचे, अनुमोदनाचे, अधिक माहितीचे स्वागतच आहे. 

अंतराळाचा आपला प्रवास हा पृथ्वीपासून आणि पर्यायाने आपल्या सूर्यमालेपासून सुरू होतो, त्यामुळे ह्या पहिल्या लेखांकात सूर्यमालेतील (अर्थातच सूर्याव्यतिरिक्त) ग्रहगोलादी वस्तूंबाबत लिहिणे हे अत्यंत स्वाभाविक.  ह्या लेखासोबत ह्या वर्गीकरणासंदर्भातील एक चित्रही जोडले आहे, जे काही गोष्टी स्पष्ट करते आणि संभ्रमात आणखी थोडीशी भर टाकते  :-).  शिवाय त्या चित्रात आवश्यक त्या सर्व गोष्टी, तपशील नाहीत असे माझे मत आहे. विविध लेखांमधून प्राप्त झालेल्या आणि मला उमगलेल्या ग्रहगोलांच्या वर्गीकरणावर हा एक दृष्टिक्षेप :

====
AU म्हणजे पृथ्वीचे सूर्यापासूनचे सरासरी कक्षांतर
उपसूर्य बिंदू (Perihelion): एखाद्या खगोलीय वस्तूच्या सूर्याभोवतीच्या कक्षेचा, सूर्यापासूनचा सर्वाधिक निकट असलेला बिंदू
अपसूर्य बिंदू (Aphelion): एखाद्या खगोलीय वस्तूच्या सूर्याभोवतीच्या कक्षेचा, सूर्यापासूनचा सर्वाधिक दूर असलेला बिंदू
====

सूर्यमालेतील (किंवा आत्तापर्यंत सापडलेल्या इतर तार्‍यांच्या भोवती असलेल्या ग्रहमालांमधील खगोलीय वस्तूंची स्थूल मानाने पाच प्रमुख गटात (ग्रह, उपग्रह, किरकोळ ग्रह, धूमकेतू आणि इतर)  विभागणी होऊ शकते आणि त्याच्या व्याख्या करण्याच्या प्रयत्नांना, स्वत:चा असा इतिहास आहे. प्रचलित व्याख्यांना ढुशी देणारे अनेक अपवाद, ह्यापूर्वीही आढळले आहेत, आजही आढळतात आणि भविष्यकाळातही बहुदा आढळतील. असे झाले की व्याख्या बदलते किंवा त्या व्याख्येत फरकानुसार वेगवेगळे उपगट तयार करावे लागतात किंवा त्या ढुशीकडे दुर्लक्ष करावे लागते.

----

स्थूलमानाने असलेली विभागणी आणि सध्याच्या व्याख्या पुढीलप्रमाणे :

१) ग्रह : सूर्याभोवती (किंवा अन्य तार्‍याभोवती) फिरणारी अशी खगोलीय वस्तू की
   (*) जिचे वस्तुमान इतके अधिक असायला हवे की त्या वस्तुमानामुळे आणि पर्यायाने तिला लाभलेल्या गुरुत्वाकर्षणामुळे, तिला गोलाकार  (Sphere) अथवा  मर्यादित प्रमाणात लंबगोलाकार ( ellipsoid) प्राप्त झाला पाहिजे
   (*) आणि त्या वस्तूने तिच्या सभोवतालच्या प्रदेशात, स्वत:च्या गुरुत्वाकर्षणाच्या जोरावर आधिपत्य मिळवले असले पाहिजे.
   (*) आणि हे आधिपत्य अशा स्वरूपाचे अपेक्षित आहे की तिच्या अवतीभोवती, आसपासच्या परिसरात, अशी कोणतीही दुसरी खगोलीय वस्तू असता कामा नये, की जी त्या खगोलीय वस्तूचा उपग्रह नाही आहे किंवा जी त्या खगोलीय वस्तूच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावात नाही आहे. 

