ग्रह

ग्रह : एखाद्या ताऱ्याभोवती गुरूत्वाकर्षणाच्या नियमानुसार भ्रमण करीत असलेल्या व स्वयंप्रकाशित नसून त्या ताऱ्याच्या तेजाने प्रकाशित होऊन दृश्यमान होणाऱ्या खस्थ गोलाला ग्रह म्हणतात. येथे विशेषतः सूर्याभोवती फिरणाऱ्या ग्रहांचाच विचार केला आहे. प्राचीन काळी सूर्य, चंद्र, बुध, शुक्र, मंगळ, गुरू आणि शनी यांना ग्रह म्हणत असत. कारण हे सर्व गोल ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर भ्रमण करताना एकेक नक्षत्र किंवा रास घेत घेत म्हणजे ग्रहण करीत पुढे सरकतात. तसेच ठराविक कालांतराने तारकापटावरील विशिष्ट स्थानावर पुन्हा येऊन ते प्रदक्षिणा पुऱ्या करताना दिसतात. भारतीय रूढ पंचांगातून वरच्या सात ग्रहांखेरीज चंद्रकक्षा पातळीला आयनिक वृत्त (सूर्याचा वार्षिक भासमान गतिमार्ग) जेथे छेदते त्या छेदन बिंदूंना म्हणजे राहू व केतू यांना ग्रह मानण्यात येते. कारण या बिंदूंना तारकापटावर ठराविक गती आहे. परंतु सूर्य हा तारा आहे. चंद्र हा पृथ्वीभोवती फिरणारा तिचा उपग्रह आहे, तर राहू-केतू हे खस्थ पदार्थच नव्हेत. उलट पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते. म्हणून बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगळ, लघुग्रह (मंगळ व गुरू यांच्या कक्षांच्या दरम्यान असणारे छोटे छोटे ग्रह), गुरू व शनी तसेच दुर्बिणीनेच दिसणारे प्रजापती (युरेनस), वरुण (नेपच्यून) आणि कुबेर (प्लूटो) हे सूर्याभोवती फिरणारे ग्रह होत. सुर्यापासून वाढत्या अंतराने असाच या ग्रहांचा क्रम आहे.

टॉलेमी यांच्या भूकेंद्रित ज्योतिषशास्त्रात सूर्य, चंद्र, बुध, शुक्र, मंगळ, गुरू आणि शनी हे सात गोल पृथ्वीभोवती फिरतात अशी कल्पना होती व या सात गोलांनाच ग्रह म्हणण्यात येत होते. आधुनिक सूर्यकेंद्रित ज्योतिषशास्त्रातील ग्रह सूर्याभोवती फिरतात. ही कल्पना कोपर्निकस यांनी सोळाव्या शतकात मांडली व ग्रह ही संज्ञा सूर्याभोवती फिरणाऱ्या स्वयंप्रकाशित नसलेल्या व अपारदर्शक असलेल्या अशा सर्व गोलांना लावण्यात येऊ लागली. तसेच या ग्रहांची संख्याही नवनवीन शोधांमुळे वाढू लागली. १७८१ मध्ये विल्यम हर्शेल यांनी प्रजापतीचा शोध लावला. १८०१ मध्ये झुझेप्पे प्यात्सी यांनी सेरेस या मंगळ आणि गुरू या ग्रहांच्या दरम्यान असणाऱ्या लघुग्रहाचा शोध लावला व त्यानंतर पालास (१८०२), जूनो (१८०४), व्हेस्टा (१८०७) इ. अनेक लघुग्रहांचा मंगळ व गुरू यांच्या कक्षांच्या दरम्यानच्या पट्ट्यात शोध लागला. या शोधांमुळे टिटियस (१७२९–९६) व बोडे (१७४७–१८२६) यांनी ग्रहांच्या सूर्यापासूनच्या अंतरांना लागू पडणारे जे एक काल्पनिक सूत्र मांडले होते, त्याला बळकटी आली. पुढे एकोणिसाव्या शतकाच्या सुरुवातीला प्रजापतीच्या गणितसिद्ध कक्षेत सूक्ष्म फरक आढळू लागल्याने त्याच्या पलीकडे आणखी एखादा ग्रह असावा अशा कल्पनेने लव्हेऱ्ये व जॉन ॲडम्स यांनी स्वतंत्रपणे गणित करून या अज्ञात ग्रहाचे स्थान निश्चित केले व त्यावरून बर्लिन वेधशाळेच्या गॉले या ज्योतिर्विदांनी या नव्या ग्रहाचा (वरुणाचा) शोध लावला. वरुणाच्याही पलीकडे असलेल्या कुबेर या ग्रहाचा पर्सिव्हल लोएल यांनी गणिताने वर्तविलेल्या ठिकाणी टाँबा यांनी १९३० मध्ये शोध लावला. कुबेराच्या पलीकडे किंवा बुध व सूर्य यांच्या दरम्यान आणखी एखादा ग्रह आहे की काय यासंबंधीही शोध चालू आहे.

बहुतेक मोठ्या ग्रहांना उपग्रह असून वरुणाला २, प्रजापतीला ५, शनीला ९, गुरूला १२, मंगळाला २ आणि पृथ्वीला १ उपग्रह आहेत. यांशिवाय आणखीही उपग्रह असण्याची शक्यता आहे [→ उपग्रह].

