हमारा सौरमंडल: ब्रह्मांड से लेकर पृथ्वी तक का सफर
यूपीएससी (UPSC) प्रीलिम्स और मेन्स – सम्पूर्ण मास्टरक्लास (Masterclass)
एनसीईआरटी (NCERT) कक्षा 6 से लेकर एडवांस लेवल तक का विस्तृत विश्लेषण
विषय सूची (Table of Contents)
- ब्रह्मांड और आकाशगंगा (Universe & Galaxy)
- तारों का जन्म और जीवन चक्र (Life Cycle of Stars)
- सौरमंडल की उत्पत्ति (Origin of Solar System)
- सूर्य: सौरमंडल का जनक (The Sun in Detail)
- ग्रहों का वर्गीकरण: पार्थिव बनाम जोवियन
- 8 ग्रहों का विस्तृत विश्लेषण (विशिष्ट तथ्य और स्पेस मिशन)
- पृथ्वी: गतियां, विषुव और अयनांत (Earth’s Motions)
- चंद्रमा: कलाएँ, ग्रहण और ज्वार-भाटा
- क्षुद्रग्रह, धूमकेतु और उल्कापिंड (Asteroids, Comets & Meteors)
- बौने ग्रह और कुइपर बेल्ट (Dwarf Planets & Kuiper Belt)
1. ब्रह्मांड और आकाशगंगा (The Universe & Galaxy)
भूगोल (Geography) और खगोल विज्ञान (Astronomy) की शुरुआत ब्रह्मांड को समझने से होती है। हम जो कुछ भी देखते हैं—तारे, ग्रह, धूल, गैस और यहाँ तक कि खाली स्थान—यह सब ब्रह्मांड का हिस्सा है।
ब्रह्मांड की उत्पत्ति (Origin of Universe)
ब्रह्मांड की उत्पत्ति को समझाने के लिए सबसे मान्य सिद्धांत महाविस्फोट सिद्धांत (Big Bang Theory) है। इसे जॉर्ज लेमैत्रे (Georges Lemaître) ने प्रतिपादित किया था। इसके अनुसार, आज से लगभग 13.8 बिलियन (1380 करोड़) वर्ष पूर्व, पूरा ब्रह्मांड एक अत्यधिक गर्म और सघन बिंदु (Singularity) में सिमटा हुआ था। इस बिंदु में एक भयानक विस्फोट हुआ, जिससे समय, स्थान (Space) और पदार्थ (Matter) का निर्माण हुआ। ब्रह्मांड आज भी लगातार फैल रहा है (Expanding Universe), जिसे एडविन हबल (Edwin Hubble) ने सिद्ध किया था।
आकाशगंगा (Galaxy) क्या है?
गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational force) के कारण एक साथ बंधे हुए अरबों तारों, गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) और धूल के कणों के विशाल तंत्र को आकाशगंगा या मंदाकिनी कहते हैं। पूरे ब्रह्मांड में लगभग 100 अरब आकाशगंगाएँ हैं, और हर आकाशगंगा में लगभग 100 अरब तारे हैं।
- हमारी आकाशगंगा: इसे मिल्की वे (Milky Way) या दुग्ध मेखला कहा जाता है। इसका आकार सर्पिलाकार (Spiral) है। हमारा सौरमंडल इसी आकाशगंगा के एक किनारे पर स्थित है।
- सबसे नज़दीकी आकाशगंगा: एंड्रोमेडा (Andromeda Galaxy), जो हमसे लगभग 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है।
2. तारों का जन्म और जीवन चक्र (Life Cycle of Stars)
तारे (Stars) ब्रह्मांड के वे खगोलीय पिंड हैं जिनमें अपना प्रकाश और ऊष्मा होती है। तारों के निर्माण और अंत की प्रक्रिया यूपीएससी के लिए एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक विषय है।
- निहारिका (Nebula): अंतरिक्ष में हाइड्रोजन गैस और धूल के विशाल बादलों को निहारिका कहते हैं। यह तारों की ‘नर्सरी’ होती है।
