ശനിക്കു ചുറ്റും കാണുന്ന വളയങ്ങൾ എന്താണ്?

ഏതൊരു വാനനിരീക്ഷക​െൻറയും മനം കവരുന്നതാണ് ടെലിസ്​കോപ്പിലൂടെയുള്ള ശനിയുടെ വളയത്തിെൻറ കാഴ്ച. നഗ്​നനേത്രങ്ങൾകൊണ്ട് നന്നായി കാണാമെന്നതിനാൽ ചരിത്രാതീത കാലം മുതൽതന്നെ മനുഷ്യന് അറിവുള്ള ഗ്രഹമാണ് ശനി. എന്നാൽ, 1610ൽ ഗലീലിയോ ഗലീലിയാണ് ടെലിസ്​കോപ്പിലൂടെ ശനിയുടെ വളയം ആദ്യമായി നിരീക്ഷിച്ചത്.

ശനിയെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാനായി നാസ വിക്ഷേപിച്ച വോയേജർ-1, വോയേജർ-2, കസീനി, പയനിയർ-11 എന്നീ പേടകങ്ങൾ അതിനരികിലെത്തിയതോടെയാണ് അതിെൻറ വളയം എന്താണ് എന്ന് നമുക്ക് തിരിച്ചറിയാനായത്. ശനിയുടെ വളയത്തെക്കുറിച്ച് അത്ഭുതകരമായ ഒട്ടേറെ വിവരങ്ങൾ അവ വെളിപ്പെടുത്തി. ഇത് ഒരു ഒറ്റ വളയമല്ല. പ്രധാന വളയങ്ങൾ ഏഴെണ്ണമാണ്. ഇവയോരോന്നിനുമിടയിൽ വിടവുകളുമുണ്ട്. ഇവക്കെല്ലാം കൂടി അഞ്ഞൂറിനും ആയിരത്തിനും ഇടയിൽ ഉപവളയങ്ങളുണ്ട്. ഭൂമിയിൽനിന്ന് ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള ദൂരത്തെക്കാൾ വിസ്​താരമുണ്ട് ഈ വളയവ്യൂഹത്തിന്. സൗരയൂഥത്തിൽ സൂര്യൻ കഴിഞ്ഞാൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ വിസ്​താരമുള്ള (വലുപ്പമല്ല) വസ്​തുവാണ് ശനിയുടെ വളയം. ഇത് ശനിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽനിന്നും ഏകദേശം ഏഴായിരം കിലോമീറ്റർ ഉയരം മുതൽ നാലുലക്ഷം കിലോമീറ്റർ വരെ ദൂരത്തേക്കു വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്നു. ഇവയുടെ ശരാശരി കനം ഒരു കിലോമീറ്ററിൽ താഴെയാണ്. നേർത്ത വളയങ്ങളിലൂടെ അപ്പുറത്തെ നക്ഷത്രങ്ങൾ കാണാനാവും.

പാറക്കഷണങ്ങളും പൊടിപടലങ്ങളും

ശനിയെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന കോടിക്കണക്കായ പാറക്കഷണങ്ങളും പൊടിപടലങ്ങളും ചേർന്നതാണ് ഈ വളയങ്ങൾ. ഇവയിൽ ചെറു തരിയുടെ മുതൽ ഒരു ബസി​െൻറവരെ വലുപ്പമുള്ളവയുണ്ട്. ഏകദേശം 135 കോടി കിലോമീറ്റർ ദൂരമുണ്ട് ഭൂമിയിൽനിന്ന് ശനിയിലേക്ക്. ഇത്രയും ദൂരെയായതിനാൽ ഈ പാറക്കഷണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വിടവ് കാണാൻ നമുക്ക് സാധിക്കില്ല. അതിനാൽ അവ ഒന്നുചേർന്ന് ഒരു വളയമായി തോന്നിക്കുന്നു. ദൂരെയുള്ള മലനിരകളെ നാം നോക്കുമ്പോൾ അവ തൊട്ടുരുമ്മി നിൽക്കുന്നതായി തോന്നാറില്ലേ? ശരിക്കും ഈ മലനിരകൾക്കിടയിൽ ഒരുപാട് കിലോമീറ്ററുകളുടെ വിടവുണ്ടാകും. അത് നമുക്ക് തിരിച്ചറിയാനാവാത്തത് നമ്മുടെ ത്രിമാന കാഴ്ചയുടെ പരിമിതി കൊണ്ടാണ്. ഇതേ കാരണം കൊണ്ടാണ് നാം ഭൂമിയിൽനിന്ന് ടെലിസ്കോപ്പിലൂടെ നോക്കുമ്പോൾ ശനിക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന പാറക്കഷണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വിടവ് കാണാത്തത്.

എങ്ങനെ ഉണ്ടായി?

