आपल्या शहरातील ताज्या बातम्या आणि ई-पेपर मिळवा मोफत

डाउनलोड करा

सौरचक्राचे सिद्धांतवेत्ते

7 वर्षांपूर्वी
  • कॉपी लिंक
माणूस प्राचीन काळापासून सूर्याची पूजा करत आला आहे. गॅलिलिओ, ख्रिस्तोफर श्यानर व जोहान्स फॅब्रिशियस या वैज्ञानिकांनी तर सूर्याची चिकित्सकपणे निरीक्षणे व विश्लेषण करण्याची जगाला एक प्रकारची दृष्टी दिली. सूर्याकडे बघताना त्यांना त्याच्या पृष्ठभागावर काही काळे डाग दिसले. हे डाग का व कशा प्रकारे निर्माण होतात हे शोधून काढण्याचा जणू त्यांना नाद लागला. या छंदापायी त्यांनी जगाला सूर्यडागांची कल्पना दिली. सूर्यडागाची पहिली नोंद १६०९ मध्ये करण्यात आली. नंतर १८ व्या शतकात जर्मन शास्त्रज्ञ हेनरिश श्वॉब यांच्या कामामुळे सूर्यडागांबाबत पुन्हा उत्सुकता निर्माण झाली. गंमत म्हणजे श्वॉब यांना पहिल्यांदा सूर्यडागांबाबतीत काहीच उत्सुकता नव्हती. त्यांचा मुख्य ओढा एक नवीन ग्रह शोधून काढण्याकडे होता. त्यासाठी ते सूर्याचा प्रकाशमान पृष्ठासारखा वापर करत होते. एखादा ग्रह सूर्याच्या प्रकाशमान पृष्ठासमोरून जात असेल तर तो सहजपणे नजरेस पडेल हा श्वॉब यांचा तर्क होता. १८२६ पासून सलग सतरा वर्षे ते निरीक्षण करत होते. त्यांना त्यांचा ग्रह सापडला नाही, पण सूर्यडागांची जी आकडेवारी जमा झाली होती ती त्यांनी १८४३ मध्ये प्रकाशित केली. पुढे रुडॉल्फ बर्न यांनी ही आकडेवारी वाचली व त्यांच्यात सूर्यडागांबद्दलची जिज्ञासा जागी झाली. त्यांनी स्वत:ची आकडेवारी श्वॉब यांच्या आकडेवारीत मिसळून ‘झुरिक सूर्यडाग आकडा’ शोधून काढला. हा एक संख्याशास्त्रीय आकडा आहे, ज्याच्या मदतीने सौरचक्राचे आकलन करता येते. नंतर जॉर्ज एलेरी हेल यांनी सूर्यडाग प्रचंड चुंबकीय असतात, पण त्यांचे तापमान आसपासच्या तापमानापेक्षा फारच कमी असते, असे समप्रमाण दाखवून दिले. सूर्यडाग हे नेहमी युगुल स्वरूपात संचात असतात. त्या संचातील एक पॉझिटिव्ह, तर दुसरा निगेटिव्ह चुंबकीय क्षेत्राचा असतो. सूर्यावर ज्या काही गतिकीय हालचाली सुरू असतात, ज्या अनुषंगाने हे सूर्यडाग कमी किंवा जास्त प्रमाणात उत्पन्न होतात. त्यातूनच सौरचक्राचा जन्म होतो. एका सौरचक्रात सर्वात कमी व सर्वात जास्त सौरडागांचा समावेश होतो. कमी-जास्त-कमी सूर्यडागांचे जे हे चक्र आहे त्याला ७ ते ११ वर्षांचा कालावधी लागतो.

सूर्यडागांचे कमी-जास्त होणे हा पूर्वी कुतूहलाचा विषय होता. पण सध्याच्या हवामान बदलाच्या जगतात त्याला महत्त्व लाभलेले आहे. हवामान बदलास अनेक घटक कारणीभूत आहेत. सौरचक्राचासुद्धा हवामान बदलाला हातभार लागतो आहे का, याचाही शोध घेणे आता सुरू झाले आहे. सौरचक्रामुळे पृथ्वीपर्यंत पोहोचणाऱ्या सूर्याच्या ऊर्जेत फेरबदल होत राहतात. सूर्यडागांच्या आकडेवारीत कमी-जास्त होणाऱ्या फरकामुळे पृथ्वीवर पोहोचणारी ऊर्जा समसमान राहत नाही. या बदलत जाणाऱ्या ऊर्जेमुळे तपांबरात उत्पन्न होणारा पाऊस व वादळाच्या मालिकांमध्ये फरक पडत जातो.

