புதன் கிரகம்

அடிப்படை வானியல் தரவு

புதன் பல விஷயங்களில் ஒரு தீவிர கிரகம். சூரியனுக்கு அருகில் இருப்பதால்-அதன் சராசரி சுற்றுப்பாதை தூரம் 58 மில்லியன் கி.மீ (36 மில்லியன் மைல்கள்) -இது குறுகிய ஆண்டு (88 நாட்கள் புரட்சி காலம்) மற்றும் அனைத்து கிரகங்களின் மிக தீவிர சூரிய கதிர்வீச்சையும் பெறுகிறது. சுமார் 2,440 கிமீ (1,516 மைல்) சுற்றளவில், புதன் மிகச்சிறிய பெரிய கிரகமாகும், இது வியாழனின் மிகப்பெரிய சந்திரன், கேனிமீட் அல்லது சனியின் மிகப்பெரிய சந்திரன் டைட்டனை விட சிறியது. கூடுதலாக, புதன் வழக்கத்திற்கு மாறாக அடர்த்தியானது. அதன் சராசரி அடர்த்தி தோராயமாக பூமியின் அடர்த்தி என்றாலும், அது குறைவான வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருக்கிறது, எனவே அதன் சொந்த ஈர்ப்பு விசையால் குறைவாக சுருக்கப்படுகிறது; சுய சுருக்கத்திற்காக சரிசெய்யப்படும்போது, ​​புதனின் அடர்த்தி எந்த கிரகத்திலும் மிக உயர்ந்ததாகும். புதனின் வெகுஜனத்தின் மூன்றில் இரண்டு பங்கு அதன் பெருமளவில் இரும்பு மையத்தில் உள்ளது, இது கிரகத்தின் மையத்திலிருந்து சுமார் 2,100 கிமீ (1,300 மைல்) சுற்றளவு அல்லது அதன் மேற்பரப்புக்கு 85 சதவிகிதம் வரை பரவியுள்ளது. கிரகத்தின் பாறை வெளிப்புற ஷெல்-அதன் மேற்பரப்பு மேலோடு மற்றும் அடிப்படை மேன்டில்-சுமார் 300 கி.மீ (200 மைல்) தடிமன் மட்டுமே.

அவதானிப்பு சவால்கள்

பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து பார்த்தபடி, புதன் அந்தி மற்றும் அந்தி வேளையில் ஒளிந்து கொள்கிறது, சூரியனிடமிருந்து கோண தூரத்தில் சுமார் 28 than க்கு மேல் கிடைக்காது. காலையிலோ அல்லது மாலை வானத்திலோ புதன் சூரியனுடன் ஒப்பிடும்போது அதே இடத்திற்குத் திரும்புவதற்கு 116 நாட்கள் ஆகும். இது புதனின் சினோடிக் காலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் அடிவானத்திற்கு அருகில் இருப்பதால், புதன் எப்போதும் பூமியின் கொந்தளிப்பான வளிமண்டலத்தின் ஊடாகவே காணப்படுகிறது, இது பார்வையை மழுங்கடிக்கிறது. வளிமண்டலத்திற்கு மேலே கூட, ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி போன்ற சுற்றுப்பாதைகள் அவற்றின் கருவிகளின் உயர் உணர்திறன் மூலம் புதனுக்கு அனுசரிக்க தேவையான சூரியனை நெருங்கிச் செல்வதிலிருந்து கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. புதனின் சுற்றுப்பாதை பூமிக்குள்ளேயே இருப்பதால், அது எப்போதாவது நேரடியாக பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையில் செல்கிறது. இந்த நிகழ்வு, தொலைநோக்கி அல்லது விண்கலக் கருவிகளால் பிரகாசமான சூரிய வட்டைக் கடக்கும் ஒரு சிறிய கருப்பு புள்ளியாகக் காணலாம், இது ஒரு போக்குவரத்து என்று அழைக்கப்படுகிறது (கிரகணத்தைப் பார்க்கவும்), இது ஒரு நூற்றாண்டில் சுமார் ஒரு டஜன் முறை நிகழ்கிறது. புதனின் அடுத்த போக்குவரத்து 2019 இல் நிகழும்.

