JUPITAR
गुरू सूर्यापासुन पाचव्या स्थानाचा आणि सूर्यमालेमधील आकाराने सर्वात मोठा ग्रह आहे. इतर सर्व ग्रहांच्या एकूण वस्तुमानाच्या आडीच पट वस्तुमान केवळ एकट्या गुरूचे आहे. गुरू, शनी, युरेनस आणि नेपच्यून यांचे वर्गीकरण राक्षसी वायू ग्रह म्हणून केले जाते. या चार ग्रहांना "जोवियन प्लॅनेट्स" ( jovian planets) असेसुद्धा म्हटले जाते.
प्राचीन काळापासून गुरू खगोलशास्त्रज्ञांना गुरू माहित होता. अनेक संस्कृतींच्या पौराणिक व धार्मिक कथांमध्ये गुरूचा उल्लेख आढळतो. प्राचीन रोमवासियांनी रोमन देव ज्युपिटर याच्यावरून या ग्रहाला ज्युपिटर हे नाव दिले होते. पृथ्वीवरून बघितले असता गुरूची दृश्यप्रत (apparent magnitude) −२.८ पर्यंत पोहोचू शकते. तेव्हा गुरू हा चंद्र व शुक्रानंतरचा आकाशातील सर्वाधिक प्रकाशमान ग्रह बनतो. (परंतु मंगळाची तेजस्विता त्याच्या कक्षेतील काही काळासाठी गुरूपेक्षा जास्त होते).
गुरू ग्रह हा मुख्यत्त्वेकरून हायड्रोजन व थोड्या प्रमाणात हेलियमचा बनला आहे. त्याला इतर जड मूलद्रव्यांचा उच्च दाबाखालील खडकाळ गाभा असणे शक्य आहे. गुरूच्या जलद परिवलनामुळे त्याचा आकार गोलाकार न राहता विषुववृत्तावर थोडासा पण जाणवण्याइतका फुगलेला आहे. गुरूचे बाह्य वातावरण वेगवेगळ्या उंचीवर वेगवेगळ्या पट्ट्यांमध्ये विभागलेले आहे. यामुळे या विभागांच्या सीमा रेषांवर मोठी वादळे होत असतात. याचा परिणाम म्हणजे गुरूवर दिसणारा प्रचंड लाल डाग, जो वास्तविकरित्या सतराव्या शतकापासून चालत आलेले एक मोठे वादळ आहे. गुरूच्या भोवती एक अंधुक कडा आहे व शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र आहे. गुरूला कमीतकमी ६३ उपग्रह आहेत. यापैकी चार मोठ्या उपग्रहांचा शोध गॅलिलियोने १६१० मध्ये लावला होता. त्यांना गॅलिलियन उपग्रह म्हटले जाते. गॅनिमिड हा यापैकी सर्वात मोठा उपग्रह असून त्याचा व्यास बुध ग्रहापेक्षाही जास्त आहे.
आकारमान व वस्तुमान गुरू ग्रह हा पृथ्वीवरून दिसणार्या आकाशातील चौथी ठळक वस्तू आहे. कधीकधी मंगळ गुरूपेक्षा जास्त ठळक दिसतो. गुरू ग्रहाचे वस्तुमान उर्वरित सर्व ग्रहांच्या एकत्रित वस्तुमानापेक्षा २.५ पट आहे. त्याचे वस्तुमान पृथ्वीपेक्षा ३१८ पट जास्त असून त्याचा व्यास पृथ्वीच्या ११ पट आहे आणि एकूण आकारमान पृथ्वीच्या १३०० पट आहे. त्यामुळे साहजिकच त्याच्या गुरुत्वाकर्षणाचा सूर्यमालेच्या उत्क्रांतीवर बराच प्रभाव आहे. उदाहरणार्थ सर्व ग्रहांच्या (अपवाद बुध ग्रहाची कक्षा) या गुरुच्या कक्षेशी मिळत्या जुळत्या आहेत, बरेचसे कमी परिभ्रमण कालावधी असणारे धूमकेतू हे गुरूभोवती परिभ्रमण करतात, लघुग्रह पट्ट्यामध्ये असणार्या किर्कवूड फटी (Kirkwood gaps) या गुरूमुळेच आहेत. सूर्यमालानिर्मितीनंतर उशिरा अंतर्ग्रहांवर झालेल्या अशनीवर्षावाला गुरू ग्रहच कारणीभूत आहे. काहीजण सूर्यमालेचे वर्णन सूर्य, गुरु व इतर तुकडे असे करतात. तर काहीजण त्याला सूर्यमालेचा झाडू म्हणतात.