ग्रहांसंबंधीचे संशोधन सुरुवातीस नुसत्या डोळ्यांनी निरीक्षण करून नंतर सतराव्या शतकापासून दुर्बिणीने व त्यानंतर छायाचित्रण कॅमेरा, वर्णपटमापक, रेडिओ दुर्बिण इ. विविध प्रकारच्या उपकरणांच्या साहाय्याने व १९६० नंतर अवकाशयानांच्या साहाय्याने करण्यात आले आहे. बुध, शुक्र, गुरू व मंगळ या ग्रहांसंबंधी माहिती मिळविण्यासाठी अमेरिकेने व रशियाने मरिनर, पायोनियर, व्हेनेरा, व्हीनस, मार्स, एक्सप्लोअरर इ. प्रकारची विविध उपकरणांनी युक्त असलेली अवकाशयाने पाठविली. यांपैकी शुक्रावर प्रत्यक्ष अवकाशयाने उतरवून, मंगळाभोवतील कक्षेत अवकाशयाने फिरती ठेवून व बुध, गुरू तसेच शुक्र व मंगळ यांच्या शक्य तितक्या जवळून अवकाशयाने पाठवून विविध प्रकारची माहिती मिळविण्यात आली आहे. या अवकाशयानांतील उपकरणांद्वारे या ग्रहांचे चुंबकीय क्षेत्र, वातावरण, घनता, रासायनिक संघटन इ. अनेक प्रकारची विश्वासार्ह माहिती उपलब्ध झालेली असून तिचा अधिक अभ्यास शास्त्रज्ञ करीत आहेत. याशिवाय विविध अवकाशयानांनी या ग्रहांची उत्कृष्ट छायाचित्रेही पाठविलेली असून त्यांवरून या ग्रहांविषयी अतिशय उपयुक्त माहिती मिळविण्यात आलेली आहे. इतर ग्रहांकडेही अशा प्रकारची अवकाशयाने पाठविण्याच्या योजना आखण्यात आलेल्या आहेत. [→ अवकाशविज्ञान उपग्रह, कृत्रिम].

केप्लर यांचे नियम : उपरोक्त सर्व ग्रहांच्या सूर्याभोवती फिरण्याच्या कक्षा, वेग वगैरेंसंबंधी केप्लर (१५७१–१६३०) यांनी ट्युको ब्राए (१५४६–१६०१) यांच्या वेधांच्या टिपणावर पुढील नियम बसविले (आ. १) : पहिला नियम ग्रहाच्या कक्षेची आकृती व सूर्याचे स्थान यासंबंधी आहे. ‘सर्व ग्रह सूर्याभोवती विवृत्ताकार (लंबवर्तुळाकार) कक्षेत फिरतात आणि सूर्य त्या विवृत्ताच्या एका नाभिस्थानी असतो’. आकाशातून उत्तर दिशेकडून पाहिल्यास ग्रहांचे भ्रमण अपसव्य (घड्याळाच्या काट्यांच्या विरुद्ध) दिशेने होताना दिसते. दुसरा नियम ग्रहाच्या वेगासंबंधी आहे. ग्रहाची नाभित्रिज्या ठराविक वेळात ठराविक क्षेत्रफळ आक्रमिते. याचा अर्थ ग्रहाचा वेग सतत बदलत असतो. ग्रह उपसूर्यबिंदूतून (ग्रहाच्या कक्षेतील सूर्यापासून सर्वात जवळील बिंदूतून) (उ) जाताना वेग जास्तीत जास्त व अपसूर्यबिंदूतून (ग्रहाच्या कक्षेतील सूर्यापासून सर्वांत दूरच्या बिंदूतून) (अ) जाताना कमीत कमी असतो. आ. १ मध्ये ग घ आणि ग’ घ’ ही अंतरे ग्रहाने समान वेळात आक्रमिलेली आहेत. ती असमान आहेत, पण सु ग घ व सू’ ग’ घ’ ही क्षेत्रे समान आहेत. तिसरा नियम ग्रहांचा प्रदक्षिणाकाल आणि त्यांची सूर्यापासूनची सरासरी अंतरे यांच्या संबंधीचा आहे. ‘दोन ग्रहांच्या प्रदक्षिणाकालांच्या वर्गांचे गुणोत्तर त्यांच्या सूर्यापासूनच्या सरासरी अंतरांच्या घनांच्या गुणोत्तराबरोबर असते’. तिसरा नियम सूक्ष्मपणे पाहिल्यास तितकासा बरोबर जमत नाही कारण यात ग्रहांचे वस्तुमान लक्षात घेतलेले नाही.

ग्रहांची सूर्यापासूनची अंतरे : टिटियस आणि बोडे यांना ग्रहांच्या सूर्यापासूनच्या अंतरांविषयी पुढील नियम आढळला : ०, ३, ६, १२, २४, ४८, ९६, १९२, ३८४, ७६८ अशी श्रेणी घेऊन प्रत्येक पदात ४ मिळवून आलेल्या प्रत्येक बेरजेस १० ने भागल्यावर ०·४, ०·७, १·०, १·६, २·८, ५·२, १०·०, १९·६, ३८·८, ७७·२ अशी श्रेणी मिळते. या संख्या उपरोक्त क्रमातील ग्रहांच्या सूर्यापासूनच्या अंतराच्या प्रमाणात ढोबळ मानाने असतात. सूर्य ते पृथ्वी हे तर १ आल्याने ग्रहांची अंतरे सोयीस्करपणे त्या अंतराच्या पटीत मिळतात (कोष्टक क्र. १).

वरुण व कुबेर यांच्याखेरीज इतरांना हा नियम बराचसा लागू पडतो.

