ప్రశ్న: గ్రహాలు, నక్షత్రాలు తదితర ఖగోళ వస్తువులన్నీ గోళాకృతిలోనే ఎందుకు ఉండాలి? ఇతర ఆకృతుల్లో ఎందుకు ఉండడంలేదు? - రుత్విక్, మనోజ్, కె.వి.పి. పబ్లిక్ పాఠశాల
జవాబు : సూర్యుడు ఒక నక్షత్రం. కొన్ని వందల కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం (సుమారు 600 కోట్ల సంవత్సరాలు) వరకు సౌర కుటుంబంలోని గ్రహాలన్నీ సూర్యుడితో పాటుగా ఒకే వస్తువుగా ఉండేవి. ఆ వస్తువులో ఉన్నదంతా హైడ్రోజన్, హీలియం వాయువులే. హైడ్రోజన్ వాయువు కేంద్రక సంలీన చర్యల (Nuclear Fusion) ద్వారా హీలియం వాయువుగా మారే ప్రక్రియలో విపరీతమైన శక్తి విడుదల కావడం వల్లే నక్షత్రాలు స్వయం ప్రకాశకాలుగా ఉన్నాయి. నేటికీ సూర్యుడిలో సుమారు 75 శాతం మేరకు పదార్థం కేవలం హైడ్రోజన్ వాయువే. ఇక మిగిలిన 25 శాతంలో దాదాపు 24 శాతం వరకు హీలియమే! వాయువులు, ద్రవాలు, ప్రవాహకాలు (Fluids) అంటే... అవి పాత్రో చితంగా (according to Container) రూపాన్ని మార్చుకొంటాయి. అయితే సూర్యుడిలో ఉన్న పాదార్థిక మోతాదు విపరీతంగా ఉండడం వల్ల అంతర్గత గురుత్వాకర్షణ బలం వల్ల అందులోని పదార్థం దగ్గరకు చేరుకొని కుంచించుకొంది. వ్యాపనం (diffusion) చెంది విస్తారం కావాలన్న వాయు లక్షణం, గురుత్వాకర్షణ వల్ల కుదురుగా సంఘటితంగా ఉండాలన్న పాదార్థిక లక్షణం మధ్య ఉన్న ఘర్షణ, అనుబంధం లో సమతాస్థితి (Equilibrium) రావడం వల్ల అటు అనంతంగా విస్తరించకుండా ఇటు ఏక బిందువు కాకుండా నిర్థిష్ట ఘన పరిమాణాన్ని నక్షత్రాలు ఆక్రమించుకుంటు న్నాయి. ఇది గతితార్కిక సమతాస్థితి. అంతర్గత గురుత్వా కర్షక బలాల వల్ల నక్షత్రాలు లేదా ఇతర ప్రవాహకాలలోని పదార్థం దగ్గరకు చేరువవుతుంది. ఇలా చేరువయ్యే క్రమంలో అంతర్గత బలాలు అన్ని వైపులకూ సమానంగా ఉండడం వల్ల పదార్థపు బాహ్యౌపరితలం వస్తువు గరిమనాభి(Centre of Gravition)కి సమాన దూరంలో ఉండే పరిస్థితి నెలకొంటుంది. ఇదే గోళాకారం. గోళాకారం కాకుండా ఘనాకారాన్ని (Cubical Shape) ఊహిద్దాం. అపుడు ఆ ఘనపు గరిమనాభికి అత్యంత దగ్గరగా ఉన్న బాహ్యౌపరితలం ఆ ఘనపు ముఖాలు (edges).ఆ తరువాత దగ్గరగా ఉన్నవి ఆ ఘనపు అంచులు (corners). . అత్యంతదూరంగా ఉన్న బాహ్యౌపరి తల ప్రాంతాలు ఆ ఘనపు మూలలు (షశీతీఅవతీర). మరి అంతర్గతంగా లోపలివైపునకు గురుత్వ బలాలు ఒకేవిధంగా ఉండే ఘనపు అంచులు, మూలల్లోని భాగం ముఖాల కన్నా దూరంగా ఎందుకుండాలన్న ప్రశ్న ఉదయిస్తుంది. అంటే ఆ విధంగా పదార్థం ఉండలేదన్నమాట. మరోమాటలో చెప్పాలంటే పదార్థపు ఘనపరిమాణం ఒకేవిధంగానే ఉన్నా నిర్ధిష్ట పదార్థ పరిమాణం(mass) తో ఉన్న ఏ ప్రవాహకం (fluid) అయినా తన ఉపరితల వైశాల్యాన్ని అత్యంత తక్కువ అయ్యేలా మారుతుంది. నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి, ఘనపరిమాణంతో ఉన్న పదార్థానికి అనంత విధాలుగా రూపాలకు అవకాశం. ఉన్నా అత్యంత తక్కువ ఉపరితల వైశాల్యం (Surface area) ఉండగల స్థలరూపం(Spatial Shape) కేవలం గోళాకారమే (fluid mechanics). దీన్నే ప్రవాహ గతి శాస్త్రం(Spherical Shape)లో తలతన్యతా దృగ్విషయం (surface tension phenomenon) అంటారు. సూర్యుడిలాగే ఒకప్పుడు గ్రహాలు కూడా వాయురూపాలే కాబట్టి అవి కూడా ఏర్పడ్డపుడు ఈ తలతన్యతా ధర్మం ఆధారంగా గోళాకృతిలో ఉన్నాయి. చేతిలో కొంత నీటిని తీసుకొని గిరాటేయండి. ఏర్పడే నీటి బిందువులకు గోళాకృతి రావడానికి కారణం ఈ తలతన్యతా లక్షణమే. వర్షపు బిందువులు గోళాకృతిలో ఉండడం వెనుక కూడా ఈ ప్రకృతి లక్షణమే ఉంది.
ప్రొఫెసర్
ఎ. రామచంద్రయ్య
సంపాదకులు, చెకుముకి,
జన విజ్ఞాన వేదిక
Authorization