गुरू सूर्यमालेमध्ये सर्वात जास्त वेगाने परिवलन करतो. त्याचा परिवलन काळ हा दहा तासांपेक्षा किंचित कमी आहे. इतक्या जास्त वेगाने परिवलन केल्याने त्याच्या विषुववृत्तावर फुगवटा तयार झाला आहे जो की पृथ्वीवरुन साध्या दूरदर्शीमधून सहज दिसू शकतो.
[संपादन] गुरू व तपकिरी बटु तारा गुरूसारखा प्रचंड ग्रह व तपकिरी बटु यांच्यातील सीमारेषा पुसट आहे. परंतु तपकिरी बटूचा वर्णपट विशिष्ट असा असतो. सध्याच्या व्याख्येनुसार एखाद्या वस्तूचे वस्तुमान जर गुरूच्या वस्तुमानापेक्षा १२ पट जास्त असेल जे की ड्युटेरियमचे ज्वलन चालू करायला पुरेसे असेल त्या वस्तुला तपकिरी बटू असे म्हणतात. जर वस्तुमान त्यापेक्षा कमी असेल तर त्या वस्तुला ग्रह म्हणतात. असे मानले गेले की गुरुचा व्यास त्याच्यात असणार्या वस्तुमानाच्या प्रमाणात आहे, त्यामध्ये अजुन वस्तुमानाची भर पडली असती तर गुरुत्वाकर्षणामुळे तो आकुंचन पावेल व तापमान प्रचंड वाढून तार्याची उत्पत्ती होईल. या विचारामुळे काही खगोलशास्त्रज्ञ त्याला एक अयशस्वी तारा म्हणतात. खरे तर गुरू ग्रह हा तारा होण्यासाठी अजून ७५ पट मोठा असायला हवा. लहानात लहान लाल बटू हा गुरूपेक्षा ३०% मोठा असतो. मजेशीर गोष्ट म्हणजे गुरूला जेवढी उष्णता सूर्यापासून मिळते त्याच्यापेक्षा जास्त उष्णता तो उत्सर्जित करतो. ही जास्तीची उर्जा "केल्विन-हेम्होल्ट्झ प्रक्रियेद्वारे तयार होते. या प्रक्रियेचा परिणाम म्हणून गुरू दर वर्षी काही मिलिमीटरने आकुंचन पावत आहे. पूर्वी जेव्हा तो तरूण व जास्त गरम होता तेव्हा तो आजच्यापेक्षा कितीतरी मोठा होता. शनी ग्रह तर गुरूपेक्षा मोठा होता. शनीच्या कमी वस्तुमानामुळे कमी गुरुत्वबल व जास्त उष्णता असल्याने हे दोन्हीही ग्रह जास्त फुगले (आणि शनीच्या गाभ्यामध्ये कमी वस्तुमान असल्याने तो जास्त फ़ुगला). सर्वसाधारणपणे गाभ्यामध्ये जितके जास्त वस्तुमान असते तितका तो ग्रह आकाराने लहान असतो.
[संपादन] ग्रहाची घडण गुरु ग्रहाचा गाभा तुलनेने कमी खडकाळ किंवा कठिण आहे. हा गाभा धातूरुप हायड्रोजनने (Metallic Hydrogen) वेढला गेला आहे. त्याच्यासभोवती द्रवरुप हायड्रोजन असून त्याच्यापलीकडे वायुरुप हायड्रोजनचे आवरण आहे. हायड्रोजनच्या या सर्व अवस्थांमध्ये निश्चित अशी सीमा नाही त्या सर्व एकमेकांमध्ये जसजसे गाभ्याकडे जावे तसतशा वायु ते द्रव व द्रव ते घन याप्रमाणे हलकेच मिसळलेल्या आहेत.गुरू सदैव ढगांनी आच्छादलेला असतो. हे ढग अमोनियाच्या स्फटिकांपासून आणि अमोनियम हायड्रोसल्फेटपासून बनलेले असतात. या ग्रहावर कठीण असा पृष्ठभाग नाही. याच्यावर असणार्या ढगांची घनता जसजसे केन्द्राकडे जावे तसतशी वाढत जाते.