ग्रहांची वर्गवारी : पृथ्वीच्या कक्षेच्या आत ज्यांच्या कक्षा आहेत त्यांना अंतर्ग्रह म्हणतात. बुध व शुक्र अंतर्ग्रह आहेत. ज्यांच्या कक्षा पृथ्वीच्या कक्षेच्या बाहेर आहेत ते बहिर्ग्रह होत. परंतु इतर कारणांसाठी ग्रहांची विभागणी त्यांच्या आकारमानांवरून करतात. पहिला प्रकार पृथ्वीगटातील ग्रह हा असून त्यात पृथ्वी, बुध, शुक्र, मंगळ व कुबेर हे ग्रह येतात. दुसरा प्रकार गुरुगटातील ग्रह हा असून त्यात गुरू, शनी, प्रजापती व वरुण हे उरलेले ग्रह येतात. गुरुगटातील ग्रह आकारमानाने खूप मोठे असले तरी कमी घनतेचे आहेत. मंगळ व गुरू यांच्यामध्ये फिरत असलेल्या लघुग्रहांचा तिसरा प्रकार मानतात.

स्थान व दृश्य स्वरूप : सर्व ग्रह आपापल्या कक्षेत वेगवेगळ्या गतीने सूर्याभोवती फिरत असतात. त्यामुळे पृथ्वीवरून तारकापटावर त्यांची स्थाने व विशेषतः अंतर्ग्रहांची दुर्बिणीतून दिसणारी स्वरूपे बदलत असतात (आ. २). कोणताही ग्रह पृथ्वी-सूर्य रेषेला निकटतम व सूर्याच्या बाजूला असतो तेव्हाच्या स्थितीला संवास योग किंवा युती म्हणतात. तो सूर्याच्या विरुद्ध बाजूला असतो त्या स्थितीला प्रतिवास, प्रतियोग, प्रतियुती अथवा षड्भांतर म्हणतात. प्रतियुती ही फक्त बहिर्ग्रहांच्या बाबतीत शक्य होते. उलट अंतर्ग्रहांच्या बाबतीत दोन्ही प्रकारच्या युती शक्य होतात, हे आकृतीवरून कळून येईल.

अंतर्ग्रह पृथ्वी व सूर्य यांच्या मध्ये ग येथे असेल, तर त्या परिस्थितीला अंतर्योग किंवा अंतर्युती म्हणतात. अशा वेळी ग्रह पृथ्वीला जास्तीत जास्त जवळ असतो. परंतु त्याचा अप्रकाशित भाग पृथ्वीकडे असल्याने तो पृथ्वीवरून दिसत नाही. अशा वेळी क्वचित तो सूर्य व पृथ्वी यांना जोडणाऱ्या रेषेत बरोबर आला, तर सूर्यबिंबावरून एक काळा ठिपका गेल्यासारखा दिसतो. हेच ⇨ अधिक्रमण  होय. अधिक्रमण अंतर्ग्रहांच्याच बाबतीत घडते. अंतर्ग्रह ख येथे असताना तो आणि पृथ्वी यांच्यामध्ये सूर्य असतो. त्यामुळे ग्रह पृथ्वीपासून जास्तीत जास्त दूर असतो. तो सूर्याच्या दिशेच्या अगदीच जवळ असल्याने याहीवेळी पृथ्वीवरून दिसत नाही. या परिस्थितीला बहिर्योग किंवा बहिर्युती म्हणतात. यावेळी क्वचित तो सूर्य व पृथ्वी यांना जोडणाऱ्या रेषेत बरोबर आल्यास सूर्याच्या मागे जातो. ग्रहाचा प्रवास ख ते ग चालू असताना तो सूर्यास्तानंतर पश्चिम आकाशात दिसतो, तर ग ते ख प्रवास होत असताना तो सूर्योदयापूर्वी पूर्व आकाशात दिसतो. च आणि छ या परिस्थितीत ग्रह असल्यास त्यांना अनुक्रमे पूर्व परमापगम आणि पश्चिम परमापगम म्हणतात. यावेळी ग्रहाचे सूर्यापासूनचे कोनीय अंतर जास्तीत जास्त असते. अंतर्ग्रहांना चंद्राप्रमाणे कला असतात. ग्रह पूर्व आणि पश्चिम परमापगमी असताना दुर्बिणीतून अष्टमीच्या चंद्राप्रमाणे अर्धे दिसतात. च ग छ एवढा भाग आक्रमिताना त्यांच्या कोरी दिसतात. च पासून ग पर्यंत कोर अरुंद होत जाते पण बिंबाचा व्यास वाढत जातो. ग येथे येण्याच्या थोडे आधी त्याचा पश्चिमास्त होतो. ग पासून निघाल्यानंतर काही काळाने त्याचा पहाटे पूर्वेस उदय होतो. पुढे छ पर्यंत कोरीची रुंदी वाढते, पण बिंबाचा व्यास कमी कमी होतो, छ पासून ख पर्यंत बिंबाचा दृश्य भाग वाढत जातो. पण व्यास आणखी कमी होत जातो. ख पाशी येण्याच्या थोडे आधी त्याचा पूर्वास्त होतो.

बहिर्ग्रहांच्या बाबतीत बिंबाचा जवळजवळ सर्व प्रकाशित भाग नेहमी पृथ्वीकडे असल्याने त्यांना कला नसतात. फक्त बहिर्युतीच्या (क च्या) आसपास बिंबाचा व्यास सर्वांत कमी असतो, पण तेथे सूर्याच्या सानिध्यामुळे त्याचा अस्त झालेला असतो. याच्या उलट घ येथे (प्रतियुतीच्या वेळी) असताना त्याचे बिंब पूर्ण आणि सर्वांत मोठे दिसते. इतर परिस्थितीत यापेक्षा थोडे कमी दिसते. हाही फरक दुर्बिणीनेचे समजतो.

