जब हम सौर मंडल को देखते हैं, तो हम सभी आकार की वस्तुओं को देखते हैं – धूल के छोटे कणों से लेकर विशाल ग्रहों और सूर्य तक। उन वस्तुओं के बीच एक सामान्य विषय यह है कि बड़े (अधिक या कम) गोल होते हैं, जबकि छोटे अनियमित होते हैं। लेकिन क्यों?

सौर मंडल के छोटे पिंडों की एक किस्म, पैमाने पर। बड़ी वस्तुएँ गोल होती हैं, लेकिन छोटी वस्तुएँ कुछ भी होती हैं! फ़ोटो क्रेडिट: विकिपीडिया/एंटोनियो सिस्कोलेल्ला

गुरुत्वाकर्षण कुंजी है

बड़ी वस्तुएँ गोल क्यों होती हैं, इसका उत्तर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव पर निर्भर करता है। किसी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव हमेशा उसके द्रव्यमान के केंद्र की ओर इंगित करेगा। कोई वस्तु जितनी बड़ी होती है, वह उतनी ही विशाल होती है और उसका गुरुत्वाकर्षण खिंचाव भी उतना ही अधिक होता है।

ठोस वस्तुओं के लिए, उस बल का विरोध स्वयं वस्तु की ताकत से होता है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कारण आप जिस अधोमुखी बल का अनुभव करते हैं, वह आपको पृथ्वी के केंद्र में नहीं खींचता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जमीन आपको पीछे धकेलती है; आपके पास इसके माध्यम से डूबने देने के लिए इसमें बहुत अधिक ताकत है।

हालाँकि, पृथ्वी की शक्ति की सीमाएँ हैं। एक महान पर्वत के बारे में सोचें, जैसे कि माउंट एवरेस्ट, बड़ा और बड़ा होता जा रहा है क्योंकि ग्रह की प्लेटें एक साथ धक्का देती हैं। जैसे-जैसे एवरेस्ट ऊंचा होता जाता है, उसका वजन उस बिंदु तक बढ़ जाता है जहां से वह डूबने लगता है। अतिरिक्त भार पहाड़ को पृथ्वी के मेंटल में धकेल देगा, जिससे यह सीमित हो जाएगा कि यह कितना लंबा हो सकता है।

पृथ्वी पर एक पहाड़ कितना ऊँचा हो सकता है?

यदि पृथ्वी पूरी तरह से समुद्र से बनी होती, तो माउंट एवरेस्ट पृथ्वी के केंद्र तक पूरी तरह से नीचे गिर जाता (जिस भी पानी से यह गुजरता था उसे विस्थापित कर देता)। कोई भी क्षेत्र जहां पानी असामान्य रूप से ऊंचा था, डूब जाएगा, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण द्वारा नीचे खींच लिया जाएगा।

जिन क्षेत्रों में पानी असामान्य रूप से कम था, वे कहीं और से विस्थापित पानी से भर जाएंगे, जिसके परिणामस्वरूप यह काल्पनिक महासागर पृथ्वी पूरी तरह से गोलाकार हो जाएगी।

लेकिन बात यह है कि गुरुत्वाकर्षण वास्तव में आश्चर्यजनक रूप से कमजोर है। किसी वस्तु को वास्तव में बड़ा होना चाहिए, इससे पहले कि वह उस सामग्री की ताकत को दूर करने के लिए एक मजबूत पर्याप्त गुरुत्वाकर्षण खिंचाव लगा सके जिससे इसे बनाया गया है। इसलिए छोटी ठोस वस्तुओं (मीटर या किलोमीटर व्यास) में गुरुत्वाकर्षण खिंचाव होता है जो उन्हें गोलाकार आकार में खींचने के लिए बहुत कमजोर होता है।

यह, संयोग से, यही कारण है कि आपको अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के तहत एक गोलाकार आकार में गिरने के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है – आपका शरीर उस छोटे गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के लिए बहुत मजबूत है जो इसे करने के लिए लगाता है।

हाइड्रोस्टेटिक संतुलन तक पहुंचना

जब कोई वस्तु इतनी बड़ी होती है कि गुरुत्वाकर्षण जीत जाता है – उस सामग्री की ताकत पर काबू पा लेता है जिससे वस्तु बनाई जाती है – यह वस्तु की सभी सामग्री को गोलाकार आकार में खींचने की प्रवृत्ति रखती है। वस्तु के टुकड़े जो बहुत ऊंचे हैं उन्हें नीचे खींच लिया जाएगा, उनके नीचे सामग्री को विस्थापित कर दिया जाएगा, जिससे उन क्षेत्रों का कारण होगा जो बाहर की ओर धकेलने के लिए बहुत कम हैं।

जब वह गोलाकार आकृति प्राप्त हो जाती है, तो हम कहते हैं कि वस्तु “हाइड्रोस्टैटिक संतुलन” में है। लेकिन हाइड्रोस्टेटिक संतुलन प्राप्त करने के लिए किसी वस्तु को कितना भारी होना चाहिए? यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस चीज से बना है। केवल तरल पानी से बनी एक वस्तु इसे वास्तव में आसानी से प्रबंधित कर सकती है, क्योंकि इसमें अनिवार्य रूप से कोई ताकत नहीं होगी – क्योंकि पानी के अणु काफी आसानी से घूमते हैं।