- आदि तारा (Protostar): गुरुत्वाकर्षण के कारण जब गैस और धूल सिकुड़ने लगते हैं, तो केंद्र का तापमान बढ़ने लगता है और एक आदि तारा बनता है।
- मुख्य अनुक्रम तारा (Main Sequence Star): जब केंद्र का तापमान इतना अधिक हो जाता है कि नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) शुरू हो जाए (हाइड्रोजन का हीलियम में बदलना), तब एक पूर्ण तारा बनता है। हमारा सूर्य वर्तमान में इसी अवस्था में है।
- रक्त दानव (Red Giant): जब तारे के केंद्र का सारा हाइड्रोजन खत्म हो जाता है, तो वह फूलकर बहुत बड़ा और लाल हो जाता है।
- सुपरनोवा (Supernova): बड़े तारों के अंत समय में एक भयानक विस्फोट होता है, जिसे सुपरनोवा कहते हैं।
यूपीएससी फैक्ट: चंद्रशेखर सीमा (Chandrasekhar Limit)
भारतीय वैज्ञानिक सुब्रह्मण्यम चंद्रशेखर ने सिद्ध किया कि यदि किसी तारे का द्रव्यमान (Mass) सूर्य के द्रव्यमान के 1.44 गुना से कम है, तो वह अपनी मृत्यु के बाद श्वेत वामन (White Dwarf) बनेगा। यदि उसका द्रव्यमान 1.44 गुना से अधिक है, तो वह विस्फोट (Supernova) के बाद न्यूट्रॉन तारा (Neutron Star) या ब्लैक होल (Black Hole / कृष्ण विवर) बन जाएगा। ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण इतना अधिक होता है कि प्रकाश (Light) भी इससे बचकर नहीं निकल सकता।
3. सौरमंडल की उत्पत्ति (Origin of the Solar System)
हमारा सौरमंडल कैसे बना, इसके लिए कई वैज्ञानिकों ने सिद्धांत दिए हैं। यूपीएससी मेन्स के लिए भूगोल में ‘नेबुलर परिकल्पना’ (Nebular Hypothesis) सबसे महत्वपूर्ण है।
नेबुलर परिकल्पना (इमैनुअल कांट और पियरे-साइमन लाप्लास): इस सिद्धांत के अनुसार, लगभग 4.6 अरब साल पहले अंतरिक्ष में गैस और धूल का एक विशाल घूमता हुआ बादल (Nebula) था। गुरुत्वाकर्षण के कारण यह बादल सिकुड़ने लगा और इसके घूमने की गति (Spin) तेज़ हो गई।
तेज़ गति के कारण केंद्र में अत्यधिक दबाव और गर्मी पैदा हुई, जिससे सूर्य का निर्माण हुआ। बचे हुए धूल और गैस के कण सूर्य के चारों ओर डिस्क (Disc) के रूप में घूमने लगे। ये कण आपस में टकराकर जुड़ने लगे (Accretion प्रक्रिया) और समय के साथ इन्होंने ग्रहों (Planets) का रूप ले लिया।
4. सूर्य: सौरमंडल का जनक (The Sun)
सूर्य सौरमंडल के केंद्र में स्थित है और यह पूरे सौरमंडल के कुल द्रव्यमान का 99.8% हिस्सा है। पृथ्वी से इसकी दूरी लगभग 150 मिलियन (15 करोड़) किलोमीटर है। सूर्य का प्रकाश पृथ्वी तक पहुँचने में 8 मिनट और 20 सेकंड का समय लेता है।
सूर्य की संरचना (Structure of the Sun)
सूर्य को मुख्य रूप से अंदरूनी और बाहरी परतों में बांटा गया है:
- क्रोड (Core): यह सूर्य का सबसे भीतरी भाग है। यहाँ का तापमान 15 मिलियन डिग्री सेल्सियस होता है। यहीं पर नाभिकीय संलयन (Hydrogen to Helium) होता है, जो सूर्य की अपार ऊर्जा का स्रोत है।
- विकिरण क्षेत्र (Radiative Zone): कोर से ऊर्जा इस क्षेत्र के माध्यम से बाहर की ओर बढ़ती है।
