சமீபத்திய வானியல் ஆய்வுகள் வியாழன் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த வால்மீன் 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák இல் விரிவான வியக்கத்தக்க மாறும் நடத்தையைக் கொண்டுள்ளன. ஹப்பிள் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப் மூலம் கைப்பற்றப்பட்ட தரவு, கோள் அமைப்பின் உள் பகுதிகள் வழியாக செல்லும் போது வான உடல் அதன் சுழற்சி வேகத்தில் தீவிர மாற்றத்தை சந்தித்தது. பொருளின் மையமானது இரண்டு மாத காலப்பகுதியில் வியத்தகு முறையில் மெதுவாகச் சென்று, அதன் சுழல் திசையை முழுவதுமாக மாற்றுவதற்கு முன், சுழலும் அசைவற்ற நிலையை அடைந்தது.
இந்த நிகழ்வு பெரிஹேலியனுக்குப் பிறகு சிறிது நேரத்திலேயே நிகழ்ந்தது, அந்த பொருள் மத்திய நட்சத்திரத்திலிருந்து அதன் குறைந்தபட்ச தூரத்தை அடையும் தருணம், முற்றிலும் புதிய இயக்கவியலுடன் மீண்டும் தோன்றும். பிரேக்கிங்கின் போது கணிசமாக நீட்டிக்கப்பட்ட சுழற்சி காலம், எதிர் திசையில் சுமார் 14 மணிநேரமாக குறைக்கப்பட்டது. இந்த உடல்களின் உறுதியற்ற தன்மை பற்றிய கோட்பாட்டு மாதிரிகளை சரிபார்த்து, ஒரு வால்மீனில் முழுமையான சுழற்சி தலைகீழ் மாற்றத்தின் காட்சி பதிவை அறிவியல் உறுதிப்படுத்தியது இதுவே முதல் முறை.
வால்மீன் இயக்கவியலில் நிபுணர்களால் பகுப்பாய்வு நடத்தப்பட்டது, அவர்கள் இயக்கத்தின் திடீர் மாற்றத்திற்கு காரணமான இயற்பியல் வழிமுறைகளை அடையாளம் கண்டனர். மையத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆவியாகும் பொருட்களின் பதங்கமாதல் இந்த செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகித்தது, இது பொருளின் கோண உந்தத்தை மாற்றியமைக்கும் இயற்கை உந்துசக்திகளாக செயல்படுகிறது.
பதங்கமாதல் உந்துதல் பொறிமுறை
41P இன் மையமானது பெரும்பாலும் நீர் பனி, கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் சூரிய வெப்பத்திற்கு எதிர்வினையாற்றும் பிற உறைந்த கலவைகளால் ஆனது. சூரியனை நெருங்கும் போது, இந்த பொருட்கள் நேரடியாக ஒரு வாயு நிலைக்கு விழுகின்றன, குறிப்பிட்ட திசைகளில் மேற்பரப்பில் இருந்து தப்பிக்கும் சக்திவாய்ந்த ஜெட்களை உருவாக்குகின்றன. வாயுவின் இந்த வெளியீடு சிறிய ராக்கெட் என்ஜின்களைப் போலவே செயல்படுகிறது, இது வான உடலில் உடல் உந்துதலை உருவாக்குகிறது.
இந்த வால்மீனின் குறிப்பிட்ட வழக்கில், மேற்பரப்பில் இந்த ஜெட் விமானங்களின் ஒழுங்கற்ற விநியோகம் அசல் சுழற்சியை மெதுவாக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு சமநிலையற்ற முறுக்குவிசையை உருவாக்கியது. தொழில்நுட்ப ரீதியாக Nonequilibrium outgassing என அறியப்படும் விளைவு, செயலில் உள்ள வால்மீன்களில் பொதுவானது, ஆனால் ஒரு முழு அணுக்கருவின் சுழற்சியை நிறுத்தவும் மாற்றவும் தேவையான அளவை அரிதாகவே அடையும்.
ஈர்ப்பு அல்லாத விசைகள் விண்வெளியில் உள்ள சிறிய உடல்களின் இயக்கவியலில் ஆதிக்கம் செலுத்த முடியும் என்பதை அவதானிப்புகள் நிரூபிக்கின்றன. முந்தைய ஆராய்ச்சி ஏற்கனவே இந்த உறுதியற்ற தன்மையின் கோட்பாட்டு சாத்தியத்தை கணித்திருந்தாலும், ஹப்பிள் சேகரித்த தரவு இயற்பியல் மாதிரியை உறுதிப்படுத்த தேவையான நேரடி ஆதாரங்களை வழங்கியது.
