सूर्य

सूर्य हा तारा आपल्या सूर्यमालेच्या केंद्रस्थानी आहे. पृथ्वी व सूर्यमालेतील इतर पदार्थ (ग्रह, उल्का, लघुग्रह, धूमकेतू आणि धूळ) हे सर्व सूर्याभोवती प्रदक्षिणा घालत असतात. सूर्यमालेतील एकूण वस्तुमानापैकी ९९% पेक्षा जास्त वस्तुमान एकट्या सूर्यामध्ये आहे. सूर्यापासून उत्पन्न होणारी उर्जा सूर्यकिरणांच्या स्वरुपात बाहेर पडते व प्रकाश संश्लेषणाच्याद्वारे पृथ्वीवरील संपूर्ण जीवसृष्टीला आधार देते आणि पृथ्वीच्या वातावरणामध्ये व हवामानामध्ये बदल घडवते.

सूर्याच्या एकूण वस्तूमानापैकी सुमारे ७४% हायड्रोजन, २५% हेलियम व उर्वरीत वस्तुमान हे अन्य जड मूलद्रव्यांपासून बनलेले आहे. सूर्याचे सध्याचे वय हे ४६० कोटी वर्षे इतके असून तो त्याच्या आयुष्यमानाच्या मध्यावर आहे. सूर्याच्या गाभ्यामधील हायड्रोजन अणू-संमिलन प्रक्रियेद्वारे हेलियममध्ये परिवर्तित होत असतो. दर सेकंदाला ४ दशलक्ष टन वस्तूमान हे सूर्याच्या गाभ्यामध्ये उर्जेत परिवर्तित होते तसेच न्यूट्रिनो कण आणि सौरकिरणोत्सर्ग हे सुद्धा तयार होतात. ५०० कोटी वर्षांनी सूर्य एका राक्षसी ताऱ्यामध्ये रुपांतरीत होईल त्यानंतर प्लॅनेटरी नेब्यूला तयार होईल व श्वेत बटू (White Dwarf) ही शेवटची अवस्था असेल.

सूर्य हा एक चुंबकीय सक्रिय तारा आहे. सूर्याला स्वत:चे प्रखर चुंबकीय क्षेत्र आहे. हे क्षेत्र दर वर्षी बदलते व दर अकरा वर्षांनी त्याची दिशा उलट होते. सूर्याच्या बदलत्या चुंबकिय क्षेत्रामुळे सूर्याच्या पृष्ठभागावर सौरडाग (Sunspots) व सौरज्वाला (Solar flames) तयार होतात तसेच सौरवातामध्ये बदल घडतात. सूर्यावरील ह्या घडामोडींमुळे रेडिओ लहरींचे दळणवळण व विद्युतवहनामध्ये व्यत्यय निर्माण होतात. पृथ्वीच्या वातावरणात मध्यम ते अति उंचीवर घडणारे आणि चुंबकीय ध्रुवांजवळ दिसून येणारे “अरोरा” (Aurora) हेही ह्याच घडामोडींचा परिणाम आहेत. या सौरघडामोडींचा सूर्यमालेच्या उत्पत्ती व उत्क्रांतीमध्ये फार मोठा वाटा आहे. या घडामोडी पृथ्वीच्या बाह्यवातावरणातही मोठा बदल घडवतात.