- संवहन क्षेत्र (Convective Zone): इस क्षेत्र में गर्म प्लाज्मा ऊपर उठता है और ठंडा प्लाज्मा नीचे जाता है।
- प्रकाशमंडल (Photosphere): यह सूर्य की वह परत है जो हमें अपनी आंखों से दिखाई देती है। इसका तापमान लगभग 5,500 डिग्री सेल्सियस होता है।
- वर्णमंडल (Chromosphere): प्रकाशमंडल के ठीक ऊपर की लाल रंग की परत। यह केवल पूर्ण सूर्य ग्रहण के दौरान दिखाई देती है।
- कोरोना (Corona): यह सूर्य का सबसे बाहरी वायुमंडल है, जो अंतरिक्ष में लाखों किलोमीटर तक फैला है। यह भी केवल पूर्ण सूर्य ग्रहण के समय चमकते हुए मुकुट की तरह दिखता है।
यूपीएससी करंट अफेयर्स: आदित्य-L1 मिशन (Aditya-L1)
इसरो (ISRO) द्वारा लॉन्च किया गया आदित्य-L1 भारत का पहला सौर वेधशाला (Solar Observatory) मिशन है।
महत्वपूर्ण बिंदु: इसे लैग्रेंजियन पॉइंट-1 (L1) के चारों ओर एक प्रभामंडल कक्षा (Halo Orbit) में स्थापित किया गया है। L1 पॉइंट पृथ्वी से 1.5 मिलियन किमी दूर है। यहाँ से बिना किसी ग्रहण (Eclipse) के सूर्य का 24×7 अध्ययन किया जा सकता है। इसका मुख्य उद्देश्य सूर्य के कोरोना (Corona), सौर ज्वालाओं (Solar Flares) और कोरोनल मास इजेक्शन (CME) का अध्ययन करना है।
5. ग्रहों का वर्गीकरण (Classification of Planets)
हमारे सौरमंडल में 8 ग्रह हैं। अगस्त 2006 में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ (IAU) ने ग्रहों की परिभाषा तय की, जिसके कारण प्लूटो को ग्रहों की सूची से हटा दिया गया। इन 8 ग्रहों को उनकी भौतिक विशेषताओं के आधार पर दो मुख्य समूहों में बांटा जाता है:
| पार्थिव / आंतरिक ग्रह (Terrestrial Planets) | जोवियन / बाह्य ग्रह (Jovian / Gas Giants) |
|---|---|
| ग्रह: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल। | ग्रह: बृहस्पति, शनि, अरुण (यूरेनस), वरुण (नेपच्यून)। |
| संरचना: ये भारी धातुओं (लौह) और चट्टानों (Rocks) से बने हैं। इनकी सतह ठोस होती है। | संरचना: ये मुख्यतः गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) और बर्फ से बने हैं। इनकी कोई ठोस सतह नहीं होती। |
| आकार और घनत्व: इनका आकार छोटा होता है लेकिन घनत्व (Density) बहुत अधिक होता है। | आकार और घनत्व: इनका आकार बहुत विशाल होता है लेकिन घनत्व कम होता है। |
| उपग्रह और वलय: इनके उपग्रह या तो नहीं हैं या बहुत कम हैं (पृथ्वी-1, मंगल-2)। इनमें छल्ले (Rings) नहीं पाए जाते। | उपग्रह और वलय: इनके बहुत सारे उपग्रह होते हैं। इन सभी के चारों ओर छल्ले (Ring Systems) पाए जाते हैं। |
गोल्डीलॉक्स ज़ोन (Goldilocks Zone): किसी तारे के चारों ओर का वह क्षेत्र जहाँ तापमान न तो बहुत अधिक गर्म हो और न ही बहुत अधिक ठंडा, जिससे वहां तरल पानी (Liquid Water) मौजूद रह सके। इसे ‘Habitable Zone’ भी कहते हैं। हमारे सौरमंडल में केवल पृथ्वी इस ज़ोन में स्थित है।
6. 8 ग्रहों का विस्तृत विश्लेषण (विशिष्ट तथ्य)