சுழற்சி மாற்றங்களின் காலவரிசை
தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு, வால்மீன் அதன் மிகப்பெரிய செயல்பாட்டின் கட்டத்தில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களின் துல்லியமான காலவரிசையை வரைய விஞ்ஞானிகள் அனுமதித்தது. பிரகாசம் மற்றும் ஒளி மாறுபாடு அளவீடுகள் கருவின் நடத்தையில் பின்வரும் நிலைகளைக் குறிக்கின்றன:
- பதிவுசெய்யப்பட்ட ஆரம்ப காலம்: உச்ச நடவடிக்கைக்கு சுமார் 20 மணிநேரத்திற்கு முன்பு சுழற்சி;
- குறைப்பு நிலை: மே மாதத்தில் 46 மணிநேரத்திற்கு மேல் அடையும் வரை சுழற்சி வேகம் குறைந்தது, கிட்டத்தட்ட நிறுத்தப்படும்;
- பிந்தைய பெரிஹெலியன் நிலை: 14-மணிநேர சுழற்சியுடன் தலைகீழாக இயக்கத்தை மீண்டும் தொடங்குதல்;
- மொத்த தாக்கம்: சில வாரங்களில் கால மாறுபாடு அசல் நேரத்தை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும்.
இந்த தரவு மேற்பரப்பு செயல்பாடு மற்றும் மாறும் பரிணாமத்திற்கு இடையேயான நேரடி தொடர்பை வலுப்படுத்துகிறது, இந்த பொருட்களின் உடல் ஏற்ற இறக்கத்தை நிரூபிக்கிறது.
துண்டு துண்டாக ஏற்படும் அபாயங்கள் மற்றும் வால் நட்சத்திரத்தின் எதிர்காலம்
41P இல் காணப்பட்டதைப் போன்ற சுழற்சியின் தீவிர மாற்றங்கள் சிறிய வால்மீன்களின் உடல் சிதைவு செயல்முறைகளை கணிசமாக துரிதப்படுத்துகின்றன. புதிய முடுக்கப்பட்ட சுழற்சியின் விளைவாக மையவிலக்கு விசையின் அதிகரிப்பு, மையத்தை ஒன்றாக வைத்திருக்கும் பலவீனமான ஈர்ப்பு விசையை கடக்க முடியும், இது உள் முறிவுகள் மற்றும் கட்டமைப்பு பிளவுகளை உருவாக்குகிறது. வியாழன் குடும்பத்தில் உள்ள பல வால் நட்சத்திரங்கள் இதே போன்ற உறுதியற்ற தன்மையின் அறிகுறிகளைக் காட்டுகின்றன, இது இந்த உடல்களின் அடிக்கடி சிதைவை விளக்குகிறது.
திரட்டப்பட்ட உள் அழுத்தத்தின் காரணமாக வரும் பத்தாண்டுகளில் 41P கட்டமைப்பு சரிவின் உண்மையான அபாயங்களை எதிர்கொள்ளக்கூடும் என்று கணிப்புகள் குறிப்பிடுகின்றன. ஒவ்வொரு புதிய பெரிஹேலியனிலும், வாயு ஜெட்களின் தீவிரமடைதல் மையத்தில் பதட்டங்களை மோசமாக்கும், இது இறுதியில் மொத்த துண்டு துண்டாக வழிவகுக்கும். நிலையான, குறுகிய கால சுற்றுப்பாதைகளில் சிறிய வால்மீன்களின் ஒப்பீட்டு பற்றாக்குறை ஏன் உள்ளது என்பதை விளக்க இந்த அழிவு சுழற்சி உதவுகிறது.
மற்ற கண்காணிக்கப்பட்ட உடல்களுடன் ஒப்பிடுதல்
மற்ற வால் நட்சத்திரங்கள் ஏற்கனவே அவற்றின் சுழற்சி காலங்களில் மாறுபாடுகளை நிரூபித்திருந்தாலும், 41P இல் பதிவு செய்யப்பட்ட அளவை எதுவும் வழங்கவில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, வால் நட்சத்திரம் 103P/Hartley, அதன் சுழற்சிக் காலத்தில் சுமார் 50% அதிகரிப்பைக் கொண்டிருந்தது, ஆனால் முழுமையான தலைகீழ் நிலையை அடையவில்லை. 67P/Churyumov-Gerasimenko, ரொசெட்டா பணியால் பார்வையிடப்பட்டது, சமச்சீரற்ற செயல்பாட்டினால் ஏற்படும் மிதமான மாறுபாடுகளை மட்டுமே காட்டியது.
41P கேஸின் தனித்துவம், கிட்டத்தட்ட மொத்த நிறுத்தத்தின் கலவையில் உள்ளது, அதைத் தொடர்ந்து விரைவான தலைகீழ் மாற்றம், ஆதிகால சூரிய குடும்பப் பொருட்களைப் பாதுகாக்கும் பொருட்களின் மாறும் சிக்கலான தன்மையை எடுத்துக்காட்டுகிறது. 2028 இல் திட்டமிடப்பட்ட வால்மீன் பெரிஹேலியனுக்கு அடுத்ததாக திரும்பும் போது புதிய ஆய்வு வாய்ப்புகள் உருவாகும், அப்போது பூமி மற்றும் விண்வெளி கண்காணிப்பு நிலையங்கள் சுழற்சி உறுதியற்ற தன்மை நீடிக்கிறதா என்பதை சரிபார்க்க முடியும்.
அட்டவணைப்படுத்தலுக்கான முக்கிய வார்த்தைகள்
வால்மீன் 41P, ஹப்பிள் தொலைநோக்கி, வால்மீன் சுழற்சி, விண்வெளி இயக்கவியல், வால்மீன் சுழற்சி தலைகீழ்.
ஆராய்ச்சி ஆதாரங்கள்
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta
https://www.nature.com/astronomy/