[संपादन] वातावरण अणूंच्या संख्येनुसार गुरुचे वातावरण ~९०% हायड्रोजन व ~१०% हेलियमने बनलेले आहे. गुरु ग्रहाचे वातावरणात मिथेन, पाण्याची वाफ, अमोनिया व खडक यांचे अंश आहेत. या व्यतीरिक्त कार्बन, इथेन, हायड्रोजन सल्फाईड, निऑन, ऑक्सिजन, फॉस्फिन व गंधक यांचेही अंश आहेत. बाह्य वातावरणात अमोनियाचे स्फटिकही आढळून आले आहेत. अवरक्त व अतिनील किरणांच्या सहाय्याने केलेल्या अभ्यासाने बेन्झिन व अन्य हायड्रोकार्बन यांचेहि अस्तित्व सापडले आहे. हे वातावरण शनी ग्रहाशी अत्यंत मिळते जुळते आहे. पण युरेनस व नेपच्युन यांचे वातवरण मात्र थोडे वेगळे आहे, त्यांच्यामध्ये हायड्रोजन व हेलियमचे प्रमाण कमी आहे.
[संपादन] तांबडा राक्षसी डाग या ग्रहावरील सर्वात परिचीत अशी गोष्ट म्हणजे यावर असणारा लाल डाग (The Great Red Spot). हा डाग म्हणजे पृथ्वीच्या आकरपेक्षा मोठे वादळ आहे. हा डाग चार शतकांपूर्वी पहिल्यांदा कॅसिनी व रॉबर्ट हूक (Giovanni Cassini and Robert Hooke) यांनी पाहिला. याबाबतचे गणित असे दर्शविते कि हे वादळ आता शांत झाले असून तो डाग सदैव या ग्रहावर राहील. ई. स. २००० साली तीन लहान लाल एकत्र येउन "ओव्हल बीए" (Oval BA) नावाच्या मोठ्या डागात परिवर्तित झाले नंतर त्याला लाल रंग येउ लागला व तो आधिच्या लाल डागाप्रमाणेच दिसू लागला.
[संपादन] गुरूचे कडे गुरूचे कडे गुरूभोवती एक धूसर कडे आहे जे तीन विभागांनी बनले आहे: आतील हेलो (halo) नावाचा धुलिकणांचा टॉरस[मराठी शब्द सुचवा], त्यानंतरचे मुख्य तेजस्वी कडे व सर्वात बाहेरचे "गॉसमर" नावाचे कडे.[६] हे कडे धुलिकणांनी बनलेले आहेत, तर शनीचे कडे बर्फाचे आहे. [७] मुख्य कडे बहुदा अद्रास्तिआ व मेटिस या उपग्रहांपासून उत्सर्जित धुळीपासून बनले आहे. सहसा परत उपग्रहावर वापस पडणारे हे धुलिकण व लहान लहान खडक गुरूच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे गुरूभोवती फिरू लागतात.[८] याचप्रकारे, थेबे आणि अमाल्थिआ हे उपग्रह गॉसमर कड्याचे दोन भिन्न भाग बनविण्यास कारणीभूत आहेत.[८]
प्राचीन काळापासून गुरू खगोलशास्त्रज्ञांना गुरू माहित होता. अनेक संस्कृतींच्या पौराणिक व धार्मिक कथांमध्ये गुरूचा उल्लेख आढळतो. प्राचीन रोमवासियांनी रोमन देव ज्युपिटर याच्यावरून या ग्रहाला ज्युपिटर हे नाव दिले होते. पृथ्वीवरून बघितले असता गुरूची दृश्यप्रत (apparent magnitude) −२.८ पर्यंत पोहोचू शकते. तेव्हा गुरू हा चंद्र व शुक्रानंतरचा आकाशातील सर्वाधिक प्रकाशमान ग्रह बनतो. (परंतु मंगळाची तेजस्विता त्याच्या कक्षेतील काही काळासाठी गुरूपेक्षा जास्त होते).
गुरू ग्रह हा मुख्यत्त्वेकरून हायड्रोजन व थोड्या प्रमाणात हेलियमचा बनला आहे. त्याला इतर जड मूलद्रव्यांचा उच्च दाबाखालील खडकाळ गाभा असणे शक्य आहे. गुरूच्या जलद परिवलनामुळे त्याचा आकार गोलाकार न राहता विषुववृत्तावर थोडासा पण जाणवण्याइतका फुगलेला आहे. गुरूचे बाह्य वातावरण वेगवेगळ्या उंचीवर वेगवेगळ्या पट्ट्यांमध्ये विभागलेले आहे. यामुळे या विभागांच्या सीमा रेषांवर मोठी वादळे होत असतात. याचा परिणाम म्हणजे गुरूवर दिसणारा प्रचंड लाल डाग, जो वास्तविकरित्या सतराव्या शतकापासून चालत आलेले एक मोठे वादळ आहे. गुरूच्या भोवती एक अंधुक कडा आहे व शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र आहे. गुरूला कमीतकमी ६३ उपग्रह आहेत. यापैकी चार मोठ्या उपग्रहांचा शोध गॅलिलियोने १६१० मध्ये लावला होता. त्यांना गॅलिलियन उपग्रह म्हटले जाते. गॅनिमिड हा यापैकी सर्वात मोठा उपग्रह असून त्याचा व्यास बुध ग्रहापेक्षाही जास्त आहे.