புதன் விண்வெளி ஆய்வு மூலம் படிப்பதற்கான சிரமங்களையும் முன்வைக்கிறது. இந்த கிரகம் சூரியனின் ஈர்ப்பு புலத்தில் ஆழமாக அமைந்திருப்பதால், ஒரு விண்கலத்தின் பாதையை வடிவமைக்க பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து புதன் வரை கிரகத்தைச் சுற்றிலும் அல்லது தரையிறங்குவதற்கும் வழிவகுக்கும் வகையில் அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. அது. புதன் பார்வையிட்ட முதல் விண்கலம், மரைனர் 10, 1974-75ல் கிரகத்தின் மூன்று சுருக்கமான பறக்கும்படிகளை உருவாக்கியபோது சூரியனைச் சுற்றி வந்தது. 2004 ஆம் ஆண்டில் ஏவப்பட்ட யு.எஸ். மெசஞ்சர் விண்கலம் போன்ற மெர்குரிக்கு அடுத்தடுத்த பயணங்களை உருவாக்குவதில், விண்வெளிப் பயண பொறியாளர்கள் சிக்கலான பாதைகளைக் கணக்கிட்டு, பல ஆண்டுகளில் வீனஸ் மற்றும் மெர்குரியின் தொடர்ச்சியான பறக்கும் விமானங்களிலிருந்து ஈர்ப்பு உதவிகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர் (விண்வெளிப் பயணம்: கிரக விமானங்கள்). மெசஞ்சர் மிஷன் வடிவமைப்பில், 2008 மற்றும் 2009 ஆம் ஆண்டுகளில் கிரக விமானங்களின் போது மிதமான தூரத்திலிருந்து அவதானிப்புகளை மேற்கொண்ட பின்னர், விண்கலம் 2011 இல் நெருக்கமான விசாரணைகளுக்காக புதனைச் சுற்றி ஒரு நீளமான சுற்றுப்பாதையில் நுழைந்தது. கூடுதலாக, சூரியனிலிருந்து மட்டுமல்ல, மெர்குரியிலிருந்தும் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்டது, விண்கல வடிவமைப்பாளர்களுக்கு கருவிகளை இயக்க போதுமான குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்க சவால் விடுத்தது.

சுற்றுப்பாதை மற்றும் சுழற்சி விளைவுகள்

புதனின் சுற்றுப்பாதை கிரகங்களில் மிகவும் சாய்வானது, கிரகணத்திலிருந்து சுமார் 7 ° சாய்ந்து, சூரியனைச் சுற்றியுள்ள பூமியின் சுற்றுப்பாதையால் வரையறுக்கப்பட்ட விமானம்; இது மிகவும் விசித்திரமான, அல்லது நீளமான கிரக சுற்றுப்பாதையாகும். நீளமான சுற்றுப்பாதையின் விளைவாக, சூரியன் கிரகமானது சூரியனுக்கு மிக அருகில் இருக்கும்போது (பெரிஹேலியனில்), 46 மில்லியன் கிமீ (29 மில்லியன் மைல்) தொலைவில், புதனின் வானத்தில் சூரியனை விட இரு மடங்கு பிரகாசமாக தோன்றுகிறது. (aphelion இல்), கிட்டத்தட்ட 70 மில்லியன் கிமீ (43 மில்லியன் மைல்கள்). கிரகத்தின் சுழற்சி காலம் 58.6 பூமி நாட்கள் நட்சத்திரங்களைப் பொறுத்தவரை-அதாவது, அதன் பக்க நாளின் நீளம்-சூரியன் புதனின் வானத்தில் மேற்கு நோக்கி மெதுவாக நகர்கிறது. புதன் சூரியனைச் சுற்றிவருவதால், அதன் சுழற்சி மற்றும் புரட்சி காலங்கள் ஒன்றிணைந்து சூரியன் மூன்று மெர்குரியன் பக்கவாட்டு நாட்கள் அல்லது 176 பூமி நாட்கள் எடுக்கும், ஒரு முழு சுற்று செய்ய-அதன் சூரிய நாளின் நீளம்.