पृथ्वीच्या सर्वांत जवळचा तारा या नात्याने शास्त्रज्ञांनी सूर्याचा खूप खोलवर अभ्यास केला असला तरी बरेच प्रश्न अजून अनुत्तरित आहेत. उदा. सूर्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान ६००० केल्व्हीन आहे तर वातावरणाचे तापमान काही ठिकाणी एक दशलक्ष केल्विनच्या वर पोहोचते. वास्तविकतः हे उलट असण्याची अपेक्षा आहे, पण याचे कोडे अजूनही पूर्णपणे सुटलेले नाही. सौरडागांचे चक्र, सौरवातांची व सौरज्वालांची उत्पत्ती व त्यांची भौतिकी, प्रकाश किरीट व क्रोमोस्फेअर यांच्यामधील चुंबकीय क्रिया-प्रतिक्रिया हे शास्त्रज्ञांच्या संशोधनाचे मुख्य विषय आहेतसूर्य हा G2V या वर्णपटीय विभागात (spectral class) मोडतो. G2 म्हणजे त्यच्या पृष्ठभागाचे तापमान जवळपास ५५०० केल्विन असून त्याचा रंग पिवळा आहे. त्याच्या वर्णपटामध्ये आयनीभूत व निष्क्रिय धांतूंच्या रेषा आहेत. “V” म्हणजे सूर्य हा बहुतेक इतर तार्‍यांसारखा “मेन सिक्वेन्स” मधील तारा आहे. सूर्य त्याचे हायड्रोस्टॅटीक संतुलन सांभाळून आहे त्यामुळे तो प्रसरणही पावत नाही किंवा आकुंचनही पावत नाही. आपल्या आकाशगंगेत १०० दशलक्षापेक्षाही अधिक तारे “G2” वर्गात मोडतात. लोगॅरिथमिक आकारमान वर्गिकरणावरुन सूर्य आकाशगंगेतील तार्‍यांपेक्षा ८५% जास्त तेजस्वी आहे. बाकीचे बरेच तारे हे लाल बटू आहेत. सूर्य १००० कोटी वर्षे मेन सिक्वेन्समधील तारा राहील. त्याचे सध्याचे वय हे तार्‍यांची उत्पत्ती व अणूकेंद्रिय विश्वरचनाशास्त्र यांची संगणकीय मॉडेल्स वापरुन जवळजवळ ४.५७ दशलक्ष इतके निश्चित केले आहे. सूर्य हा आकाशगंगेच्या केंद्रापासून २५,००० ते २८,००० प्रकाशवर्षे दूर असून आकाशगंगेच्या केंद्राला प्रदक्षिणा घालत असतो. एक प्रदक्षिणा सुमारे २२५ ते २५० दशलक्ष वर्षांनी पूर्ण होते. त्याचा प्रदक्षिणेतील वेग २२० किलोमीटर प्रतिसेकंद इतका आहे म्हणजेच १४०० वर्षांमध्ये एक प्रकाशवर्ष अंतर तो पार करतो. तर एक खगोलशास्त्रीय एकक (Astronomical Unit) अंतर ८ दिवसांमध्ये पार करतो. सूर्य हा तिसर्‍या पिढीमधील तारा असून त्याचा जन्म हा जवळच्या एखादया तार्‍याच्या स्फोटामुळे निर्माण होणाऱ्या प्रघाती तंरंगामुळे झाला आहे. सोने व युरेनियम यासारख्या जड मूलद्रव्यांचा सूर्यमालेतील भरपूर आढळ याला पुष्टी देतो. हि मूलद्र्व्ये एक तर तार्‍याच्या स्फोटाच्यावेळी होणाऱ्या आण्विक प्रक्रियांमुळे किंवा द्वितीय पिढीतल्या तार्‍यामध्ये न्यूट्रॉन कण शोषले जाउन झालेल्या अणूबदलांमुळे तयार झाली असावीत. सूर्यामध्ये स्फोट होण्याइतके वस्तूमान नाही. त्याऎवजी ४०० ते ५०० कोटी वर्षांनी तो लाल राक्षसी तार्‍याच्या अवस्थेत जाइल. त्याचे हायड्रोजन इंधन संपल्याने बाह्याआवरण प्रसरण पावेल तर केंद्र आकुंचन पावेल व गाभ्याचे तापमान खूपच वाढेल. गाभ्याचे तापमान ३०० कोटी केल्विन इतके झाल्यावर हेलियममध्ये अणू-संमेलन क्रिया सुरु होइल. सूर्याचे बाह्य आवरण प्रसरण पावून त्याचा आकार पृथ्वीच्या कक्षेइतका होइल. सध्याच्या संशोधनानुसार सूर्याने लाल राक्षसी तार्‍याच्या सुरुवातीलाच वस्तुमान गमावल्यामुळे पृथ्वीची कक्षा सध्याच्या कक्षेपेक्षा दूर जाइल व सूर्याच्या पोटात जाण्यापासून वाचेल. तरी पृथ्वीवरील पाणी व वातावरण उकळून नष्ट होइल. लाल राक्षसी अवस्थेनंतर तीव्र तापमान स्पंदनांमुळे सूर्याचे बाह्य आवरण फेकले जाईल व प्लॅनेटरी नेब्युला तयार होईल. शेवटी सूर्य श्वेत बटूमध्ये रुपांतरित होईल. हा कमी व मध्यम वस्तूमानाच्या ताऱ्यांमधे आढळणारा जीवनक्रम आहे.

सूर्यप्रकाश हा पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील मुख्य उर्जास्रोत आहे. पृथ्वीच्या दर एकक पृष्ठभागावर पडणाऱ्या सौर उर्जेला सौर स्थिरांक म्हणतात. सौर स्थिरांकाची किंमत हि स्वच्छ वातावरणात एक खगोलशास्त्रीय अंतरावर व सूर्य माथ्यावर असताना १३७० वॅट्स (Watts) दर चौरस मीटर इतकी आहे. हि उर्जा नैसर्गिक तसेच कृत्रिम क्रियांमध्ये वापरली जाते. प्रकाश संश्लेषण या क्रियेत वनस्पती सूर्यप्रकाश शोषून ती उर्जा रसायनिक उर्जेत परिवर्तीत करतात. तर प्रत्यक्ष तापवण्यासाठी किंवा सौरघटांद्वारे ती विद्युतशक्तीमध्ये परिवर्तीत करून वापरता येते. पेट्रॊलियम किंवा अन्य जीवाश्म इंधनामध्ये असणारी उर्जा ही फ़ार पूर्वीच्या वनस्पतींनी प्रकाश संश्लेषणाद्वारे साठवलेलीच उर्जा आहे.

सूर्यप्रकाशात अनेक जीवशास्त्रीय गुणधर्म आहेत. सूर्यापासून निघणार्‍या अतिनील किरणांमध्ये जंतूनाशक गुणधर्म असतात. त्यामुळे हि किरणे जंतूनाशक म्हणूनही वापरतात. या किरणांमुळे त्वचा जळू शकते (sun burn). पण हीच किरणे त्वचेला ‘डी’ जीवनसत्व बनविण्यासाठी आवश्यक असतात. अतिनील किरण ही वातावरणात शोषली जातात. त्यामुळे अक्षांशानुसार या किरणांचे प्रमाण बदलत जाते. ध्रुवप्रदेशात कमी तर विषुववृत्ताजवळ जास्त असते. या फ़रकामुळे अनेक प्रकारचे जैववैविध्य तसेच मनुष्याच्या त्वचेच्या रंगातही स्थानानुसार फ़रक आढळतो.