අපි එදිනෙදා දකින දේවල් සහ විද්යාව ඔස්සේ ඉගෙන ගන්න දේවල්වලට අනුව පෘථිවිය ගැන යම් චිත්රයක් අප හැම කෙනකු ම මවා ගෙන තියෙනවා. ඒ දැනුමෙන් තව කෙනකුට පෘථිවිය ගැන මූලික හැඳින්වීමක් කරන්න අපිට පුළුවන්. සාමාන්ය මුලික ක්රියාවලීන් ගෙන් අපගමනය වන සිදුවීම් පෘථිවියේ අනන්තවත් සිදු වන බව අප දන්නවා. ඒවා බොහොමයක් භෞතික විද්යාත්මක ව පැහැදිලි කර ගැනීම අපගේ දැනුමට උපකාරී වනවා මෙන් ම අපගේ මේ අසමසම නවාතැන අගය කිරීමටත් අප පොලඹවනු ඇති.
පෘථිවියේ ස්කන්ධය කාලයත් එක්ක වැඩිවන හැටි
පෘථිවියේ ස්කන්ධයේ අගය ඉතා විශාල සංඛ්යාවක් වනවා. අපට තේරෙන භාෂාවකින් කිව්වොතින් එම අගය මෙට්රික් ටොන් 6 බිලියන ට්රිලියනයක්. නමුත් මෙම අගය නියත ව පවතින්නේ නැහැ. සෑම වසරක ම මෙට්රික් ටොන් 5000ක් පමණ මෙයට එකතු වන බව විද්යාඥයන් සොයා ගෙන තිබෙනවා. ඒ, අභ්යවකාශයේ සිට එන දූවිලි හේතුවෙන්. පෘථිවියෙන් හමු වන අස්වාභාවික ද්රව්යවලටත් හේතුව මෙම දූවිලි වනවා. ඇසට පෙනෙන ප්රමාණයේ උල්කාපාත ආදියෙන් වසරකට එකතු වන්නේ මෙට්රික් ටොන් 10ක් පමණක් බවයි පැවසෙන්නේ.
අභ්යවකාශයේ සිට පෘථිවියට පතිතවන දූවිලි පිළිබඳ ව පර්යේෂණ කිරීම ලේසි පහසු කටයුත්තක් නොවේ. මෙම අංශුවල විෂ්කම්භය මයික්රෝ මීටර 1 – 100ත් අතර පැවතීම නිසා ඒවා පෘථිවියේ වෙනත් දූවිලි අංශු හා මිශ්ර වීම මෙයට හේතුව යි. මෙම තත්ත්වය අවම කර ගැනීම සඳහා විද්යාඥයන් පර්යේෂණ සිදු කරන්නේ ඇන්ටාක්ටිකා මහද්වීපයේ යි. වසර 20ක පමණ පර්යේෂණවලින් අනතුරුව විද්යාඥයන්ගේ නිගමනය වූයේ වසරකට බරින් මෙට්රික් ටොන් 4700ක් පමණ වූ අභ්යවකාශ අංශු ප්රමාණයක් මෙලෙස පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ළඟා වන බව යි.
කෙසේවෙතත් වසරකට මෙට්රික් ටොන් 13,600ක පමණ අංශු පෘථිවිය වෙතට පැමිණ වායුගෝලයේ දී දැවී විනාශ වන නිසා පෘථිවියට පතිත වන්නේ මෙට්රික් ටොන් 4700ක් පමණක් බවයි පැවසෙන්නේ. මෙම අංශු ප්රමාණය පෘථිවියේ ස්කන්ධය කෙරෙහි විශාල බලපෑමක් ඇති නොකළත් වසර බිලියන 4 ඉක්ම වූ පෘථිවියේ ආයු කාලය සැලකීමේ දී වර්තාමන පෘථිවි ස්කන්ධය සඳහා මෙම අංශු සැලකිය යුතු බලපෑමක් සිදු කර ඇති බව උපකල්පනය කළ හැකි යි.