ग्रहांची गती : पृथ्वी व इतर ग्रह यांच्या भिन्नभिन्न गतींमुळे ग्रह तारकापटावर वेगवेगळ्या गतींनी सरकल्यासारखे दिसतात. सामान्यतः ते सूर्य जसा पश्चिमेकडून पूर्वेकडे सरकतो त्याच दिशेने तेही सरकताना दिसतात. अशा गतीस मार्गी गती म्हणतात.

आ. ३ मध्ये दोन्ही ग्रहांची आपापल्या कक्षांतील समकालीन स्थाने त्याच त्याच अंकांनी दर्शविली आहेत. दोघांची प्रत्यक्ष गती पश्चिमेकडून पूर्वेकडेच असते (सलग रेषेचे बाण), तर बहिर्ग्रहाच्या भासमान गतीची रेषा तुटक रेषेच्या बाणाने दाखविली आहे. ४ ते ६ म्हणजे प्रतियुतीच्या आसपास प्रवास चालू असताना बहिर्ग्रह उलट-वक्री-दिशेने म्हणजे पूर्वेकडून पश्चिमेकडे जातो असे दिसते. ४ व ६ स्थानांच्या अगदी निकट असताना तो थांबला आहे. असा–स्तंभी–दिसतो. अंतर्ग्रहाच्या बाबतीत तो अंतर्युतीच्या आसपास असताना असाच आविष्कार घडतो. ग्रहांच्या गतीविषयी आणखी काही माहिती कोष्टक क्र. २ मध्ये दिलेली आहे.

पंचांगामध्ये ग्रहांची कालानुसार बदलणारी आकाशातील स्थाने दिलेली असतात, तसेच त्यांचा उदय, अस्त, वक्री गती, मार्गी गती यांविषयी माहिती दिलेली असते. आकाशात ग्रह ताऱ्यांप्रमाणेच दिसतात. मात्र ते ताऱ्यांप्रमाणे लुकलुकत नाहीत. दुर्बिणीतून त्यांची लहान बिंबे दिसतात. ग्रह ओळखण्याचे काही ठोकताळे आहेत. बुध फिकट आणि सूर्यास्तानंतर पश्चिमेस किंवा सूर्योदयापूर्वी पूर्वेस जास्तीत जास्त एक तास दिसतो. त्याचा अस्त थोड्याच दिवसांनी होतो. शुक्र सर्वांत तेजस्वी पण तोही सूर्यास्तानंतर पश्चिमेस किंवा सूर्योदयापूर्वी पूर्वेस जास्तीत जास्त तीन-चार तास दिसतो. मंगळ तांबडा म्हणून ओळखू येतो. गुरू शुक्राच्या खालोखाल तेजस्वी असतो. शनी मंद व त्या मानाने जरा लहान दिसतो. अगदी क्वचित काळी अनुकूल परिस्थितीत तज्ञांना प्रजापती नुसत्या डोळ्यांनी दिसणे शक्य असले तरी प्रजापती, वरुण व कुबेर हे दुर्बिणीतूनच दिसू शकतात. ग्रहांची विविध माहिती कोष्टक क्र. २ व कोष्टक क्र. ३ (पृ. क्र. ३२२) मध्ये दिलेले आहे.

ग्रहांची वातावरणे : बुधावर अत्यंत विरल-पृथ्वीच्या वातावरणाच्या जास्तीत जास्त दशसहस्रांश दाबाचे–वातावरण असावे. कुबेराच्या वातावरणाविषयीही माहिती उपलब्ध नाही. बाकीच्या ग्रहांवर वातावरणे आहेत, असे सिद्ध झाले आहे. गुरुगटातील ग्रह सूर्यापासून दूर असल्याने त्यांची तापमाने अल्प आहेत म्हणून तेथील वायूंच्या रेणूंची हालचाल मंद होते, यामुळे व त्या ग्रहांची गुरुत्वाकर्षणेही अधिक प्रभावी असल्याने त्यांच्यावरील वातावरणात अमोनिया, मिथेन एवढेच नव्हे तर हायड्रोजन, हीलियम यांच्यासारखे कमी रेणुभाराचे वायूही आढळतात. मात्र अल्प तापमानामुळे या वायूंचे खालचे थर घनीभूत झालेले आहेत.

पृथ्वीगटापैकी शुक्राचे वातावरण पृथ्वीच्या वातावरणाच्या सु. दसपट दाबाचे असावे. या दाट वातावरणातून शुक्राचा घन पृष्ठभाग कधीच दिसत नाही. शुक्राच्या या दाट वातावरणावरून होणाऱ्या प्रकाशाच्या परावर्तनामुळेच तो तेजस्वी दिसतो. शुक्रावर कार्बन डाय-ऑक्साइड व नायट्रोजन हे अधिकांशाने असल्याचे आढळले आहे. बाष्प अल्पांशाने असावे. कार्बन मोनॉक्साइड हा (विषारी) वायूही लेशमात्र असावा. मंगळाचे वातावरण मुळातच विरल–पृथ्वीच्या वातावरणाच्या एक किंवा दोन शतांश दाबाचे–आहे. तेथेही कार्बन डाय-ऑक्साइड व नायट्रोजन हे वायू आढळले आहेत. ते अनुक्रमे १४% व ८५% असावे, राहिलेला १% आर्‌गॉन वायू असावा. त्याचप्रमाणे लेशमात्र बाष्प असल्याचाही पुरावा मिळतो. पृथ्वीवरील वातावरण या दोन ग्रहांपेक्षा दोन बाबतींत स्पष्टपणे वेगळे आहे. (१) पृथ्वीवरील वातावरणात ऑक्सिजन वायू असून तो सु. २१% इतका विपुल आहे व (२) पृथ्वीवरील कार्बन डाय-ऑक्साइडचे प्रमाण अत्यल्प–सु. ·०३%–आहे. बाकीच्या भागात नायट्रोजन सु. ७८% आणि आर्‌गॉन सु. ०·९%, तसेच अल्पमात्र पण फार मोठ्या प्रमाणात कमी जास्त होणारे बाष्प आणि निऑन, क्रिप्टॉन, झेनॉन इ. वायू आढळतात.

