శకల నిలయం!

అంగారకుడు, గురు గ్రహానికి మధ్య మరో గ్రహమేదీ లేదు. ఈ ఖాళీలో ఏముందో తెలుసా? గ్రహ శకలాల నిలయం (ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌)! మన సౌర మండలంలోని ఆసక్తికరమైన అంశాల్లో ఇదొకటి. సౌర మండలం తొలినాళ్లలో పుట్టుకొచ్చిన దీనిలో లక్షలాది గ్రహ శకలాలు ఉన్నప్పటికీ అవేవీ గ్రహాలుగా ఎందుకు ఏర్పడలేదన్నది ఇప్పటికీ ఆశ్చర్యమే. గ్రహ శకలాల తీరుతెన్నులను తెలుసుకుంటే గ్రహాల ఏర్పాటునూ అర్థం చేసుకోవచ్చు. అందుకే చాలాకాలంగా శాస్త్రవేత్తలు వీటి గుట్టును తెలుసుకోవటానికి అన్వేషిస్తూనే ఉన్నారు.

భూమిని గ్రహ శకలాలు ఢీకొట్టబోతున్నాయని శాస్త్రవేత్తలు తరచూ హెచ్చరిస్తుండటం వింటూనే ఉంటాం. ఇవి ఢీకొడితే భూమి ఏమవుతుందోనని భయపడుతూనే ఉంటాం. భారీ గ్రహ శకలం ఢీకొట్టటం మూలంగానే 6.5 కోట్ల ఏళ్ల క్రితం భూమ్మీద డైనోసార్లు అంతరించిపోయాయి మరి. ఇలాంటి ప్రమాదకర గ్రహ శకలాల ప్రయాణ దిశను మార్చటానికి ఆ మధ్య నిర్వహించిన డార్ట్‌ ప్రయోగం విజయవంతం కావటమూ చూశాం. ఇవన్నీ గ్రహ శకలాల మీద మనకున్న ఆసక్తికి నిదర్శనాలే. పేరులో గ్రహం ఉన్నా ఇవేమీ గ్రహం నుంచి ఊడిపడినవి కావు. గ్రహాలుగా మారకుండా మిగిలిపోయిన శకలాలే! చంద్రుడంత చిన్న గ్రహం ముక్కలు కావటం వల్ల ఇవి ఏర్పడ్డాయని అప్పట్లో భావించేవారు. కానీ ఈ సిద్ధాంతం నిజం కాదని, ఇవి గ్రహ భాగాలు కానే కావని ఇప్పుడు నమ్ముతున్నారు. అయితే చిన్న గ్రహాల మాదిరిగానే ఇవి సూర్యుడి చుట్టూ తిరగటం విచిత్రం. ఇవన్నీ భారీ రాళ్లు, లోహం ముక్కలే. వీటిల్లో కొన్ని వందలాది కిలోమీటర్ల వెడల్పుంటే.. కొన్ని కొద్ది మీటర్లే ఉంటాయి. చాలావరకు వీటికి కచ్చితమైన ఆకారమేదీ ఉండదు గానీ కొన్ని పెద్ద గ్రహ శకలాలు మాత్రం గోళాకారంలో తిరుగాడుతుంటాయి. ప్రస్తుతానికి శాస్త్రవేత్తలు పది లక్షలకు పైగా గ్రహ శకలాలను గుర్తించారు. మనకు తెలియనివి ఇంకెన్ని ఉన్నాయో. ఇవి చాలావరకు అంగారకుడు, గురు గ్రహాల మధ్యలోని ప్రధాన గ్రహ శకలాల ప్రాంతమైన ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లోనే ఉంటాయి. దీనికి ఒకవైపు ఘన అంతర్భాగంతో కూడిన బుధుడు, శుక్రుడు, భూమి, అంగారక గ్రహాలుంటే.. మరోవైపున భారీ గ్రహాలైన గురుడు, శని, యురేనస్‌, నెప్ట్యూన్‌ ఉంటాయి. అంటే ఇది రెండు రకాల గ్రహాల మధ్య సరిహద్దు అన్నమాట.