පෘථිවිය වටා දිස්වන අදිසි රතු පැහැය
2009 වසරේ පෙබරවාරි මාසයේදී වායුගෝලයේ කාබන්ඩයොක්සයිඩ් ප්රමාණය නිරීක්ෂණය සඳහා Orbiting Carbon Observatory (OCO) නම් වූ නාසා චන්ද්රිකාවක් ගුවන්ගත කෙරුණා. එමගින් පෘථිවියේ සිට පරාවර්තනය වී එන කාබන්ඩයොක්සයිඩ් හි වර්ණාවලියට අයත් තරංග හඳුනා ගැනීම සඳහා චන්ද්රිකාව තම සංවේදක ක්රියාත්මක කර තිබුණත් අමුතු ම තරංග ආයාමයක තරංග විශේෂයක් චන්ද්රිකාව ග්රහණය කර ගෙන තිබුණා.
මෙම තරංග නිකුත් වන ස්ථානයක් පිළිබඳ ව නිශ්චිත හෝඩුවාවක් නොමැති නිසා නාසා පර්යේෂකයන් තීරණය කළේ එම තරංග ආයාමයට අදාළ තරංග පමණක් නිරීක්ෂණය කිරීමට යි. එයින් පෙනී ගියේ මුළු පෘථිවියේ භුමි ප්රමාණය පුරාම විවිධ තීව්රතාවලින් පැතිරුණු රත් පැහැයක් දක්නට ලැබෙන බව යි. මෙම තරංග ආයාමය සූර්යයාගෙන් නිකුත් වන්නක් නොවන බවට තහවුරු කරගත් විද්යාඥයන් මේ පිළිබඳව සොයා බැලීම ඇරඹුවා.
ඒ අනුව නිරීක්ෂණය වූයේ නාගරික ප්රදේශ වලට වඩා ජනගහනය අඩු වනාන්තර සහ ශාක බහුල ප්රදේශවලින් වැඩි තීව්රතාවකින් යුත් තරංග නිකුත්වන බව යි. එනම් මේවා මිනිසාගේ ක්රියාකාරකම්වලින් නිර්මාණය වන තරංග විශේෂයක් නොවන බව පැහැදිලි වුණා. මෙම සංසිද්ධියට හේතු වන්නේ ශාකවල ප්රභාසංස්ලේෂණ ක්රියාවලියේදී සිදුවන “හරිතප්රද ප්රතිදීප්තිය” (chlorophyll fluorescence) බවට තහවුරු වූයේ ඉන් අනතුරුව යි.
ශාකවල ප්රභාසංස්ලේෂණයේ දී සිදුවන්නේ ශාක පත්රවල ඇති හරිතප්රද තුළ අණු, හිරු එළියෙන් උත්තේජනය වී ආලෝක ශක්තිය රසායනික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වීම යි. මෙම ශක්තියෙන් වායුගෝලයේ ඇති කාබන්ඩයොක්සයිඩ් උරා ගෙන පසෙන් ලැබෙන ජලය සමඟ ප්රතික්රියා කරවා අවසානයේ ග්ලුකෝස් සහ ඔක්සිජන් නිපදවනවා. මෙම ග්ලුකෝස්, ශාකයේ වර්ධනයට මෙන් ම වෙනත් ජීවින්ගේ ආහාර ලෙසත් වැදගත් වනවා.
ශාකයකට ග්ලුකෝස් හෙවත් ආහාර නිෂ්පාදනය කළ හැකි සීමාවක් පවතිනවා. හිරු එළිය බොහෝවිට දවස පුරාමත්, අවුරුද්ද මුළුල්ලේත් ලැබීම නිසා වැඩි හිරු එළිය ආපසු පිට කිරීමට ක්රමවේදයක් අවශ්ය වනවා. නැතහොත් අමතර ආලෝකය මගින් ඒවායේ හරිතප්රදවල ඇති තැටි වැනි ව්යුහ හානියට පත් විය හැකි යි. මේ නිසා පතිත වන ආලෝකයෙන් කොටසක් තාපය ලෙස ශාක පත්රවලින් පිට කරන අතර තවත් කොටසක් වෙනත් තරංග ආයාමයක විකිරණ ලෙස පිට කරනවා. මේවා පියවි ඇසට දර්ශනය වන තරංග ආයම පරාසයේ නොපවතින අතර නිල් සහ පාරජම්බුල ආලෝකයේ දී දිස්වන්නේ රතු පැහැයෙන්.