यूपीएससी अक्सर ग्रहों की विशिष्ट विशेषताओं, उनके घूर्णन की दिशा और उन पर भेजे गए अंतरिक्ष मिशनों से प्रश्न पूछता है। यहाँ प्रत्येक ग्रह का गहन विश्लेषण है:
1. बुध (Mercury)
यह सूर्य का सबसे निकटतम और सौरमंडल का सबसे छोटा ग्रह है। चूँकि यह सूर्य के बहुत करीब है, इसलिए इसका दिन अत्यधिक गर्म (430°C) और रातें अत्यधिक ठंडी (-180°C) होती हैं। पूरे सौरमंडल में सबसे अधिक दैनिक तापांतर (Diurnal Temperature Range) बुध पर ही पाया जाता है।
- परिक्रमण (Revolution): सूर्य का एक चक्कर लगाने में मात्र 88 दिन लगते हैं (सबसे तेज़)।
- उपग्रह: शून्य।
- वायुमंडल: इसके पास कोई स्थायी वायुमंडल नहीं है, इसलिए इस पर उल्कापिंडों के गिरने से बहुत सारे क्रेटर (गड्ढे) बन गए हैं, जिनमें ‘कैलोरिस बेसिन (Caloris Basin)’ सबसे बड़ा है।
- अंतरिक्ष मिशन: NASA का Messenger मिशन और ESA/JAXA का BepiColombo।
2. शुक्र (Venus)
यह पृथ्वी के सबसे नज़दीक का ग्रह है। आकार और द्रव्यमान में पृथ्वी के समान होने के कारण इसे ‘पृथ्वी की जुड़वां बहन’ (Earth’s Twin) कहा जाता है। इसे ‘भोर का तारा’ (Morning Star) और ‘सांझ का तारा’ (Evening Star) भी कहते हैं क्योंकि यह सूर्योदय से पहले और सूर्यास्त के बाद आकाश में सबसे चमकीला दिखता है।
- सबसे गर्म ग्रह: सूर्य के दूसरे नंबर पर होने के बावजूद यह सबसे गर्म ग्रह है (औसत तापमान 462°C)। कारण? इसके वायुमंडल में 96% कार्बन डाइऑक्साइड है, जो एक भयंकर Greenhouse Effect (हरित गृह प्रभाव) पैदा करती है। इसके बादलों में सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) पाया जाता है।
- विपरीत घूर्णन (Retrograde Rotation): शुक्र बाकी ग्रहों के विपरीत पूर्व से पश्चिम (East to West) की ओर घूमता है। यानी यहाँ सूर्योदय पश्चिम में होता है।
- सबसे धीमा घूर्णन: शुक्र का एक दिन (243 पृथ्वी दिन), उसके एक साल (225 पृथ्वी दिन) से बड़ा होता है!
- मिशन: Akatsuki (जापान), आगामी मिशन: Shukrayaan-1 (ISRO), VERITAS और DAVINCI+ (NASA)।
3. पृथ्वी (Earth)
सूर्य से दूरी के क्रम में तीसरा और आकार में पांचवां सबसे बड़ा ग्रह। इसे नीला ग्रह (Blue Planet) कहा जाता है क्योंकि इसकी सतह का 71% भाग जल से ढका है। ब्रह्मांड में यह एकमात्र ज्ञात ग्रह है जहाँ जीवन पनपा है।
- आकार (Shape): पृथ्वी पूरी तरह गोल नहीं है। यह ध्रुवों पर चपटी है और भूमध्य रेखा पर उभरी हुई है। इस विशिष्ट आकार को भू-आभ (Geoid) कहते हैं।
- अक्षीय झुकाव (Axial Tilt): पृथ्वी अपने अक्ष पर 23.5 डिग्री झुकी हुई है, जिसके कारण ऋतुओं (Seasons) में परिवर्तन होता है।
- उपग्रह: चंद्रमा (Moon)।
4. मंगल (Mars)
इसे लाल ग्रह (Red Planet) कहा जाता है क्योंकि इसकी मिट्टी में आयरन ऑक्साइड (Iron Oxide / जंग) की मात्रा बहुत अधिक है। इसका अक्षीय झुकाव (25 डिग्री) और दिन का समय (लगभग 24.6 घंटे) पृथ्वी के लगभग समान है, इसलिए यहाँ भी पृथ्वी की तरह ऋतु परिवर्तन होते हैं।