గ్రహాన్వేషణలో బయటపడ్డ విచిత్రం

అంగారకుడు, గురుడు మధ్య విశాల ఖాళీ ప్రాంతంలో గ్రహాలేవీ లేకపోవటం తొలినాళ్లలోనే ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు చాలా ఆశ్చర్యం కలిగించింది. చాలామంది ఇక్కడ అజ్ఞాత గ్రహమేదో ఉందని గట్టిగా నమ్మేవారు. గ్రహాలు ఆయా స్థానంలో ఉండటంలో గణితశాస్త్ర విధానం దాగుందని 18వ శతాబ్దానికి చెందిన జర్మన్‌ శాస్త్రవేత్త జోహాన్‌ టిటియస్‌ గుర్తించారు. దీని ఆధారంగా అంగారకుడు, గురుడు మధ్య ఒక గ్రహం ఉండాలని అంచనా వేశారు. దీన్ని కనుగొనటానికి ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు బృందాలుగా ఏర్పడి, పోటీ పడ్డారు కూడా. ఈ పోటీ 18వ శతాబ్దం చివరి నాటికి మరింత తీవ్రమైంది. ఇందులో సిసిలీలోని పాలెర్మో అబ్జర్వేటరీకి చెందిన జుసెప్పే యాసీ విజయం సాధించారు. ఆయన 1801, జనవరి 1న గ్రహం మాదిరి వస్తువును గుర్తించారు. దీనికి సెరెస్‌ అని పేరు పెట్టారు. కానీ ఆ వెంటనే చాలా సందేహాలు బయలు దేరాయి. అది గ్రహం కన్నా చాలా చిన్నగా ఉండటం అనుమానం కలిగించింది. ఆ తర్వాత సంవత్సరాల్లో అదే ప్రాంతంలో పలస్‌, జునో, వెస్టా అనే మరో మూడు అంతరిక్ష వస్తువులనూ శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. ఇలా అసలు ఉనికిలోనే లేని ‘అజ్ఞాత’ గ్రహాన్ని గుర్తించే పరిశోధన కాస్తా చివరికి సరికొత్త ప్రాంతాన్ని కనుగొనటానికి దారితీసింది. అదే ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌. ఇది సూర్యుడికి 2.2 నుంచి 3.2 ఆస్ట్రోనామికల్‌ యూనిట్ల (సుమారు 32.9 కోట్ల నుంచి 47.9 కోట్ల కి.మీ.) దూరంలో ఉంది. అక్కడ 1850 కల్లా మరో 10 అంతరిక్ష వస్తువులు బయటపడ్డాయి. అప్పట్నుంచే దీన్ని ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌గా పిలుచుకోవటం మొదలెట్టారు. మరో 30 ఏళ్ల తర్వాత వీటి సంఖ్య 200కు పైగా పెరిగింది. 20వ శతాబ్దంలో అడుగిడే సరికి చాలా గ్రహ శకలాలను శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. ‘అంతరిక్ష క్రిములు’గా అభివర్ణించే ఇవి ఇప్పటికీ బయటపడుతూనే వస్తున్నాయి.

నక్షత్ర భ్రమ!

ఆస్టరాయిడ్‌ అంటే ‘నక్షత్రం వంటి’ అని అర్థం. కానీ ఇదేమీ నక్షత్రం కాదు. టెలిస్కోప్‌తో చూసినప్పుడు ఇవి చిన్న కాంతి బిందువుల్లా కనిపిస్తాయి. అందుకే అలా పిలుచుకుంటున్నారు. నిజానికి టెలిస్కోప్‌తో చూసినప్పుడూ కొన్ని తేడాలు కనిపిస్తాయి. నక్షత్రాల్లా స్థిరంగా ఉండకుండా గ్రహాల మాదిరిగా కదులుతుండటం, గ్రహాల మాదిరిగానే సూర్యుడి నుంచి వచ్చే వెలుగుతోనే ప్రకాశించటం వంటి వ్యత్యాసాలు స్పష్టంగా గోచరిస్తాయి.  

వేర్వేరు సైజులు, రకాలు

గ్రహ శకలాల పై, కింది సైజులు నిర్దిష్టంగా ఉండవు. కింది చివరేమో మెటరాయిడ్స్‌ అనే రాళ్ల ముక్కలతో కలిసిపోయి ఉంటుంది. ఈ మెటరాయిడ్స్‌ సౌర వ్యవస్థ అంతటా ఉంటాయి. ఇక పై చివరేమో పూర్తిస్థాయి రాతి గ్రహాల్లా ఉంటుంది. జెసెప్పే యాసీ గుర్తించిన సెరెస్‌ గ్రహ శకలమే చాలాకాలం పాటు ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో అతి పెద్ద అంతరిక్ష వస్తువుగా ఉండిపోయింది. అందుకే అతిపెద్ద గ్రహ శకలమనీ పేరొందింది. అయితే అసాధారణ సైజులో ఉండటం వల్ల 2006లో దీన్ని మరుగుజ్జు గ్రహంగా వర్గీకరించారు. ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ మొత్తం ద్రవ్యరాశిలో సెరెస్‌ ద్రవ్యరాశి నాలుగో వంతు కావటం విశేషం.