මේ නිසා චන්ද්රිකාවල සවිකර ඇති සංවේදකවලට පෘථිවියේ මෙම තරංග ආයමයට අදාළ සිතියමක් නිරීක්ෂණය කළහොත් ශාක ප්රජාවේ පැතිරීම පිළිබඳ ව පැහැදිලි අවබෝධයක් ලබාගත හැකි යි. අහම්බෙන් කළ සොයා ගැනීමක් වුවත් මෙය අද වන විට ලෝක දේශගුණ විපර්යාස හමුවේ ශාකවල පැවැත්ම නිරීක්ෂණය සඳහා OCO-2 සහ OCO-3 මෙහෙයුම්වල දී ද භාවිත කෙරෙනවා.
නාසා ආයතනය OCO-2 මෙහෙයුමේදී මේ සම්බන්ධව විස්තර කරන වීඩියෝව මෙතැනින් නරඹන්න.
උතුර හැමදා ම උතුර ද?
පෘථිවියේ උතුර කොහේද යන ප්රශ්නයට ඕනෑම කෙනකුගේ පිළිතුර වෙන්නේ ඇලස්කාව, සයිබිරියානු කලාපය සහ ග්රීන්ලන්තයට ඉහළින් පිහිටි ආක්ටික් කලාපයේ මධ්යය යි. එසේම ඇන්ටාක්ටික් මහද්වීපයේ මධ්යය පෘථිවියේ දකුණ ලෙස හඳුන්වනවා. මේවා පෘථිවියේ භූගෝලීය උතුර සහ දකුණ වුණත් පෘථිවියේ චුම්බක උතුර මීට වසර මිලියන 20ක පමණ අතීතයේ සිට වසර සිය දහස් ගණනකට වරක් දෙපැත්ත මාරු වී තිබෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස මීට වසර 780,000කට පෙර ඔබ මාලිමාවක් අතැතිව සිටියේ නම් පෘථිවියේ උතුර ඇත්තේ ඇන්ටාක්ටික් මහද්වීපය දෙසින් බව ඔබට පෙන්වනු ඇති.
විද්යාඥයන් පවසන අන්දමට පෘථිවියේ චුම්බක ක්ෂේත්රය නිර්මාණය වී ඇත්තේ අභ්යන්තර හරයේ ඇති ද්රව යකඩ ඝන වීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස යි. මෙම ඝන වීම නිසා හරය අවට ඇති ද්රව යකඩ කැලතීමකට ලක්වනවා. එවිට විශ්වයට විහිදී යන ප්රබල චුම්බක ක්ෂේත්රයක් හට ගන්නවා. මෙම චුම්බක ක්ෂේත්රය මීට වසර බිලියන 3.5කට පමණ පෙර නිර්මාණය වුවක් ලෙසයි විශ්වාස කරන්නේ. ද්රව යකඩවල හැසිරීම නිශ්චිත නොවන නිසා චුම්බක ක්ෂේත්රයේ දිශාවේ සුළු අපගමන සිදුවිය හැකි යි. අදටත් පෘථිවියේ චුම්බක උතුර භූගෝලීය උතුරට අංශක 11ක් පමණ ආනතවයි පවතින්නේ.
ඉහත ද්රවමය ස්වභාවය ම අංශක 180කින් චුම්බක ක්ෂේත්රයේ වෙනස් කිරීමට හේතුවන බව විද්යාඥයන් විශ්වාස කරනවා. අතීතයේ එවැනි වෙනස්කම් වී ඇති බව පසක් කරන ප්රධාන ම සාක්ෂිය වන්නේ වසර සිය දහස් ගණනක් පෞරාණික පාෂාණ යි. මේවායින් ලබා ගත් නිරීක්ෂණ සුපිරි පරිගණක ඔස්සේ ගණනය කිරීම්වලට ලක් කිරීමෙන් පසු නිගමනය වී ඇත්තේ පසුගිය වසර මිලියන 83 තුළ පෘථිවියේ චුම්බක ක්ෂේත්රයේ දිශාව 183 වාරයක් දෙපස මාරු වී ඇති බව යි. ආසන්න ව සෑම වසර ලක්ෂ 3කට වරක් ම එවැන්නක් සිදුවිය හැකි බව විද්යාඥයන් පවසනවා.