- भौगोलिक संरचनाएं: पूरे सौरमंडल का सबसे ऊँचा पर्वत ओलिंपस मॉन्स (Olympus Mons) (माउंट एवरेस्ट से 3 गुना ऊँचा) और सबसे बड़ी घाटी वैलेस मेरिनेरिस (Valles Marineris) मंगल पर ही स्थित हैं।
- उपग्रह: इसके दो छोटे उपग्रह हैं – फोबोस (Phobos) और डीमोस (Deimos)। डीमोस सौरमंडल का सबसे छोटा उपग्रह है।
- अंतरिक्ष मिशन: Mangalyaan / MOM (ISRO – पहली ही कोशिश में सफल), Perseverance Rover और Ingenuity Helicopter (NASA), Hope (UAE), Tianwen-1 (चीन)।
5. बृहस्पति (Jupiter)
सौरमंडल का सबसे बड़ा और सबसे भारी ग्रह। यह इतना बड़ा है कि इसमें लगभग 1,300 पृथ्वी समा सकती हैं। यह मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम का एक विशाल गैसीय गोला है।
- सबसे तेज़ घूर्णन: बृहस्पति अपने अक्ष पर मात्र 9 घंटे 55 मिनट में एक चक्कर पूरा कर लेता है (सौरमंडल में सबसे तेज़ दिन)।
- विशाल लाल धब्बा (Great Red Spot): यह बृहस्पति पर सदियों से चल रहा एक भयंकर तूफ़ान (Anticyclone) है, जो पृथ्वी से भी बड़ा है।
- उपग्रह: इसके लगभग 95 ज्ञात उपग्रह हैं। इसके 4 सबसे बड़े उपग्रहों को गैलीलियन उपग्रह कहा जाता है: आयो (Io – अत्यधिक ज्वालामुखी गतिविधि), यूरोपा (Europa – बर्फ के नीचे विशाल महासागर की संभावना), गेनीमेड (Ganymede) और कैलिस्टो (Callisto)। गेनीमेड (Ganymede) पूरे सौरमंडल का सबसे बड़ा उपग्रह है (यह बुध ग्रह से भी बड़ा है)।
- मिशन: Juno (NASA), आगामी JUICE मिशन (ESA – यूरोपा और गेनीमेड की खोज के लिए)।
6. शनि (Saturn)
आकार में दूसरा सबसे बड़ा ग्रह। यह सौरमंडल का सबसे सुंदर ग्रह माना जाता है क्योंकि इसके चारों ओर स्पष्ट और चमकीले छल्ले (Rings) हैं। ये छल्ले मुख्य रूप से बर्फ के टुकड़ों, धूल और चट्टानों से बने हैं।
- सबसे कम घनत्व: शनि का घनत्व (Density) पानी से भी कम है (0.687 g/cm³)। इसका मतलब है कि अगर कोई इतना बड़ा समुद्र हो जिसमें शनि को डाला जा सके, तो यह तैरेगा, डूबेगा नहीं!
- उपग्रह: शनि के सौरमंडल में सबसे ज़्यादा (146+) ज्ञात उपग्रह हैं। इसका सबसे बड़ा उपग्रह टाइटन (Titan) है। टाइटन सौरमंडल का एकमात्र ऐसा उपग्रह है जिसका अपना सघन वायुमंडल (Nitrogen आधारित) है और जहाँ सतह पर तरल मीथेन की नदियां बहती हैं। एक अन्य उपग्रह एन्सेलाडस (Enceladus) पर पानी के गीज़र (Geysers) पाए गए हैं।
- मिशन: Cassini-Huygens (NASA/ESA)।
7. अरुण (Uranus)
विलियम हर्शेल द्वारा टेलीस्कोप की मदद से खोजा गया यह पहला ग्रह था। इसके वायुमंडल में मीथेन (Methane) गैस की अधिकता के कारण यह हल्के नीले-हरे रंग का दिखाई देता है। इसे ‘Ice Giant’ भी कहते हैं।
- लेटा हुआ ग्रह (Rolling Planet): यूरेनस का अक्षीय झुकाव लगभग 98 डिग्री है। ऐसा लगता है जैसे यह अपने कक्षीय तल पर लेटा हुआ है और लुढ़कते हुए सूर्य की परिक्रमा कर रहा है। इसके ध्रुवों पर 42 साल का दिन और 42 साल की रात होती है।
- विपरीत घूर्णन: शुक्र की तरह यूरेनस भी अपने अक्ष पर पूर्व से पश्चिम (East to West) घूमता है।