* రసాయన మిశ్రమాలను బట్టి గ్రహ శకలాల్లో చాలా రకాలున్నాయి. అన్నింటికన్నా ఎక్కువగా కనిపించేవి కార్బొనకేసియస్‌ (సీ టైప్‌) శకలాలు. మొత్తం ఆస్టరాయిడ్లలో మూడొంతులు ఇవే. ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ వెలుపలి ప్రాంతంలో ఉంటాయి. లోపలి భాగంలో సిలిసియస్‌ (ఎస్‌ టైప్‌), మధ్యభాగంలో మెటాలిక్‌ (ఎం టైప్‌) గ్రహ శకలాలు ఉంటాయి.

అక్కడికే పరిమితం కావు

గ్రహ శకలాలు ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌కే పరిమితం కావు. ఇంచుమించు వృత్తాకారంలోనే ప్రయాణించినప్పటికీ కొన్ని గోళాకారంలోనూ తిరుగుతుంటాయి. అందువల్ల కొన్ని అంగారకుడిని దాటుకొని లోపలి గ్రహాల వైపు వస్తుంటాయి. కొన్ని గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో భూమికి సమీపంలోని అంతరిక్షంలో సంచరిస్తుంటాయి. భూమి వైపు దూసుకొచ్చేవి ఇలాంటివే. అప్పుడప్పుడూ భూమినీ ఢీకొంటుంటాయి. ఇవి ప్రధాన ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లోంచే పుటుకొచ్చినప్పటికీ గురుడి గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో దారి తప్పుతుండొచ్చని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. కొన్ని గ్రహ శకలాలు సౌర మండలం ఆవలికీ వెళ్లిపోతుంటాయి.

సాంద్రత ఎంత?

ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో లక్షలాది గ్రహ శకలాలు ఉండటం వల్ల ఇది చాలా సాంద్రతతో కూడుకొని ఉంటుందనే భావన కలుగుతుంది. కానీ ఇందులో చాలా ఖాళీ ఉంటుంది. అందువల్ల శకలాలు అక్కడక్కడా విస్తరించి ఉంటాయి. ఒక శకలానికీ మరో శకలానికీ మధ్య 6లక్షలకు పైగా మైళ్ల దూరం ఉంటుంది. భూమి చుట్టుకొలత(సుమారు 24,901 మైళ్లు)తో పోలిస్తే ఇదెంత ఎక్కువో! శకలాల మధ్య దూరం భూమి చుట్టుకొలత కన్నా 24 రెట్లు ఎక్కువన్నమాట. అందుకే అంతరిక్ష నౌకలు ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ గుండా వెళ్లినా దేనికీ ఢీకొనే ప్రమాదముండదు. ఒకవేళ ఢీకొన్నా బియ్యం గింజంత అంతరిక్ష ధూళితోనే ఢీకొంటాయి.

ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో అతిపెద్ద వస్తువేది?

ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో అతిపెద్ద వస్తువుల గురించి ఇప్పుడు బాగా తెలుసు. యూరోపియన్‌ సదరన్‌ అబ్జర్వేటరీకి చెందిన వెరీ లార్జ్‌ టెలిస్కోప్‌ (వీఎల్‌టీ) 2021లో వీటి గురించి విస్తృత సమాచారాన్ని అందించింది. దీని ఆధారంగా మూడు కొలతల్లో వీటి ఆకారాలను వర్గీకరించగలిగారు. ముఖ్యంగా అంతరిక్ష వస్తువు వ్యాసం, సాంద్రత, చదును తీరులను లెక్కించగలిగారు. వీటి ఆధారంగానే పెద్ద వస్తువులను, చిన్న వస్తువులను వేరు చేశారు. ఊహించినట్టుగానే ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో అన్నింటికన్నా అతిపెద్దది మరుగుజ్జు గ్రహం సెరెసే అని తేలింది. దీని వ్యాసం 584 మైళ్లు. సాంద్రత ప్రతి క్యూబిక్‌ మీటర్‌కు 2.2 గ్రాములు. ఇది దాదాపుగా గోళాకారంలో ఉండటం విశేషం. అతి ఎక్కువ పొడవుగా సాగిన వస్తువేమో క్లియోపాత్రా. ఇక అత్యధిక సాంద్రత కలిగింది లోహంతో కూడిన సైక్‌ గ్రహ శకలం. దీని సాంద్రత ప్రతి క్యూబిక్‌ మీటర్‌కు 3.9 గ్రాములు.