ഇനി വളയം എങ്ങനെ ഉണ്ടായി എന്നു ചർച്ചചെയ്യാം. ശനിക്കു ചുറ്റുമുള്ള വളയത്തിെൻറ രൂപവത്​കരണത്തെക്കുറിച്ച് വ്യത്യസ്​ത അനുമാനങ്ങളുണ്ട്. ശനിയുടെ ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന് വിധേയമായി അതിെൻറ ഒരു ഉപഗ്രഹം ചിതറിപ്പോയാണ് വളയത്തിലെ പൊടിപടലങ്ങളും പാറക്കല്ലുകളും ഉണ്ടായത് എന്നാണ് ഇവയിൽ പ്രബലമായിട്ടുള്ളത്. ഇതെങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നു എന്ന് നോക്കാം. ഒരു ഗ്രഹത്തെ ചുറ്റുന്ന ഉപഗ്രഹത്തിെൻറ എല്ലാ ഭാഗത്തും ഒരേ നിരക്കിലല്ല ഗ്രഹത്തിെൻറ ഗുരുത്വാകർഷണബലം അനുഭവപ്പെടുക. ഉപഗ്രഹത്തിെൻറ, ഗ്രഹത്തിന് അഭിമുഖമായ ഭാഗം സ്വാഭാവികമായും ഗ്രഹത്തോട് കൂടുതൽ അടുത്തിരിക്കും. എതിർ ഭാഗം അകന്നുമിരിക്കും. അതിനാൽ ഉപഗ്രഹത്തിെൻറ, ഗ്രഹത്തിന് അഭിമുഖമായ ഭാഗത്ത് അനുഭവപ്പെടുന്ന ആകർഷണബലം കൂടുതലും മറുഭാഗത്ത് കുറവുമായിരിക്കും. ഇതുമൂലം ഉപഗ്രഹത്തിൽ ഒരു വലിവുബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു. വേലിയേറ്റ ബലം (Tidal force) എന്നാണ് ഇതിന് പറയുന്നത്. (ചന്ദ്രന് അഭിമുഖമായി വരുന്ന ഭൂപ്രദേശങ്ങളിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന ഈ റ്റൈഡൽ ഫോഴ്സാണ് കടലിൽ വേലിയേറ്റം സൃഷ്​ടിക്കുന്നത് എന്ന് നാം മുമ്പ് ചർച്ചചെയ്തിട്ടുണ്ട്).

വേലിയേറ്റ സമയത്ത് ഉയരുന്ന സമുദ്രജലം ഭൂമിയിൽനിന്ന് പിടിവിട്ടു പോകാത്തത് ജലതന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണബലവും (Cohesive force) കടലിനടിയിലുള്ള മണൽത്തിട്ടയിലെ തന്മാത്രകളും ജലതന്മാത്രകളും തമ്മിലുള്ള ആകർഷണബലവും (Adhesive force) കാരണമാണ്. ചന്ദ്ര​െൻറ ആറു മടങ്ങ് ഗുരുത്വാകർഷണശേഷി ഭൂമിക്കുണ്ട് എന്നതും ഒരു പ്രധാന കാരണമാണ്. എന്നാൽ ഒരു ഉപഗ്രഹം, ഒരു പരിധിയിലേറെ അതിെൻറ ഗ്രഹത്തിെൻറ അടുത്തായാൽ ഗ്രഹം അതിൽ ചെലുത്തുന്ന ശക്തമായ വേലിയേറ്റബലം കാരണം അത് ശിഥിലമായിപ്പോകാം. ഈ പരിധിക്ക് റോഷെ ലിമിറ്റ് എന്നാണ് പറയുക. 1,40,000 കിലോമീറ്ററാണ് ശനിയുടെ റോഷെ പരിധി. ശനിയെ അപേക്ഷിച്ച് പിണ്ഡവും ഗുരുത്വാകർഷണബലവും കുറവായതിനാൽ ഭൂമിയുടെ റോഷെ ലിമിറ്റ് വെറും 18,000 കിലോമീറ്റർ ആണ്. ഏതോ ഒരു ഉപഗ്രഹം ശനിയുടെ റോഷേ പരിധിക്കുള്ളിൽ വന്നതിനാൽ ശക്തമായ വേലിയേറ്റബലത്തിന് വിധേയമായി ചിതറിപ്പോയതു വഴിയാണ് അതിെൻറ വളയങ്ങൾക്ക് നിദാനമായ പാറക്കല്ലുകളും പൊടിപടലങ്ങളും ഉണ്ടായത് എന്നാണ് അനുമാനം. ശനിക്കു മാത്രമല്ല, വ്യാഴം, യുറാനസ്​, നെപ്ട്യൂൺ എന്നീ ഗ്രഹങ്ങൾക്കു ചുറ്റും നേരിയ വളയം ഉള്ളതായി വോയേജർ പേടകത്തിൽനിന്നെടുത്ത ചിത്രങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.