सौरचक्राचा अभ्यास करण्यात अमेरिकी व युरोपीय शास्त्रज्ञ आघाडीवर आहेत. आजपर्यंत एकूण २४ सौरचक्रे पार पडलेली आहेत. पहिले सौरचक्र ऑगस्ट १७५५ मध्ये सुरू झाले व त्याचा शेवट मार्च १७६६ मध्ये झाला. सध्या २४ वे चक्र सुरू आहे, जे जानेवारी २००८ मध्ये सुरू झाले व येत्या काही कालावधीत ते संपेल. या साऱ्या सौरचक्रांचा गोषवारा मांडल्यानंतर १६४५ ते १७१५ आणि १७९० ते १८३० दरम्यान दोन सूर्यडागांचा नीचांक आढळतो. योगायोगाने या वेळी युरोप व इतर काही ठिकाणी थंडीचे साम्राज्य पसरले होते. पहिल्याला माँडर मिनिमम व दुसऱ्याला डाल्टन मिनिमम म्हणतात. या उदाहरणावरूनसुद्धा सूर्यडाग व सौरचक्र अभ्यास किती महत्त्वाचा आहे हे अधोरेखित होते.

सध्या सौरचक्राच्या विविध टप्प्यांचे भाकीत मांडणारी जी गणितीय समीकरणे व प्रतिरूपे आहेत ती पूर्णपणे अचूक नाहीत. मात्र, भारतीय भूचुंबकत्व संस्थेतील डॉ. भारती काकड व त्यांच्या दोन सहकाऱ्यांनी डॉ. अमर काकड व प्रा. डी. एस. रमेश यांनी शेनॉन एंट्रॉपीवर आधारित सौरचक्राच्या शेवटच्या पर्वाला कधी सुरुवात होणार याचे अचूक भाकीत वर्तवणारे तंत्र शोधले आहे. क्लॉड शॅनन यांनी माहिती सिद्धांताचा पाया रचला होता. त्यांचा हा सिद्धांत आणि विकसित केलेली समीकरणे अवकाश, हवामान व भूशास्त्रीय बदलात वापरली जातात. सौरचक्रात सरासरी केलेल्या सौरडागांचा आकडा वापरला जातो. या सरासरीत १७५५ पर्यंतची सूर्यडागांची आकडेवारी वापरली जाते. पण सूर्यडाग क्रमबद्ध पद्धतीने कमी किंवा जास्त होत नाहीत. त्यांच्या निर्माण व लुप्त होण्याच्या क्रियेत असमानता असते. त्यामुळे संख्याशास्त्रीय परिभाषेत त्यांना बसवणे जरा कठीण असते. मात्र, डॉ. भारती काकड व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी सौरचक्रातील जी काही समानता होती ती काढून टाकली व बाकी राहिलेल्या ‘असमान’ आकडेवारीचा शॅनन एंट्रॉपी समीकरणात वापर केला. या शास्त्रज्ञांनी विकसित केलेल्या प्रतिरूपाने सौरचक्र १२ ते २३ पर्यंतचे अगदी अचूक भाकीत केलेले आहे. या त्यांच्या प्रतिरूपाने डाल्टन व माँडर नीचांकही अचूकपणे दर्शवलेला आहे.

डॉ. भारती काकड व त्यांचे सहकारी यांची संख्याशास्त्रीय पद्धत एका विशिष्ट सौरचक्राची आकडेवारी (समजा दुसरे सौरचक्र) वापरून नंतरच्या दुसऱ्या (म्हणजे चौथ्या) सौरचक्राची शेवटाची कधी सुरुवात होणार याचा अचूकपणे आडाखा बांधते. त्यांनी २४ व्या सौरचक्राच्या समाप्तीला कधी सुरुवात होणार याचे भाकीत मांडले आहे. त्यांच्या मतानुसार ६.८४ वर्षांनंतर ही प्रक्रिया सुरू होणार आहे. सोप्या भाषेत बोलायचे झाल्यास सध्याचे २४ वे सौरचक्र फेब्रुवारी २०२१ मध्ये लोप पावेल. हा एक महत्त्वाचा शोध आहे. कारण या क्षेत्रात काम करणाऱ्या दिग्गजांनी २०३०-२०५० दरम्यान सौरचक्र नीचांक गाठेल व त्यामुळे पृथ्वीवर तापमान कमी होण्याची शक्यता आहे, असे म्हटले आहे. पण डॉ. भारती काकड व त्यांचे सहकारी यांची आकडेवारी तापमान कमी होण्याची प्रक्रिया अजिबात होणार नाही असे ठामपणे सांगते. पुढच्या काही वर्षांनंतर सौरचक्र २५ ची सुरुवात होणार आहे. त्याचे सुरू व लोप पावण्याची वेळही या शास्त्रज्ञांनी २०११ मध्येच प्रसिद्ध केली आहे. त्यांचे सौरचक्र २४ संबंधी भाकीतही खरे ठरले आहे. त्यांचे संख्याशास्त्रीय भाकीत व प्रत्यक्ष सूर्यडाग मोजमाप यात फारसे अंतर नव्हते. युरोपीय व अमेरिकी वैज्ञानिक जगतात अशा कामाचे फार मोठे कौतुक होते. भारतात व महाराष्ट्रात असे कार्यशील वैज्ञानिक, परदेशी वैज्ञानिकांनाही सक्षमपणे टक्कर देणारे आहेत ही अभिमानाची बाब आहे.
(लेखक भारतीय भूचुंबकत्व संस्थेत कार्यरत आहे.)