आकारमान व वस्तुमान गुरू ग्रह हा पृथ्वीवरून दिसणार्या आकाशातील चौथी ठळक वस्तू आहे. कधीकधी मंगळ गुरूपेक्षा जास्त ठळक दिसतो. गुरू ग्रहाचे वस्तुमान उर्वरित सर्व ग्रहांच्या एकत्रित वस्तुमानापेक्षा २.५ पट आहे. त्याचे वस्तुमान पृथ्वीपेक्षा ३१८ पट जास्त असून त्याचा व्यास पृथ्वीच्या ११ पट आहे आणि एकूण आकारमान पृथ्वीच्या १३०० पट आहे. त्यामुळे साहजिकच त्याच्या गुरुत्वाकर्षणाचा सूर्यमालेच्या उत्क्रांतीवर बराच प्रभाव आहे. उदाहरणार्थ सर्व ग्रहांच्या (अपवाद बुध ग्रहाची कक्षा) या गुरुच्या कक्षेशी मिळत्या जुळत्या आहेत, बरेचसे कमी परिभ्रमण कालावधी असणारे धूमकेतू हे गुरूभोवती परिभ्रमण करतात, लघुग्रह पट्ट्यामध्ये असणार्या किर्कवूड फटी (Kirkwood gaps) या गुरूमुळेच आहेत. सूर्यमालानिर्मितीनंतर उशिरा अंतर्ग्रहांवर झालेल्या अशनीवर्षावाला गुरू ग्रहच कारणीभूत आहे. काहीजण सूर्यमालेचे वर्णन सूर्य, गुरु व इतर तुकडे असे करतात. तर काहीजण त्याला सूर्यमालेचा झाडू म्हणतात.
गुरू सूर्यमालेमध्ये सर्वात जास्त वेगाने परिवलन करतो. त्याचा परिवलन काळ हा दहा तासांपेक्षा किंचित कमी आहे. इतक्या जास्त वेगाने परिवलन केल्याने त्याच्या विषुववृत्तावर फुगवटा तयार झाला आहे जो की पृथ्वीवरुन साध्या दूरदर्शीमधून सहज दिसू शकतो.
[संपादन] गुरू व तपकिरी बटु तारा गुरूसारखा प्रचंड ग्रह व तपकिरी बटु यांच्यातील सीमारेषा पुसट आहे. परंतु तपकिरी बटूचा वर्णपट विशिष्ट असा असतो. सध्याच्या व्याख्येनुसार एखाद्या वस्तूचे वस्तुमान जर गुरूच्या वस्तुमानापेक्षा १२ पट जास्त असेल जे की ड्युटेरियमचे ज्वलन चालू करायला पुरेसे असेल त्या वस्तुला तपकिरी बटू असे म्हणतात. जर वस्तुमान त्यापेक्षा कमी असेल तर त्या वस्तुला ग्रह म्हणतात. असे मानले गेले की गुरुचा व्यास त्याच्यात असणार्या वस्तुमानाच्या प्रमाणात आहे, त्यामध्ये अजुन वस्तुमानाची भर पडली असती तर गुरुत्वाकर्षणामुळे तो आकुंचन पावेल व तापमान प्रचंड वाढून तार्याची उत्पत्ती होईल. या विचारामुळे काही खगोलशास्त्रज्ञ त्याला एक अयशस्वी तारा म्हणतात. खरे तर गुरू ग्रह हा तारा होण्यासाठी अजून ७५ पट मोठा असायला हवा. लहानात लहान लाल बटू हा गुरूपेक्षा ३०% मोठा असतो. मजेशीर गोष्ट म्हणजे गुरूला जेवढी उष्णता सूर्यापासून मिळते त्याच्यापेक्षा जास्त उष्णता तो उत्सर्जित करतो. ही जास्तीची उर्जा "केल्विन-हेम्होल्ट्झ प्रक्रियेद्वारे तयार होते. या प्रक्रियेचा परिणाम म्हणून गुरू दर वर्षी काही मिलिमीटरने आकुंचन पावत आहे. पूर्वी जेव्हा तो तरूण व जास्त गरम होता तेव्हा तो आजच्यापेक्षा कितीतरी मोठा होता. शनी ग्रह तर गुरूपेक्षा मोठा होता. शनीच्या कमी वस्तुमानामुळे कमी गुरुत्वबल व जास्त उष्णता असल्याने हे दोन्हीही ग्रह जास्त फुगले (आणि शनीच्या गाभ्यामध्ये कमी वस्तुमान असल्याने तो जास्त फ़ुगला). सर्वसाधारणपणे गाभ्यामध्ये जितके जास्त वस्तुमान असते तितका तो ग्रह आकाराने लहान असतो.