సౌర మండలం ఆవలా..

ఒక్క మన సౌర మండలంలోనే కాదు.. ఆవలా ఆస్టరాయిడ్‌ ప్రాంతాలున్నాయి. జెటా లెపోరిస్‌ అనే నక్షత్రం చుట్టూ ధూళి మేఘం ఆవరించి ఉన్నట్టు శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. జెటా లెపోరిస్‌ ఓ చిన్న నక్షత్రం. దీని వయసూ దాదాపు సూర్యుడితో సమానమే. సౌర వ్యవస్థ తొలినాళ్లలో గ్రహాలు, గ్రహ శకలాలు ఏర్పడే సమయంలో ఉన్న పరిస్థితులే ఈ నక్షత్రం చుట్టూ ఉన్నట్టు కనుగొన్నారు. కొన్ని ఇతర నక్షత్రాల్లోనూ ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ ఆనవాళ్లు కనిపిస్తున్నాయి. నక్షత్రాల జీవనకాలం ముగిశాక పేలిపోయే సమయంలో వాటి ఉపరితలం మీద రాతి పదార్థాలు పడుతుంటాయి కూడా. చనిపోయే నక్షత్రాల వ్యవస్థలోనూ గ్రహ శకలాలు ఉన్నట్టు ఇది సూచిస్తోంది.

ప్రయోగాలు అనేకం

సౌర వ్యవస్థ అన్వేషణలో భాగంగా ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ రహస్యాలను ఛేదించటానికీ నాసా చాలా ప్రయోగాలే చేపట్టింది. కొన్ని ప్రయోగాలకు సన్నాహాలూ చేస్తోంది.

డీప్‌ స్పేస్‌ 1

దీన్ని నాసా 1998లో ప్రయోగించింది. ఇందులో వినూత్న సోలార్‌-ఎలక్ట్రిక్‌ ప్రొపల్షన్‌ పద్ధతిని విని యోగించారు. భారీ సౌర ఫలకాల నుంచి అందే శక్తితో ఇది ప్రయాణించింది. డీప్‌ స్పేస్‌ ప్రయోగాలకు ఈ పరిజ్ఞానాన్ని వాడుకోవటం ఇప్పుడు పరిపాటిగా మారింది. సంప్రదాయ ప్రొపల్షన్‌ విధానాలతో పోలిస్తే దీనికి చాలా తక్కువ ఇంధనం ఖర్చవుతుంది.

లూసీ

నాసా 2021, అక్టోబర్‌లో దీన్ని ప్రయోగించింది. ఇది చాలా గ్రహ శకలాలను అధ్యయనం చేయటానికి బయలుదేరింది. కాకాపోతే చాలావరకు ప్రధాన ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌కు చెందని శకలాల మీద అధ్యయనం నిర్వహిస్తోంది. వీటిని ‘ట్రోజన్‌ ఆస్టరాయిడ్లు’ అంటారు. ఇవి సూర్యుడి చుట్టూ గురుడి కక్ష్యలోనే తిరుగుతుంటాయి. గురుడికి ముందో, వెనకో కదులుతుంటాయి. లూసీ ముందుగా ప్రధాన ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లోని డోనాల్డ్‌జోహాన్సన్‌ అనే చిన్న గ్రహ శకలం వద్దకు వెళ్తుంది. ఈ ఉపగ్రహం 2025లో అక్కడికి చేరుకోవచ్చని భావిస్తున్నారు.

డాన్‌

నాసా చేపట్టిన అతి ముఖ్యమైన ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ ప్రయోగమిది. దీన్ని 2007లో చేపట్టారు. అయాన్‌ డ్రైవ్‌ పరిజ్ఞానంతో దూసుకెళ్లే ఇది సెరెస్‌, వెస్టా అనే అతిపెద్ద గ్రహ శకలాలను సందర్శించింది. 2011, జులైలో వెస్టా చుట్టూ 14 నెలల పాటు తిరిగింది. అనంతరం 2015లో మరుగుజ్జు గ్రహం సెరెస్‌కు చేరుకుంది. ఇప్పటికీ డాన్‌ అక్కడే తిరుగుతోంది. అయితే ఇంధనం నిండుకోవటంతో దీని ప్రధాన ప్రయోగం ముగిసినట్టయ్యింది. చాలా శకలాలు రాతితో కూడుకున్నవే అయినా సెరెస్‌ మాత్రం మంచు శకలం. ఇక్కడ డాన్‌ సేంద్రియ పదార్థాలనూ గుర్తించింది. సౌర వ్యవస్థలో ఎక్కడో ఏర్పడి ఇదిక్కడికి చేరుకొని ఉండొచ్చని ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి. అయితే సేంద్రియ పదార్థాలు దీని ఉపరితలం మీదే కనిపించాయి. అంటే లోపలి భాగంలో ఇవి ఉండకపోవచ్చనే అర్థం.