पृष्ठतापमाने : ग्रहाचे सूर्यापासूनचे अंतर विचारात घेऊन आणि प्रत्येक ग्रह त्यावर पडणाऱ्या उष्णतेचे पूर्णतः ग्रहण करतो व तेवढीच पुन्हा बाहेर टाकतो असे समजून, तसेच त्याच्या परिवलनामुळे तेथे होणाऱ्या दिन-रात्र कालांचा (कालखंडांचा) विचार करून ग्रहाच्या पृष्ठभागाचे तापमान गणिताने काढता येते. यात ग्रहपृष्ठाच्या परावर्तन क्षमतेचाही विचार करावा लागतो. पण ग्रहाच्या वातावरणाचे संघटन, घनता इ. माहिती असल्याशिवाय सूर्यकिरणांतील कोणत्या प्रारणांचा वातावरणातून प्रवेश होतो किंवा होत नाही, तसेच ग्रहापासून निघणारी कोणती प्रारणे वातावरणातून बाहेर पडतात अथवा थोपविली जातात यांचे ज्ञान होत नाही आणि त्यामुळे तापमान काढण्याचे गणित अवघड होते.

कोष्टक क्र. ३. ग्रहांविषयीची भौतिकीय माहिती

प्रायोगिक पद्धतीने तापमान काढताना ग्रहावरून परावर्तित होणाऱ्या दृश्य प्रकाशाचा परिणाम अर्थातच वजा केला जातो व ४–५ मायक्रॉन (१ मायक्रॉन = १०^-३ मिमी.) पेक्षा अधिक लांबीच्या वेगवेगळ्या तरंगलांबींच्या वर्णपटांच्या अभ्यासावरून गणित करून पृष्ठतापमान काढतात. सैद्धांतिक आणि प्रायोगिक निष्कर्ष बरेचसे जमतात. यासंबंधीचे ढोबळ निष्कर्ष कोष्टक क्र. ४ मध्ये दिले आहेत.

* बुधाचा एकच अर्धपृष्ठभाग सू्र्याकडे कललेला असतो. त्या भागावरील सूर्याला निकटतम असलेल्या स्थानाचे तापमान येथे दिले आहे.

** शुक्रावरील कार्बन डाय-ऑक्साइडयुक्त दाट वातावरण त्या ग्रहाच्या घन पृष्ठावरून निघणारी उष्ण प्रारणे बाहेर जाऊ देत नसल्याने त्याच्या घन पृष्ठभागाचे तापमान इतके उच्च असावे असे केलेले अनुमान त्या ग्रहाकडे पाठविलेल्या अवकाशयानाच्या द्वारा प्रायः सिद्ध झाले आहे. पहिल्या ओळीतील तापमाने शुक्राच्या वातावरणाच्या पृष्ठभागाची आहेत.

*** हे सरासरी तापमान आहे. दिनक्रमानुरूप यात सु. ५०^० नी चढउतार होतो.

प्रजापती व पुढचे ग्रह यांची तापमाने गणिताने सु. ५०^० के.पेक्षाही कमी असल्याचे आढळते.

संघटन : ग्रहाच्या अंतर्भागाचे निरीक्षण करणे अशक्य असल्याने, तो कोणत्या घटकांचा बनलेला असावा याचा अंदाज केवळ गणिताने करावा लागतो. याकरिता प्रथम त्याच्या अंतर्भागात तो एकसंध सारखा असेल का नसेल याचे अनुमान करावे लागते. पृथ्वीवरील भूकंपाच्या लाटांच्या अभ्यासावरून ती अंतर्भागात एकसंध नसून वेगवेगळ्या थरांची बनली असल्याचे माहीत झाले आहे. इतर ग्रहांच्या बाबतीत तेच अनुमान पत्करता येते. याच्या बरोबरच ग्रहाची सरासरी घनता व त्याचा चपटेपणा (जो ग्रहाचा परिवलन वेग व केंद्राकडील गुरुत्वाकर्षण यांच्या संकलित परिणामाने प्राप्त झालेला असतो) यांचा विचार करावा लागतो. तसेच ग्रहांच्या अंतरंगातील द्रव्यावर सु. दशलक्ष वातावरणाइतका प्रचंड दाब पडलेला असतो. त्या दाबाखाली द्रव्याची स्थिती व घनता कशा असतील यांचेही अनुमान उपलब्ध प्रायोगिक माहितीवरून करावे लागते. या गोष्टींचे गणित करून ग्रहांच्या बाबतीत खालील निष्कर्ष निघतात. पृथ्वीगटातील ग्रहांचे गाभे धातूंचे व धातूंच्या सिलिकेटांचे बनलेले असावेत. बुधाचा आकार व एकंदर वस्तुमान तुलनेने कमी आहे. त्यामुळे त्याच्या अंतर्भागावरील दाबही तुलनेने कमी असावा. पण तरीही त्याची सरासरी घनता अधिक आहे. यावरून त्याच्या अंतर्भागी सु. ^२/_३ भाग लोह असावे असा तर्क करावा लागतो. गुरुगटातील ग्रहांचे अगदी आतले गाभे पृथ्वीगटातल्या ग्रहांच्या गाभ्यांसारखेच असावेत व त्यांवर प्रचंड दाबाखाली ज्यांची रेणुरचना ढासळून घनता जास्त (सु. १·० ग्रॅ./ घ. सेंमी.) झालेली आहे. अशा घन हायड्रोजनाचे फार मोठाले पट असावेत. या हिशेबाने गुरूच्या आणि शनिच्या अंतर्भागात अनुक्रमे सु. ८०% व ६०% हायड्रोजन असावा. प्रजापती व वरुण यांच्या सरासरी घनता तुलनेने अधिक आहेत त्या अर्थी त्यांच्या अंतर्भागात घनीभूत हीलियम आणि जड मूलद्रव्ये असावीत असा अंदाज करण्यात आलेला आहे.