- वलय (Rings): इसके चारों ओर भी धुंधले छल्ले हैं (जैसे अल्फा, बीटा, गामा, डेल्टा, एप्सिलॉन)।
- मिशन: अब तक केवल Voyager 2 (1986 में) ही यूरेनस के पास से गुज़रा है।
8. वरुण (Neptune)
यह सूर्य से सबसे दूर स्थित और सबसे ठंडा ग्रह है। यह गणितीय गणना (Mathematical prediction) के आधार पर खोजा जाने वाला पहला ग्रह था। मीथेन के कारण इसका रंग गहरा नीला (Deep Blue) है।
- सबसे तेज़ हवाएं: सौरमंडल की सबसे तेज़ हवाएं (2,000 किमी/घंटा से अधिक) नेपच्यून पर ही चलती हैं। बृहस्पति की तरह यहाँ भी एक ‘ग्रेट डार्क स्पॉट (Great Dark Spot)’ देखा गया है।
- उपग्रह: इसका सबसे बड़ा उपग्रह ट्राइटन (Triton) है। ट्राइटन सौरमंडल का एकमात्र बड़ा उपग्रह है जो अपने ग्रह के घूर्णन की विपरीत दिशा (Retrograde orbit) में चक्कर लगाता है। इस पर नाइट्रोजन के ज्वालामुखी (Cryovolcanoes) पाए जाते हैं।
- मिशन: केवल Voyager 2 (1989 में)।
7. पृथ्वी की गतियां: दिन-रात और ऋतु परिवर्तन
पृथ्वी दो प्रकार की गतियां करती है: घूर्णन (Rotation) और परिक्रमण (Revolution)। ये यूपीएससी भौतिक भूगोल (Physical Geography) के मुख्य आधार हैं।
1. घूर्णन (Rotation / परिभ्रमण)
पृथ्वी का अपने अक्ष (Axis) पर घूमना घूर्णन कहलाता है। पृथ्वी पश्चिम से पूर्व (West to East) की ओर घूमती है और एक चक्कर लगभग 24 घंटे में पूरा करती है।
प्रभाव: इसी गति के कारण पृथ्वी पर दिन और रात (Day & Night) होते हैं।
2. परिक्रमण (Revolution)
पृथ्वी का सूर्य के चारों ओर एक निश्चित दीर्घवृत्ताकार कक्षा (Elliptical orbit) में चक्कर लगाना परिक्रमण कहलाता है। इसमें 365 दिन और 6 घंटे लगते हैं (यही 6 घंटे मिलकर हर चौथे साल लीप वर्ष/Leap Year बनाते हैं)।
प्रभाव: पृथ्वी के अक्षीय झुकाव (23.5°) और परिक्रमण के संयुक्त प्रभाव से ऋतु परिवर्तन (Seasons – Summer, Winter, Spring, Autumn) होते हैं।
महत्वपूर्ण खगोलीय स्थितियां:
- उपसौर (Perihelion – 3 जनवरी): जब पृथ्वी सूर्य के सबसे नज़दीक होती है। (याद रखने की ट्रिक: पास=उप)।
- अपसौर (Aphelion – 4 जुलाई): जब पृथ्वी सूर्य से सबसे अधिक दूरी पर होती है।
- ग्रीष्म अयनांत (Summer Solstice – 21 जून): सूर्य की किरणें कर्क रेखा (Tropic of Cancer) पर सीधी पड़ती हैं। उत्तरी गोलार्ध में सबसे लंबा दिन और सबसे छोटी रात होती है। भारत में इसी दिन योग दिवस मनाया जाता है।
- शीत अयनांत (Winter Solstice – 22 दिसंबर): सूर्य की किरणें मकर रेखा (Tropic of Capricorn) पर सीधी पड़ती हैं। उत्तरी गोलार्ध में सबसे छोटा दिन होता है।
- विषुव (Equinox – 21 मार्च और 23 सितंबर): सूर्य की किरणें भूमध्य रेखा (Equator) पर सीधी पड़ती हैं। इन दोनों दिनों में पूरी पृथ्वी पर दिन और रात की अवधि बराबर (12-12 घंटे) होती है।
8. चंद्रमा (The Moon): कलाएँ, ग्रहण और मिशन