[संपादन] ग्रहाची घडण गुरु ग्रहाचा गाभा तुलनेने कमी खडकाळ किंवा कठिण आहे. हा गाभा धातूरुप हायड्रोजनने (Metallic Hydrogen) वेढला गेला आहे. त्याच्यासभोवती द्रवरुप हायड्रोजन असून त्याच्यापलीकडे वायुरुप हायड्रोजनचे आवरण आहे. हायड्रोजनच्या या सर्व अवस्थांमध्ये निश्चित अशी सीमा नाही त्या सर्व एकमेकांमध्ये जसजसे गाभ्याकडे जावे तसतशा वायु ते द्रव व द्रव ते घन याप्रमाणे हलकेच मिसळलेल्या आहेत.गुरू सदैव ढगांनी आच्छादलेला असतो. हे ढग अमोनियाच्या स्फटिकांपासून आणि अमोनियम हायड्रोसल्फेटपासून बनलेले असतात. या ग्रहावर कठीण असा पृष्ठभाग नाही. याच्यावर असणार्या ढगांची घनता जसजसे केन्द्राकडे जावे तसतशी वाढत जाते.
[संपादन] वातावरण अणूंच्या संख्येनुसार गुरुचे वातावरण ~९०% हायड्रोजन व ~१०% हेलियमने बनलेले आहे. गुरु ग्रहाचे वातावरणात मिथेन, पाण्याची वाफ, अमोनिया व खडक यांचे अंश आहेत. या व्यतीरिक्त कार्बन, इथेन, हायड्रोजन सल्फाईड, निऑन, ऑक्सिजन, फॉस्फिन व गंधक यांचेही अंश आहेत. बाह्य वातावरणात अमोनियाचे स्फटिकही आढळून आले आहेत. अवरक्त व अतिनील किरणांच्या सहाय्याने केलेल्या अभ्यासाने बेन्झिन व अन्य हायड्रोकार्बन यांचेहि अस्तित्व सापडले आहे. हे वातावरण शनी ग्रहाशी अत्यंत मिळते जुळते आहे. पण युरेनस व नेपच्युन यांचे वातवरण मात्र थोडे वेगळे आहे, त्यांच्यामध्ये हायड्रोजन व हेलियमचे प्रमाण कमी आहे.
[संपादन] तांबडा राक्षसी डाग या ग्रहावरील सर्वात परिचीत अशी गोष्ट म्हणजे यावर असणारा लाल डाग (The Great Red Spot). हा डाग म्हणजे पृथ्वीच्या आकरपेक्षा मोठे वादळ आहे. हा डाग चार शतकांपूर्वी पहिल्यांदा कॅसिनी व रॉबर्ट हूक (Giovanni Cassini and Robert Hooke) यांनी पाहिला. याबाबतचे गणित असे दर्शविते कि हे वादळ आता शांत झाले असून तो डाग सदैव या ग्रहावर राहील. ई. स. २००० साली तीन लहान लाल एकत्र येउन "ओव्हल बीए" (Oval BA) नावाच्या मोठ्या डागात परिवर्तित झाले नंतर त्याला लाल रंग येउ लागला व तो आधिच्या लाल डागाप्रमाणेच दिसू लागला.
[संपादन] गुरूचे कडे गुरूचे कडे गुरूभोवती एक धूसर कडे आहे जे तीन विभागांनी बनले आहे: आतील हेलो (halo) नावाचा धुलिकणांचा टॉरस[मराठी शब्द सुचवा], त्यानंतरचे मुख्य तेजस्वी कडे व सर्वात बाहेरचे "गॉसमर" नावाचे कडे.[६] हे कडे धुलिकणांनी बनलेले आहेत, तर शनीचे कडे बर्फाचे आहे. [७] मुख्य कडे बहुदा अद्रास्तिआ व मेटिस या उपग्रहांपासून उत्सर्जित धुळीपासून बनले आहे. सहसा परत उपग्रहावर वापस पडणारे हे धुलिकण व लहान लहान खडक गुरूच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे गुरूभोवती फिरू लागतात.[८] याचप्रकारे, थेबे आणि अमाल्थिआ हे उपग्रह गॉसमर कड्याचे दोन भिन्न भाग बनविण्यास कारणीभूत आहेत.[८]