प्रारणे : ग्रहापासून निघणाऱ्या प्रारणांचे तीन मुख्य घटक असतात. (१) सूर्यप्रकाशाचे परावर्तन. यात दृश्य प्रकाशाबरोबरच वर्णपटातील त्याच्या शेजारच्या तरंगलांबीची प्रारणे येतात. (२) ग्रहाच्या स्वतःच्या तापमानानुसार निघणारी उष्ण प्रारणे. यांत सु. ३ मायक्रॉनपेक्षा अधिक लांबीचे अवरक्त वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील तरंग, तसेच लघुतम रेडिओ तरंग येतात व (३) ग्रहाच्या वातावरणात यदाकदाचित घडणाऱ्या विद्युतीय घटनांमुळे उद्‌भवणारी प्रारणे. ग्रहीय प्रारणांच्या अभ्यासावरून ग्रहाचे तापमान, त्याचा तेजस्वीपणा व त्यावरील वातावरणाचे संघटन इत्यादींविषयी माहिती मिळते.

उत्पत्ती : ग्रहांच्या उत्पत्तीविषयी अनेक संकल्पना मांडल्या गेल्या आहेत. कोणतीही संकल्पना ग्राह्य मानताना खालील काही वस्तुस्थितींचा खुलासा होणे आवश्यक ठरते. सूर्य आणि सर्व ग्रह-उपग्रह इत्यादींच्या बनलेल्या सूर्यकुलाच्या एकंदर वस्तुमानात सूर्याच्या वस्तुमानाचा वाटा सु. ९९·८७% आहे, तर भ्रमणसंवेगाच्या (वस्तुमान गुणिले वेग) संचयाची वाटणी याच्या उलट आहे. सूर्याचा भ्रमणसंवेग एकंदर संवेगाच्या फक्त २% आहे, तर ग्रह-उपग्रहांच्या अक्षीय व कक्षीय भ्रमणांमुळे एकंदरापैकी ९८% संवेग सिद्ध होतो. तसेच ग्रहांचे आकार बुध ते गुरुपर्यंत साधारणपणे वाढते व पुढे घटते आहेत ग्रहांची सूर्यापासूनची अंतरे बोडे यांनी दर्शविल्याप्रमाणे विशिष्ट सूत्रात बसणारी आहेत इ. कोणतीही संकल्पना पूर्णतः समाधानकारक नाही, पण कुइपर या अमेरिकन ज्योतिर्विदांची संकल्पना इतरांपेक्षा अधिक स्वीकार्य ठरते. त्यांच्या मते आकाशात आढळणाऱ्या अनेक जोडताऱ्यांची व आपल्या सूर्यकुलाची निर्मिती सामान्यपणे एकाच पद्धतीने झाली असावी. अशा जोडताऱ्यातील लहान जोडीदाराचे वस्तुमान अनेकदा मोठ्या जोडीदाराच्या वस्तुमानाच्या शतांश किंवा त्यापेक्षाही कमी असते (जसे सूर्य व आपली ग्रहसंस्था यांच्या बाबतीत आहे). तसेच त्या दोघांमधील अंतरे अनेकदा अत्यल्प किंवा फार मोठी आढळत असली, तरी सु. २० ज्योतिषशास्त्रीय एकके अंतर असलेल्या जोड्या पुष्कळ आढळतात (गुरुगटातील ग्रहांचे सूर्यापासूनचे सरासरी अंतर याच्या आसपास भरते). यावरून अनेक ताऱ्यांभोवती आपल्या सूर्याभोवतालच्या ग्रहसंस्थेसारख्या ग्रहसंस्था असाव्यात असाही निष्कर्ष कुइपर यांनी काढला आहे. सूर्यकुलाच्या उत्पत्तीविषयी कुइपर यांचे विचार पुढीलप्रमाणे आहेत.