उत्पत्ति: ‘द जायंट इम्पैक्ट हाइपोथेसिस’ (Giant Impact Hypothesis): वैज्ञानिकों का मानना है कि अरबों साल पहले ‘थिया (Theia)’ नामक मंगल के आकार का एक पिंड प्रारंभिक पृथ्वी से टकराया था। इस टक्कर से जो मलबा अंतरिक्ष में उछला, उसी के संघनन (Accretion) से चंद्रमा का निर्माण हुआ।
चंद्रमा का घूर्णन (Tidal Locking):
चंद्रमा पृथ्वी का एक चक्कर 27 दिन 8 घंटे में लगाता है, और ठीक इतने ही समय में वह अपने अक्ष पर भी एक बार घूमता है। दोनों गतियों का समय समान होने के कारण, पृथ्वी से हमें हमेशा चंद्रमा का केवल एक ही भाग (लगभग 59%) दिखाई देता है। इसे टाइडल लॉकिंग (Tidal Locking) कहते हैं। चंद्रमा का जो भाग हमें कभी नहीं दिखता उसे ‘Dark Side of the Moon’ या ‘Far Side’ कहते हैं।
सूर्य ग्रहण (Solar Eclipse)
स्थिति: सूर्य – चंद्रमा – पृथ्वी। जब चंद्रमा, सूर्य और पृथ्वी के बीच आ जाता है और पृथ्वी पर चंद्रमा की छाया पड़ती है। यह हमेशा अमावस्या (New Moon) के दिन होता है।
चंद्र ग्रहण (Lunar Eclipse)
स्थिति: सूर्य – पृथ्वी – चंद्रमा। जब पृथ्वी, सूर्य और चंद्रमा के बीच आ जाती है और चंद्रमा पर पृथ्वी की छाया पड़ती है। यह हमेशा पूर्णिमा (Full Moon) की रात को होता है।
ज्वार-भाटा (Tides) में चंद्रमा की भूमिका:
समुद्र के जल का दिन में दो बार नियम से ऊपर उठना (ज्वार) और नीचे गिरना (भाटा) ज्वार-भाटा कहलाता है। यह सूर्य और मुख्य रूप से चंद्रमा की गुरुत्वाकर्षण शक्ति (Gravitational Pull) के कारण होता है। चूँकि चंद्रमा पृथ्वी के अधिक करीब है, इसलिए समुद्र पर उसका खिंचाव बल सूर्य की तुलना में दोगुना अधिक होता है।
बृहत् ज्वार (Spring Tides) पूर्णिमा और अमावस्या को आते हैं (जब सूर्य, पृथ्वी, चंद्रमा एक सीध में होते हैं)। लघु ज्वार (Neap Tides) अष्टमी को आते हैं।
चंद्र मिशन (Lunar Missions) – यूपीएससी फैक्ट्स
- अपोलो 11 (1969): नील आर्मस्ट्रांग चंद्रमा पर कदम रखने वाले पहले इंसान बने। (Sea of Tranquility नामक जगह पर)।
- चंद्रयान-1 (2008): इसरो का मिशन। इसने चंद्रमा पर ‘पानी के अणुओं (Water Molecules)’ की ऐतिहासिक खोज की।
- चंद्रयान-3 (2023): भारत चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव (South Pole) के पास सॉफ्ट लैंडिंग कराने वाला दुनिया का पहला देश बन गया। जिस जगह लैंडर उतरा उसे ‘शिव शक्ति पॉइंट’ नाम दिया गया है, और 23 अगस्त को ‘राष्ट्रीय अंतरिक्ष दिवस’ घोषित किया गया।
- आगामी: नासा का Artemis मिशन (इंसानों को फिर से चाँद पर ले जाने के लिए)।
9. क्षुद्रग्रह, धूमकेतु और उल्कापिंड (Small Solar System Bodies)
क्षुद्रग्रह (Asteroids)
ये चट्टानों और धातुओं के छोटे-बड़े टुकड़े हैं जो सूर्य की परिक्रमा करते हैं। ये ग्रहों के निर्माण के समय बचे हुए मलबे हैं। अधिकांश क्षुद्रग्रह मंगल और बृहस्पति (Mars & Jupiter) की कक्षाओं के बीच एक बेल्ट (Asteroid Belt) में पाए जाते हैं। सौरमंडल का सबसे बड़ा क्षुद्रग्रह सेरेस (Ceres) है, जिसे अब बौना ग्रह भी माना जाता है।
धूमकेतु (Comets / पुच्छल तारे)