கெப்லரின் கிரக இயக்க விதிகளால் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, புதன் சூரியனைச் சுற்றிலும் பெரிஹேலியன் அருகே மிக விரைவாகப் பயணிக்கிறது, சூரியன் புதனின் வானத்தில் பாதையைத் திருப்புவதாகத் தோன்றுகிறது, சுருக்கமாக கிழக்கு நோக்கி நகர்ந்து அதன் முன்னேற்றத்தை மீண்டும் தொடங்குகிறது. இந்த ஊசலாட்டம் மதியம் நடைபெறும் புதனின் பூமத்திய ரேகையில் இரு இடங்கள் சூடான துருவங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேல்நிலை சூரியன் அங்கு நீடிப்பதால், அவற்றை முன்னுரிமையாக வெப்பப்படுத்துவதால், மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 700 கெல்வின்களை (K; 800 ° F, 430 ° C) தாண்டக்கூடும். சூடான துருவங்கள் என்று அழைக்கப்படும் சூடான துருவங்களிலிருந்து 90 ° என்ற இரண்டு பூமத்திய ரேகை இடங்களும் ஒருபோதும் சூடாகாது. சூடான துருவங்களின் கண்ணோட்டத்தில், சூரியன் ஏற்கனவே அடிவானத்தில் குறைவாக உள்ளது, மேலும் அது பிரகாசமாக வளர்ந்து அதன் சுருக்கமான போக்கை மாற்றியமைக்கும்போது அமைக்கப் போகிறது. புதனின் வடக்கு மற்றும் தெற்கு சுழற்சி துருவங்களுக்கு அருகில், சூரிய ஒளியை மேய்ப்பதன் மூலம் நிலத்தடி வெப்பநிலை 200 K (−100 ° F, −70 ° C) க்கும் குறைவாக இருக்கும். சூரிய உதயத்திற்கு முன் புதனின் நீண்ட இரவுகளில் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை சுமார் 90 K (−300 ° F, −180 ° C) ஆக குறைகிறது.

புதனின் வெப்பநிலை வரம்பு சூரிய மண்டலத்தின் நான்கு உள், நிலப்பரப்பு கிரகங்களில் மிக தீவிரமானது, ஆனால் புதன் ஒரு முகத்தை சூரியனை நோக்கி நிரந்தரமாக வைத்திருந்தால், மற்றொன்று நிரந்தர இருளில் இருந்தால் கிரகத்தின் இரவுநேரம் இன்னும் குளிராக இருக்கும். 1960 களில் பூமியை அடிப்படையாகக் கொண்ட ரேடார் அவதானிப்புகள் வேறுவிதமாக நிரூபிக்கப்படும் வரை, வானவியலாளர்கள் நீண்டகாலமாக நம்பினர், இது புதனின் சுழற்சி ஒத்திசைந்தால் தொடரும்-அதாவது, அதன் சுழற்சி காலம் அதன் 88 நாள் புரட்சி காலத்திற்கு சமமாக இருந்தால். சூரியனிடமிருந்து புதனின் கோண தூரத்தினால் கட்டளையிடப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் அவ்வப்போது புதனைப் பார்ப்பதற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட தொலைநோக்கி பார்வையாளர்கள், ஒவ்வொரு பார்க்கும் சந்தர்ப்பத்திலும் புதனின் மேற்பரப்பில் ஒரே மாதிரியான வேறுபடுத்தக்கூடிய அம்சங்களைப் பார்ப்பது ஒரு ஒத்திசைவான சுழற்சியைக் குறிக்கிறது என்ற முடிவுக்கு தவறாக வழிநடத்தப்பட்டது. ரேடார் ஆய்வுகள் கிரகத்தின் 58.6 நாள் சுழற்சி காலம் அதன் சுற்றுப்பாதைக் காலத்திலிருந்து மட்டுமல்லாமல், அதன் மூன்றில் இரண்டு பங்கிலும் வேறுபட்டது என்பதை வெளிப்படுத்தியது.

புதனின் சுற்றுப்பாதை விசித்திரத்தன்மை மற்றும் வலுவான சூரிய அலைகள்-சூரியனின் ஈர்ப்பு ஈர்ப்பால் கிரகத்தின் உடலில் எழுப்பப்பட்ட சிதைவுகள்-சூரியனைச் சுற்றி வரும் ஒவ்வொரு இரண்டு முறைக்கும் ஏன் கிரகம் மூன்று முறை சுழல்கிறது என்பதை தெளிவாக விளக்குகிறது. புதன் உருவாகும் போது வேகமாகச் சுழன்றிருக்கலாம், ஆனால் அது அலை சக்திகளால் மந்தமானது. பூமியின் சந்திரன் உட்பட பல கிரக செயற்கைக்கோள்களுக்கு நிகழ்ந்ததைப் போல, ஒத்திசைவான சுழற்சியின் நிலைக்குச் செல்வதற்குப் பதிலாக, புதன் 58.6 நாள் சுழற்சி விகிதத்தில் சிக்கியது. இந்த விகிதத்தில் சூரியன் புதன்களின் மேலோட்டத்தில் சூடான துருவங்களில் அலைகளைத் தூண்டும் வீக்கங்களை மீண்டும் மீண்டும் குறிப்பாக வலுவாக இழுக்கிறது. 58.6 நாள் காலகட்டத்தில் சுழற்சியைப் பிடிக்க வாய்ப்புகள் இளம் கிரகத்தின் திடமான மேன்டல் மற்றும் உருகிய மையத்திற்கு இடையிலான அலை உராய்வு மூலம் பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டன.