इस बीच, लोहे की अंतर्निहित ताकत को दूर करने के लिए शुद्ध लोहे से बनी वस्तु को गुरुत्वाकर्षण के लिए और अधिक विशाल होने की आवश्यकता होगी। सौर मंडल में, किसी बर्फीले वस्तु के गोलाकार बनने के लिए आवश्यक दहलीज व्यास कम से कम 400 किमी है – और मुख्य रूप से मजबूत सामग्री से बनी वस्तुओं के लिए, दहलीज और भी बड़ी है।

डेथ स्टार की तरह दिखने वाला शनि का चंद्रमा मीमा गोलाकार है और इसका व्यास 396 किमी है। यह वर्तमान में सबसे छोटी वस्तु है जिसके बारे में हम जानते हैं कि यह कसौटी पर खरी उतर सकती है।

कैसिनी अंतरिक्ष यान द्वारा चित्रित शनि के चंद्रमा मीमास, गुरुत्वाकर्षण के लिए इसे गोलाकार आकार में खींचने के लिए मुश्किल से काफी बड़ा है। विशाल गड्ढा हर्शल, जो मीमास को डेथ स्टार की तरह दिखता है, एक प्रभाव का निशान है जो इतना बड़ा है कि इसने मीमास को लगभग नष्ट कर दिया! फ़ोटो क्रेडिट: NASA / JPL-कैल्टेक / अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान

लगातार गति में

लेकिन चीजें तब और जटिल हो जाती हैं जब आप इस तथ्य के बारे में सोचते हैं कि सभी वस्तुएं अंतरिक्ष में घूमती या गिरती हैं। यदि कोई वस्तु घूम रही है, तो उसके भूमध्य रेखा पर स्थान (दो ध्रुवों के बीच का बिंदु) प्रभावी रूप से ध्रुव के पास के स्थानों की तुलना में थोड़ा कम गुरुत्वाकर्षण खिंचाव महसूस करता है।

इसका परिणाम पूरी तरह से गोलाकार आकार है जिसकी आप हाइड्रोस्टेटिक संतुलन में उम्मीद करेंगे, जिसे हम “ओब्लेट स्फेरॉइड” कहते हैं – जहां वस्तु अपने ध्रुवों की तुलना में भूमध्य रेखा पर व्यापक है। यह हमारी घूमती हुई पृथ्वी के लिए सही है, जिसका भूमध्यरेखीय व्यास 12,756 किमी और ध्रुव से ध्रुव का व्यास 12,712 किमी है।

अंतरिक्ष में कोई वस्तु जितनी तेजी से घूमती है, यह प्रभाव उतना ही अधिक नाटकीय होता है। शनि, जो पानी से कम घना है, हर साढ़े दस घंटे में अपनी धुरी पर घूमता है (पृथ्वी के धीमे 24 घंटे के चक्र की तुलना में)। नतीजतन, यह पृथ्वी की तुलना में बहुत कम गोलाकार है।

शनि का भूमध्यरेखीय व्यास १२०,५०० किमी से ऊपर है – जबकि इसका ध्रुवीय व्यास सिर्फ १०८,६०० किमी से अधिक है। यह लगभग 12,000km का अंतर है!

कैसिनी अंतरिक्ष यान का शनि और उसके चंद्रमाओं का अंतिम विस्तृत क्षेत्र मोज़ेक, सितंबर 2017 में लिया गया, वास्तव में यह महसूस करता है कि विशाल ग्रह कितना तिरछा है! फ़ोटो क्रेडिट: NASA/JPL-कैल्टेक/अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान

कुछ सितारे और भी चरम हैं। सर्दियों के महीनों में ऑस्ट्रेलिया से उत्तरी आकाश में दिखाई देने वाला चमकीला तारा अल्टेयर एक ऐसी ही विचित्रता है। यह हर नौ घंटे में एक बार घूमता है। यह इतना तेज है कि इसका भूमध्यरेखीय व्यास इसके ध्रुवों के बीच की दूरी से 25% बड़ा है।

संक्षिप्त जवाब

आप इस तरह के एक प्रश्न को जितना करीब से देखेंगे, उतना ही आप सीखेंगे। लेकिन इसका सरलता से उत्तर देने के लिए, बड़े खगोलीय पिंडों के गोलाकार (या लगभग गोलाकार) होने का कारण यह है कि वे इतने बड़े हैं कि उनका गुरुत्वाकर्षण खिंचाव उस सामग्री की ताकत को दूर कर सकता है जिससे वे बने हैं।

जोंटी हॉर्नर दक्षिणी क्वींसलैंड विश्वविद्यालय में प्रोफेसर (खगोल भौतिकी) हैं।

यह लेख सबसे पहले द कन्वर्सेशन पर छपा था।

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Today News is Why are the stars, planets and moons round, even as comets and asteroids are irregular in shape? i Hop You Like Our Posts So Please Share This Post.


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