ये धूल, चट्टान और जमी हुई गैसों (बर्फ, अमोनिया, मीथेन) के बने होते हैं। इन्हें ‘डर्टी स्नोबॉल (Dirty Snowball)’ भी कहा जाता है। जब ये सूर्य के करीब आते हैं, तो सौर विकिरण (Solar radiation) के कारण इनकी बर्फ पिघलकर गैस में बदलने लगती है (Sublimation)। सौर हवाओं के कारण गैस और धूल पीछे की ओर उड़ने लगती है, जिससे एक लंबी, चमकदार पूंछ (Tail) बन जाती है। धूमकेतु की पूंछ हमेशा सूर्य से दूर (विपरीत दिशा में) होती है। (उदाहरण: हैली धूमकेतु – Halley’s Comet, जो हर 76 साल में दिखता है)।
उल्कापिंड (Meteoroids, Meteors, and Meteorites)
इन तीनों शब्दों में यूपीएससी अक्सर कंफ्यूज करता है। इनका अंतर स्पष्ट होना चाहिए:
- उल्काभ (Meteoroid): जब क्षुद्रग्रहों के छोटे टुकड़े या धूमकेतु का मलबा अंतरिक्ष में तैर रहा होता है।
- उल्का (Meteor / टूटता तारा): जब यह टुकड़ा पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो हवा के घर्षण (Friction) के कारण मध्यमंडल (Mesosphere) में जलकर चमकने लगता है। इसे हम ‘शूटिंग स्टार’ कहते हैं। अधिकांश उल्काएं हवा में ही राख हो जाती हैं।
- उल्कापिंड (Meteorite): यदि उल्का का आकार बहुत बड़ा हो और वह पूरी तरह जले बिना पृथ्वी की सतह पर टकरा जाए, तो उसे उल्कापिंड कहते हैं। इसके टकराने से विशाल गड्ढे (क्रेटर) बन जाते हैं।
उदाहरण: महाराष्ट्र की लोनार झील (Lonar Lake) एक उल्कापिंड के टकराने से बनी क्रेटर झील है।
10. बौने ग्रह और सौरमंडल का किनारा (Dwarf Planets & Edge of Solar System)
बौने ग्रह (Dwarf Planets) और प्लूटो का निष्कासन
अगस्त 2006 में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ (IAU) ने ‘ग्रह’ होने के लिए 3 शर्तें रखीं:
1. वह सूर्य की परिक्रमा करता हो।
2. उसमें इतना गुरुत्वाकर्षण हो कि वह गोल आकार ले सके।
3. उसने अपनी कक्षा (Orbit) के आस-पास के इलाके को साफ कर लिया हो (Cleared the neighborhood) यानी उसकी कक्षा में कोई अन्य बड़ा पिंड न आता हो।
प्लूटो (Pluto) पहली दो शर्तें पूरी करता था, लेकिन वह अपनी कक्षा में वरुण (Neptune) की कक्षा को काटता था। इसलिए प्लूटो से ग्रह का दर्जा छीनकर उसे ‘बौना ग्रह’ (Dwarf Planet) घोषित कर दिया गया।
प्रमुख बौने ग्रह: प्लूटो, सेरेस (Ceres), एरिस (Eris), हउमेया (Haumea), माकेमाके (Makemake)।
कुइपर बेल्ट (Kuiper Belt)
वरुण (Neptune) ग्रह की कक्षा के बाहर बर्फ, अमोनिया और मीथेन से बने छोटे-छोटे पिंडों की एक विशाल अंगूठी जैसी बेल्ट है। प्लूटो भी इसी बेल्ट का हिस्सा है। अधिकांश कम अवधि वाले धूमकेतु (Short-period comets) यहीं से आते हैं।
ऊर्ट क्लाउड (Oort Cloud)
यह हमारे सौरमंडल के सबसे बाहरी किनारे को घेरने वाला बर्फीले पिंडों का एक काल्पनिक गोलाकार आवरण (Spherical shell) है। यह कुइपर बेल्ट से भी बहुत दूर है। लंबी अवधि वाले धूमकेतु (जिन्हें सूर्य का चक्कर लगाने में हज़ारों साल लगते हैं) इसी ओर्ट क्लाउड से आते हैं।