प्लुटोने नवव्या ग्रहाचे स्थान गमावले, त्यामागे प्रामुख्याने वरील व्याख्येतील (गुरुत्वाकर्षणासंबंधीची) शेवटची अट आहे. प्लुटो आणि Charon ही जोडी

वरवर पाहिले, तर ग्रह आणि त्याचा उपग्रह अशीच जोडी आहे, पण Charon हा पूर्णपणे प्लुटोच्या प्रभावाखाली नाही, असे आपण आज म्हणू शकतो कारण प्लुटो आणि  Charon हे दोघेही अशा एका बिंदूभोवती (Barycenter - संयुक्त गुरुत्वमध्य) घिरट्या घालत आहेत, जो बिंदू प्लुटोच्या बाहेर आहे !  सोबत तसे दर्शविणारी GIF जोडली आहे.

तसाही प्लूटो इतर ग्रहांपेक्षा अनेक प्रकारे वेगळा आहे. त्यातील सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे सूर्याभोवती परिभ्रमण करण्याचे सर्व ग्रहांचे एक विशिष्ट प्रतल आहे आणि प्लुटो त्या प्रतलाशी साधारण 17॰ चा कोन करून भ्रमण करतो. शिवाय प्लुटोला ग्रह म्हणायचे झाल्यास, सूर्यमालेतील इतर अनेक खगोलीय वस्तूंना ग्रह का म्हणायचे नाही हा प्रश्नही उद्भवला (विशेषत: Eris) आणि प्लुटोला ग्रहपदावरून पायउतार करण्यास त्याने हातभार लावला.

२) धूमकेतू किंवा शेंडेनक्षत्र (Comets) : व्याख्या ह्या दृष्टीकोनातून विचार केला तर धूमकेतू म्हणजे सूर्याभोवती (वा अन्य तार्‍याभोवती) दीर्घ लंबवर्तुळाकार कक्षेत फिरणार्‍या आणि प्रामुख्याने बर्फ व गोठलेली धूळ ह्यांनी बनलेल्या अशा खगोलीय वस्तू, ज्यांना त्यांच्या सतत बदलत राहणार्‍या त्यांच्या प्रभावक्षेत्रामुळे ग्रहाचा दर्जा लाभणे शक्य नसते. तसेच त्यांच्या दीर्घ लंबवर्तुळाकार कक्षेमुळे त्यांचा उपसूर्य बिंदू जसजसा जवळ येऊ लागेल, तसतसे त्यांचे तापमान वाढुन त्यांच्यातुन वाफ व इतर वायू ह्यांचे उत्सर्जन सुरू होऊन त्यांना पिसारा लाभतो, तसेच त्याच्या केंद्राभोवतीच्या भागातुन होत असलेल्या उत्सर्जनामुळे त्याचा शेंडा प्रकाशमान होऊ लागतो. ह्या सर्वसाधारण व्याख्येत न बसणारे देखील काही धूमकेतू आहेत.  उदा 29P/Schwassmann–Wachmann हा धूमकेतू गुरू आणि शनिच्या दरम्यानच्या भागातून सूर्याभोवती जवळजवळ वर्तुळाकार मार्गाने प्रदक्षिणा घालतो. हा सूर्याजवळ न जाताही अधुनमधुन प्रकाशमान होतो आणि धूमकेतूची म्हणुन मानली गेलेली लक्षणे दाखवितो.

३) किरकोळ ग्रह (Minor Planets) : ह्या गटात अनेक उपगट आहेत आणि जसजशा नवनवीन खगोलीय वस्तू सापडत जातील, जसजशी किरकोळ ग्रहांची आपल्याला अधिकाधिक माहीती मिळत जाईल, तसतशी ही उपगट विभागणी अधिकाधिक विस्तृत आणि खोल होत जाणार आहे. ह्या विभागणीबद्दल ह्या लेखात अधिक माहीती नंतर येईलच, पण व्याख्या ह्या दृष्टीने विचार केला, तर ह्या अशा खगोलीय वस्तू आहेत ज्या ग्रहांपेक्षा आकाराने खूप लहान आहेत, त्या सूर्याभोवती (वा त्याच्या तार्‍याभोवती) परिभ्रमण करतात, त्या कुठल्याही ग्रहाचा, उपग्रह होऊ न शकल्यामुळे त्यांना स्वतंत्र अस्तित्व आहे, पण तरीही त्या त्यांच्या परिसरातील क्षेत्रपाल आहेत असे म्हणण्यासारख्या नाहीत.