अस्थिर हालचाल करणाऱ्या व विश्वात सर्वत्र पसरलेल्या आदिम अभ्रिकेपासून काही अब्ज वर्षांपूर्वी विरल वायूचा एक प्रचंड गोल वेगळा झाला त्या गोलाचे स्वतःच्या अक्षाभोवतीचे भ्रमण, वायूंच्या वेगवेगळ्या थरांतील घर्षण व गोलाच्या केंद्राकडे असलेले गुरुत्वाकर्षण यांच्या एकत्रित परिणामाने त्या गोलाची मध्ये फुगवटा असलेली पण स्वतःच्या अक्षाभोवती भ्रमण चालू असलेली एक तबकडी बनली क्रमाने ज्या वस्तूपासून आजचा सूर्य बनला आहे तो आदिम सूर्य तबकडीच्या मधल्या फुगवट्यापासून निर्माण झाला व बाकीची अभ्रिका वेगळी झाली. पुढे चापट कड्यासारख्या झालेल्या त्या शेष अभ्रिकेत अस्थिरता निर्माण झाली, म्हणजे तिच्यातील वस्तुकणांचे एकमेकांमधील आकर्षण व त्यांचा भ्रमणवेग यांचा मेळ राहीनासा झाला, तिच्या अंतर्भागांत आवर्त निर्माण झाले व त्यांच्या काठांशी अधिक घनतेचे वस्तुसंचय तयार झाले व अंती अभ्रिकेचे तुकडे होऊन व ते त्यांच्या त्यांच्या स्थानिक गुरुत्वाकर्षणाने संघनित (एकत्र होऊन) होऊ लागून आदिम ग्रह किंवा आद्यग्रह तयार झाले. आद्यग्रहातील वस्तुसंचय आजच्या ग्रहांच्या वस्तुसंचयाच्या शेकडोपटीने अधिक होता. आद्यग्रहांची सूर्यापासूनची अंतरे व त्यांमधील वस्तुसंचय हे कुइपर यांच्या गणिताप्रमाणे सिद्ध होतात. पुढे आद्यग्रहांच्या सामान्यतः वरील घटनांचीच पुनरावृत्ती होऊन त्यांपासून आद्य उपग्रह तयार झाले. मंगळ आणि गुरू यांच्या कक्षांमधील क्षेत्रांत अभ्रिकेची घनता फार अल्प राहिल्याने व गुरूसारख्या वजनदार ग्रहाच्या सान्निध्यामुळे तेथे सलग मोठा ग्रह निर्माण न होता अनेक सूक्ष्म आद्यग्रह निर्माण झाले (ज्यांच्यापासून क्रमाने आजचे लघुग्रह बनले). आद्यग्रह तयार होत असताना मूळ अभ्रिकेत अल्पांशाने असलेले धातूंचे जड अणू गुरुत्वाकर्षण प्राथम्याने एकत्रित होऊन त्यांपासून आद्यग्रहांचे गाभे बनले. या घटना सु. एक अब्ज वर्षे घडत होत्या व त्या वेळात आद्यग्रहांच्या बाह्य आवरणांतील हायड्रोजन, हीलियम यांसारखे हलके वायू बहुतांश अवकाशात विरून गेले. शिवाय या काळाच्या अखेरीस सूर्याचे आकुंचन होऊ लागून त्यापासून निघणाऱ्या प्रारणांची तीव्रता वाढू लागल्याने आद्यग्रहांच्या वातावरणांतील तसेच आंतरग्रहीय क्षेत्रांतील अणुरेणू अतितप्त व आयनीभूत होऊन (विद्युत् भारित होऊन) दूर निघून गेले. या क्रियेचा अधिकांश परिणाम अर्थातच सूर्याला जवळ असलेल्या आद्यग्रहांवर होऊन त्यांना वातावरण असे अत्यल्प उरले, त्यांचे आकार घटले व पर्यायाने त्यांच्या घनता वाढल्या. या प्रारणाचा दुसरा परिणाम असा झाला की, सूर्य स्व-अक्षाभोवती फिरताना जे स्वतःचे चुंबकीय क्षेत्र घेऊन फिरत असे त्या क्षेत्राला उपरोक्त आयनीभूत वायू (परस्परांमधील आकर्षणामुळे) मागे ओढीत राहिला कारण या वायुकणांचा सूर्याभोवती फिरण्याचा वेग हा केप्लर नियमान्वये निघणारा असा म्हणजे अल्प असणार. परिणामत: सूर्याचा अक्षीय भ्रमणवेग कमी कमी होत गेला. अशीच आणखी काही अब्ज वर्षे गेल्यानंतर सूर्यकुलाची आजची स्थिती प्राप्त झाली [→ सूर्यकुल].