ආසන්න ම චුම්බක ක්ෂේත්රයේ දිශාව ප්රතිවිරුද්ධ වීමේ සිදුවීම වසර 780,000කට පෙර වාර්තා වීමෙන් මීළඟ අවස්ථාව පැමිණෙන්නේ කොපමණ කාලයකින් ද යන්න පුරෝකථනය කළ නොහැකි බව පැහැදිලි වනවා. මෙම සංසිද්ධියෙන් පෘථිවියේ ජීවයට අහිතකර බලපෑමක් ඇති නොවුණත් සෑම ප්රතිවිරුද්ධ වීමක දී ම චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ප්රබලතාව අඩු වන බවයි පැවසෙන්නේ. මෙම චුම්බක ක්ෂේත්රය මගින් සුර්යයාගේ සිට එන අහිතකර කොස්මික් කිරණවලින් පෘථිවියේ ජීවය ආරක්ෂා වන නිසා එහි ප්රබලතාව අඩු වීම ගැටලුවක් වනවා. මීට වසර මිලියනයකට පෙර චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ප්රබලතාවට වඩා දෙගුණයක් ප්රබල චුම්බක ක්ෂේත්රයක් අද පවතින නිසා චුම්බක ක්ෂේත්රයේ දිශාව ප්රතිවිරුද්ධ වීමේ සිදුවීමක් තවත් වසර දහස් ගණනකට සිදු නොවෙතැයි අපේක්ෂිත යි. එසේම එවැන්නක් එක් රැයකින් සිදුවන්නේ ද නැති බවත් මෙහිදී මතක් කළ යුතු වනවා.
දිනෙන් දින දිගුවන “දවස”
පෘථිවිය මත දවසක් යනුවෙන් හඳුන්වන්නේ තම අක්ෂය වටා එක් වටයක් භ්රමණය වීමට පෘථිවියට ගතවන කාලය බව අප දන්නවා. එම කාලය වර්තමානයේ නම් පැය 24ක් වුණත් අදින් වසර බිලියන 1.4ක අතීතයට ඔබ ගියොත් දවසක කාලය පැය 18ක් පමණක් වන බව ඔබට දැනේවි. මෙයට හේතුව වන්නේ පෘථිවියේ භ්රමණ වේගය ඉතා සෙමින් අඩුවීම හේතුවෙන්. සෑම වසර 100ක දී ම පෘථිවියේ දවසක් මිලි තත්පර 1.8 කින් දිගින් වැඩි වන බවට විද්යාඥයන් ගණන් බලා තිබෙනවා. Very Long Baseline Interferometry (VLBI) තාක්ෂණය නිසා වර්තමානයේ දී පෘථිවියේ භ්රමණයේ ඉතාම කුඩා වෙනසක් වුවත් විද්යාඥයන්ට හඳුනාගන්නට හැකියාව තිබෙනවා. එම තාක්ෂණය රඳා පවතින්නේ පෘථිවිය මත විවිධ ස්ථානවල සවිකර ඇති අභ්යවකාශ දුරේක්ෂවල ක්රියකාරිත්වය මත යි.
පෘථිවියේ භ්රමණ වේගය විවිධ හේතු මත වෙනස් වනවා. පෘථිවියේ අභ්යන්තර බලවල වෙනස් වීම් (; ද්රව හරයේ වෙනස් වීම්, වායුගෝලයේ සුළං ප්රවාහ ආදිය) මඳ වශයෙන් හෝ පෘථිවියේ භ්රමණ වේගයට බලපෑම් ඇතිකරනවා. වඩාත් ප්රබලම බලපෑම ඇති කරන්නේ බාහිර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලවේග යි. එයිනුත් චන්ද්රයා විශේෂ වනවා. චන්ද්රයාගේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම නිසා පෘථිවිය මත සාගර ජලය ඉහළ යාම අප කුඩා කාලයේ සිට ම දන්නා සංසිද්ධියක්.