४) उपग्रह : अशी खगोलीय वस्तू, जी वरील तीनही गटात बसू शकत नाही आणि ती तिच्या आकारमानाच्या तुलनेत एखाद्या मोठ्या आकाराच्या ग्रह, किरकोळ ग्रह वा धूमकेतूच्या भोवती सातत्याने परिभ्रमण करते आणि जिचा परिभ्रमण मार्ग हा पामुख्याने त्या ग्रह, किरकोळ ग्रह वा धूमकेतूच्या गुरुत्वाकर्षण व अन्य गुणधर्मांमुळे निश्चित केला जातो वा बदलतो. सर्वसाधारणत: इथे ती मोठी खगोलीय वस्तू आणि परिभ्रमण करणारा उपग्रह, ह्यांचा संयुक्त गुरुत्वमध्य, हा त्या मोठ्या खगोलीय वस्तूच्या आत असणे अपेक्षित आहे. उपग्रह ज्या खगोलीय वस्तूभोवती फिरत आहे त्याला आपण त्या उपग्रहाचा खगोल-पालक असे म्हणु शकतो :-)

ग्रहाभोवती फिरणार्‍या उपग्रहांची उदाहरणे देण्याची आवश्यकताच नाही, पण आत्तापर्यंत दीडशेपेक्षा अधिक लघुग्रहांच्या भोवती फिरणारे उपग्रह सापडले आहेत. उदा. स्वातंत्र्यपूर्व काळात चेन्नई (त्यावेळेचे मद्रास) मधुन शोधल्या गेलेल्या, 87 Sylvia ह्या लघुग्रहाला, त्याचे स्वत:चे असे दोन उपग्रह आहेत.

काही किरकोळ ग्रहांना देखील त्यांचे स्वत:चे उपग्रह आहेत प्रमुख अर्थातच प्लुटो. Charon ला वगळला तरीही प्लुटोला किमान चार उपग्रह आहेत.

धूमकेतूच्या भोवती फिरणारे उपग्रह सापडले असल्यास त्या संदर्भातील ठोस माहीती माझ्याकडे नाही, पण Hale–Bopp ह्या धूमकेतूला त्याचा स्वत:चा उपग्रह असल्याचा दावा मी वाचला होता. नंतर त्या संदर्भात अधिक माहीती उपलब्ध झाली असल्यास, माझ्या वाचण्यात आलेली नाही.

५) इतर : वर उल्लेखलेल्या चार गटात न बसणार्‍या काही अवकाशीय वस्तू आपल्या सूर्यमालेतही आहेत. त्यातील प्रमुख अशा तीन गोष्टी म्हणजे कडी (Rings), धूळीकणांचे पट्टे (हे अनेकदा धूमकेतूंच्या मार्गावर मागे राहिलेल्या धूळीतून निपजतात किंवा लघुग्रहांच्या टक्करीतुन निर्माण होतात), धुळीकणांचा मेघ (असा किमान एक मेघ पृथ्वीजवळ देखील आहे असा दावा केला गेला आहे, L5 ह्या Lagrangian point जवळ.), ह्याशिवाय लौकिकार्थाने वस्तू नसूनही स्वतंत्र अस्तित्व असलेल्या, क्षेत्र म्हणून विशिष्ट भूमिका पाडण्यासाठी कार्यरत असलेल्या, इतर गोष्टींवर लक्षणीय प्रभाव ठरू शकणार्‍या
Heliosphere, Heliosheath, Heliopause, Hydrogen wall अशा अनेक गोष्टी आहेत.

शनिची कडी सुप्रसिद्ध असली तरी गुरु, युरेनस आणि नेपच्यून ह्यांच्याभोवती देखील तुलनेने विरळ कडी आहेत हे आपल्याला अनेक वर्षांपूर्वीच कळले होते, पण आता काही किरकोळ ग्रहांभोवती देखील कडी आढळली आहेत. 

=======
क्रमश:
=======