जीवसृष्टीचे अस्तित्व : पृथ्वीप्रमाणे इतर ग्रहांवर जीवसृष्टी असेल काय हा कुतूहलजनक प्रश्न अजून तरी सुटलेला नाही. पृथ्वीसारखी जीवसृष्टी असण्याला ऑक्सिजनयुक्त हवा, पाणी व –२५^० से. ते ६०^० से. दरम्यानचे तापमान ही किमान आवश्यक परिस्थिती लागते. या दृष्टीने बुधवार जीवसृष्टी असणे अशक्य वाटते. कारण तो सूर्याच्या अतिशय जवळ असून त्याची एकच बाजू सूर्याकडे असते. त्यामुळे सूर्याकडील बाजू अतिशय तप्त, तर विरुद्ध बाजू अतिशय थंड असते. गुरु, शनी, प्रजापती, वरुण व कुबेर हे सूर्यापासून अतिशय दूर असल्याने अतिशीत तापमान, तसेच तेथे जीवनास प्रतिकूल असे मिथेन, अमोनिया, हायड्रोजन, हीलियम इ. वायू असल्याने त्यांच्यावरही जीवसृष्टी असणे शक्य वाटत नाही. जीवसृष्टीस अनुकूल हवामान मंगळ व शुक्र यांवर असणे शक्य दिसते. दाट वातावरणामुळे शुक्राचा पृष्ठभाग पृथ्वीवरून दिसत नाही. शुक्राच्या वातावरणात कार्बन डाय-ऑक्साइड मोठ्या प्रमाणात असून वरवर पाहता तेथे ऑक्सिजन व पाणी नाही. तसेच त्याचे पृष्ठतापमानही प्रचंड आहे म्हणून तेथे जीवसृष्टीची शक्यता कमी आहे. मंगळावर मात्र जीवसृष्टीला अनुकूलता असावी. तेथील विरळ वातावरणात पृथ्वीइतक्या प्रमाणात कार्बन डाय-ऑक्साइड असून लेशमात्र पाण्याची वाफ व कदाचित नायट्रोजन व आर्‌गॉन हेही असावेत. यामुळे तेथे प्रकाशसंश्लेषण (प्रकाशीय ऊर्जेच्या साहाय्याने पाणी व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांच्यापासून साधी कार्बोहायड्रेटे तयार होण्याची क्रिया) होणे शक्य आहे. तसेच तेथील तापमानात होणारे दैनिक बदल आत्यंतिक स्वरूपाचे नाहीत. यावरून अगदी प्राथमिक स्वरूपाचे वनस्पती-किंवा प्राणिजीवन तेथे असावे असे शास्त्रज्ञांचे मत आहे. पृथ्वीवरील दगडफूल तेथे अद्यारोपित केल्यास जगू शकेल असेही काहींना वाटते. मात्र मानवासारख्या प्रगत जीवनाच्या शक्यतेबद्दल शंका आहे. मंगळावर मानवरहित अवकाशयान उतरवून तेथे जीवसृष्टी आहे की नाही याचा शोध घेण्यासंबंधी अमेरिकेने योजना आखलेली आहे. असे असले तरी कोणत्याही परिस्थितीशी जूळवून घेणारे कोठल्याही प्रकारचे अज्ञात जीवन कोठेही नसेलच असे अनुमान काढणे योग्य ठरणार नाही.

संभाव्य अज्ञात ग्रह : सूर्यकुलामध्ये वरील ग्रहांशिवाय आणखी काही ग्रह असण्याची शक्यता आहे काय? एकोणिसाव्या शतकाच्या आरंभी सूर्य व बुधाच्या दरम्यान व्हल्कन नावाचा ग्रह असावा असे शास्त्रज्ञांना वाटले होते. मात्र बुधाच्या गतीतील ज्या अनियमितपणामुळे अशा ग्रहाची शक्यता वाटली होती तिचे स्पष्टीकरण १९१५ साली आइन्सटाइन यांच्या व्यापक सापेक्षता सिद्धांताने मिळाल्याने पृथ्वीगटातील ग्रहाएवढा ग्रह सूर्य व बुध यांच्यात नाही हे निश्चित झाले. वरुण व कुबेर यांच्या कक्षांच्या पलिकडे एक किंवा अधिक ग्रह असण्याच्या शक्यतेचा ऊहापोह चालू असला, तरी त्याबद्दल निर्णायक पुरावा अद्याप आढळलेला नाही.

सूर्यकुलाबाहेरील ग्रह : सूर्यकुलास जवळ असलेल्या काही युग्मताऱ्यांच्या विवृत्तीय गतीमध्ये सूक्ष्म विक्षोभ आढळले आहेत. त्यावरून त्या युग्ममालांमध्ये कमी वस्तुमानाचे घटक असावेत असे सूचित होते. त्या घटकांचे वस्तुमान सूर्यकुलातील ग्रहांच्या वस्तुमानापेक्षा जास्त असले, तरी ते स्वयंप्रकाशी होण्याइतपत जास्त नसावे. म्हणजे ते घटक लघुताऱ्यांऐवजी ग्रहांसारखे असावेत. या पुराव्यावरून सूर्याखेरीज विश्वातील इतर ताऱ्यांनाही ग्रहमालिका असू शकतील असा निष्कर्ष निघतो. त्यांपैकी एखाद्या ग्रहावर मानवासारख्या प्रगत जीवनास किंवा प्राथमिक स्वरूपाच्या जीवनास अनुकूल परिस्थिती असल्यास तेथे जीवसृष्टी असण्याचीही शक्यता आहे. मात्र हे संशोधन फार दूरवरचे आहे.

तूर्त बर्नार्ड नावाच्या ताऱ्याला एक तरी ग्रह असावा असे त्याच्या अभ्यासावरून आढळले असून त्या ग्रहाचे वस्तुमान बुधाच्या वस्तुमानाच्या दीडपट असावे असाही अंदाज आहे. तसेच ६१ सिग्नी या ताऱ्यासही तीन ग्रह असल्याचे आढळले आहे. त्यांपैकी ६१ सिग्नी-सी या ग्रहाचे वस्तुमान गुरुच्या वस्तुमानाच्या आठपट असावे असेही अनुमान करण्यात आले आहे.

पहा : कुबेर–२; गुरु–१; पृथ्वी; प्रजापति; बुध; मंगळ; लघुग्रह; वरुण; शनि; सूर्य.

संदर्भ :

1. Asimov, I. The kingdom of the Sun, New York, 1960.

2. Dole, S. Habitable Planets for Man, New York, 1964.

3. Firsoff, V. A. Exploring the Planets, London, 1964.

4. Moore, P. The Planets, London, 1962.

5. Nourse, A. E. Nine Planets, New York, 1960.

काजरेकर, स. ग.; ठाकूर, अ. ना.