චන්ද්රයා පෘථිවිය වටා ගමන් ගන්නා නිසා මෙම ජලයේ නෙරා ඒම රැල්ලක ආකාරයෙන් පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ගමන් කරනවා. පෘථිවියේ සාමන්ය භ්රමණ වේගය චන්ද්රයාගේ පෘථිවිය වටා පරිභ්රමණ වේගයට වඩා වැඩි බැවින් ඉහත නෙරා යෑම ඉදිරියට ගමන් කරන්නේ චන්ද්රයාට වඩා ඉදිරියෙනු යි. එවිට මෙම අමතර ස්කන්ධය මගින් චන්ද්රයා ද ඉදිරියට අදිනවා. මේ හේතුවෙන් චන්ද්රයා සුළු වශයෙන් තම කක්ෂයෙන් ඉවතට ගමන් කරනවා. එනම් වසරකට අඟල් 1.5ක් වැනි සුළු ප්රමාණයක් චන්ද්රයා පෘථිවියෙන් ඈත් වන බවයි පැවසෙන්නේ. (වසරකට මිනිසකුගේ නියපොත්තක් වැවෙන්නේ ද මෙවැනි වේගයකිනි)
චන්ද්රයා සහ පෘථිවිය එකිනෙක ආසන්නයේ පවතින වස්තූන් නිසා චන්ද්රයා ඉවතට ගමන් කිරීමෙන් පෘථිවියේ ස්කන්ධ ව්යාප්තිය වැඩි වන බව පැවසිය හැකි යි. මේ නිසා පෘථිවියේ භ්රමණ වේගය අඩුවන බවයි පැවසෙන්නේ. බැලේ නර්තන ශිල්පියකු තම අත් දෙපසට දිගු කර භ්රමණ වේගය අඩු කරගන්නාක් මෙන් චන්ද්රයා ඉවතට ගමන් කිරීම පෘථිවියේ භ්රමණ වේගය අඩු කිරීමටත් එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස පෘථිවි දිනයක කාලය වැඩි කිරීමටත් හේතුවනවා. කෙසේවෙතත් මෙම පෘථිවි දිනයක කාලය වැඩිවීම මිනිත්තුවක් බවට පත්වීමට තවත් වසර මිලියන 200ක් ගතවෙනු ඇති.
පෘථිවියට තවත් චන්ද්රයන්?
සොරග්රහ මණ්ඩලයේ බොහෝමයක් ග්රහලෝකවලට චන්ද්රයන් එකකට වඩා සිටිනවා. උදාහරණ ලෙස අඟහරුට චන්ද්රයින් ද්විත්වයක් ද, බ්රහස්පතිට 67ක් ද, සෙනසුරුට 62ක් ද, යුරේනස්ට 27ක් ද සහ නෙප්චූන්ට 14ක් ද ආදී වශයෙන්. නමුත් පෘථිවිය වටා පරිභ්රමණයේ යෙදෙන්නේ එක් චන්ද්රයකු පමණයි. ඇත්තෙන් ම පෘථිවියට ඇත්තේ එක් චන්ද්රයකු පමණක් ද යන්න විද්යාඥයන් කාලයක සිට පිළිතුරු සොයා බලන ප්රශ්නයක් වනවා.
අපගේ චන්ද්රයා මීට වසර බිලියන 4.5කට පෙර එනම් පෘථිවිය නිර්මාණය වන අවස්ථාවේ දී තිබී නැහැ. නමුත් ඉන් කෙටිකලකට පසු පෘථිවියේ ගැටුණු අඟහරු තරම් විශාල Theia නම්වූ ග්රාහකයක් හේතුවෙන් කැඩී ගිය කොටසකින් චන්ද්රයා නිර්මාණය වූ බව කියනවා. මෙම පිපිරීමේ දී නිදහස් වූ වලා සහ සොරග්රහ මණ්ඩලයේ ඉතිහාසය තුළ සිදුවූ විවිධ ග්රාහක ඝට්ටනවලින් නිදහස් වූ ධුලි වලා පෘථිවිය වටා පරිභ්රමණය වනු දැකිය හැකි යි. මෙවැනි වලාවන් දෙකක් L5 නම් Lagrange point එකෙහි පවතින බවට 1961 වසරේදී සොයාගත්තා.