లోహ ఆస్టరాయిడ్‌ ప్రయోగం

ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లో పెద్ద వస్తువుల్లో ఒకటి సైక్‌. ఇది అడ్డంగా 140 మైళ్లు ఉంటుంది. చాలావరకు లోహంతో కూడుకొని ఉండటం వల్ల చాలా ఆసక్తిని రేపుతోంది కూడా. అందుకే నాసా తదుపరి ఆస్టరాయిడ్‌ ప్రయోగానికి దీన్ని ఎంచుకుంది. అందుకే దీనికి సైక్‌ ప్రయోగమనీ పేరు పెట్టారు. ఇది కెమెరాలతో గ్రహ శకలం ఎలా ఉంటుందో చూపటంతో పాటు ఉపరితలం తీరుతెన్నులనూ విశ్లేషిస్తుంది. సైక్‌ మీద ఐరన్‌, నికెల్‌, సిలికాన్‌, ఆక్సిజన్‌ ఉండొచ్చని భావిస్తున్నారు. దీన్ని విశ్లేషిస్తే గ్రహాల ఏర్పాటు గురించీ అవగతమవుతుందని అనుకుంటున్నారు. సైక్‌ ప్రయోగాన్ని 2022లోనే నిర్వహించాల్సి ఉంది. కొన్ని ప్రాథమిక ఆటంకాల మూలంగా ఆలస్యమైంది. మరో మూడు నెలల్లో దీన్ని ప్రయోగించాలని భావిస్తున్నారు. ఇది సైక్‌ గ్రహ శకలం దగ్గరికి 2029లో చేరుకోవచ్చని అంచనా వేస్తున్నారు.

మరో గ్రహం ఎందుకు ఏర్పడలేదు?

ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌ సౌర వ్యవస్థ తొలినాళ్లలోనే ఇది ఏర్పడింది. దీని ప్రస్తుత రూపానికి గురుడి గురుతాకర్షణ శక్తే కారణం. సూర్యుడు ఆవిర్భవించాక కొన్ని కోట్ల సంవత్సరాల వరకూ లోపలి భాగమంతా రాళ్ల మాదిరి శకలాలతోనే నిండి ఉంది. ఇవన్నీ గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో కలవటం వల్లనే గ్రహాలు ఏర్పడ్డాయి. కానీ అన్ని శకలాలూ గ్రహాలుగా మారలేదు. కొన్ని అంగారకుడు, గురుడి మధ్యే ఉండిపోయాయి. అయితే ఇక్కడ గ్రహాలుగా మారే ప్రక్రియ ఎందుకు జరగలేదు? మరో గ్రహం ఎందుకు ఏర్పడలేదు? అనేది చిత్రమే. గురుడి బలమైన గురుత్వాకర్షణ శక్తి మూలంగా ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లోని వస్తువులు నిరంతరంగా తిరుగుతూ ఉండటమే దీనికి ముఖ్యమైన కారణం కావొచ్చని, అందుకే గ్రహంగా ఏర్పడి ఉండక పోవచ్చని భావిస్తున్నారు. మరో ముఖ్యమైన విషయం- గ్రహ శకలాలు పెద్ద సంఖ్యలో ఉన్నప్పటికీ ఈ బెల్ట్‌లో పదార్థం మోతాదు చాలా తక్కువగా ఉండటం. మొత్తం శకలాలను కలిపినా చంద్రుడి ద్రవ్యరాశిలో సుమారు నాలుగు శాతం కన్నా మించదు. ఇక్కడి పదార్థం కొరతకూ గురుడి ప్రభావమే కారణమని తోస్తోంది. ఇది నెమ్మదిగా ఆస్టరాయిడ్‌ బెల్ట్‌లోని ద్రవ్యరాశిలోని చాలా భాగాన్ని ముక్కలు ముక్కలుగా చేసి ఉండొచ్చని అనుకుంటున్నారు.