Lagrange point යනු විශාල ස්කන්ධ දෙකක් මගින් ඇති කරන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයන් නිෂේධනය වී යන ස්ථාන යි. මෙවැනි ස්ථාන 5ක් ඕනෑම ග්රහවස්තු දෙකක් අතර පවතින බව 1772 දී සොයාගැනුණා. මෙම ස්ථාන නම් කෙරෙන්නේ L1 සිට L5 දක්වා නම්වලින් වන අතර L1 සිට L3 දක්වා ඒවා ස්කන්ධ දෙක යාකරන රේඛාවේ ද L4 සහ L5 ස්කන්ධ දෙක අතර සමපාද ත්රිකෝණයක් නිර්මාණය කරන ස්ථානවල ද හමු වනවා. සාමාන්යයෙන් L4 සහ L5 ස්ථානවල ස්වාභාවිකව ම ග්රාහක හෝ ධුලි වලා එක් වී කක්ෂයේ ගමන් කිරීම දැකිය හැකි යි. ඉහතින් සඳහන් කර ඇත්තේ පෘථිවිය සහ චන්ද්රයා අතර Lagrange point අතරින් L5 Point එක පිළිබඳව යි.
1961 හඳුනා ගත් එම ධුලි වලා ද්විත්වය Kordylewski dust cloud (KDC) ලෙස හැඳින්වූ අතර 2018 වසරේ සිට ඒවා හඳුන්වන්නේ ධූලින්ගෙන් නිර්මාණය වුණු චන්ද්රයින් ලෙසයි. නව සොයා ගැනීම් වලට අනුව, එක් එක් Kordylewski වලාවක පළල අංශක 15 ත් 10 ත් අතර ප්රමාණයක් ගන්නවා. එනම් සැබෑ ප්රමාණයෙන් සැතපුම් 65,000 සිට 45,000 දක්වා අභ්යවකාශයේ පිහිටි ප්රදේශයකට සමානයි. ඒ අනුව පෘථිවියට වඩා 9 ගුණයක පළලින් යුක්ත බව කිව හැකියි. වලාව එතරම් පළල් වුවත් වලාව නිර්මාණය වී ඇති තනි තනි අංශු සමහරක විෂ්කම්භය මයික්රෝ මීටරයක් පමණ වනවා. පියවි ඇසට දැකිය නොහැකි මෙම වලාව පෘථිවියේ උපග්රහයෙක් ලෙස හැඳින්වීමට නොහැකියි.
ඉහත වලාවන්ට අමතර ව පෘථිවියට තාවකාලික චන්ද්රයන් ද පැමිණෙනවා. 2012 වසරේදී පළ වූ පර්යේෂණ වාර්තාවකට අනුව සෞරග්රහ මණ්ඩලයේ ඇති සුර්යයා වටා ගමන් කරන ග්රාහක කොටස් තාවකාලික ව පෘථිවිය වටා ද ගමන් කරන බවයි පැවසෙන්නේ. මේවා හඳුන්වන්නේ කුඩා චන්ද්රයන් (minimoons) නමින්. 2006 RH120 නමින් හඳුන්වන මීටර 5ක විශ්කම්භයකින් යුත් ග්රාහකය පෘථිවිය වටා වට 4ක් පමණ ගමන් කිරීමෙන් පසු නැවත සුර්යයා වටා පථයට එක් වී තිබෙනවා. මෙවැනි ග්රාහක ක්රමවත් කක්ෂයක ගමන් නොකරන අතර තාවකාලිකව සංකීර්ණ පථයකයි ගමන් කරන්නේ.