सौरमंडल और पृथ्वी: ग्रह, चंद्रमा एवं गतियां

सौरमंडल सूर्य का परिवार है: वे आठ ग्रह जो इसकी परिक्रमा करते हैं, उनके उपग्रह, बौने ग्रह तथा बीच के आकाश में भरे क्षुद्रग्रह, धूमकेतु और उल्कापिंड। इसका निर्माण लगभग 4.6 अरब वर्ष पूर्व गैस और धूल के विशाल बादल से हुआ, जिसे सबसे पहले इमैनुएल कांट ने निहारिका परिकल्पना के रूप में रखा और बाद में लाप्लास ने संशोधित किया। इस अध्याय के प्रश्न प्रायः क्रम और कीर्तिमान पर आधारित होते हैं, इसलिए पहले ग्रहों का क्रम और फिर उनकी चरम विशेषताएं याद करें।

सूर्य, सौरमंडल का केंद्र

सूर्य एक मध्यम आकार का तारा है जो मुख्यतः हाइड्रोजन और हीलियम से बना है। इसकी ऊर्जा नाभिकीय संलयन से उत्पन्न होती है, जिसमें हाइड्रोजन के नाभिक जुड़कर हीलियम बनाते हैं और विपुल ताप तथा प्रकाश मुक्त करते हैं। इसकी दृश्य सतह, अर्थात प्रकाशमंडल, लगभग 5,500 डिग्री सेल्सियस की है, जबकि केंद्र का ताप लाखों डिग्री में मापा जाता है। सौरमंडल के कुल द्रव्यमान का अत्यधिक बड़ा भाग सूर्य में ही है, इसी कारण उसका गुरुत्व सभी ग्रहों को कक्षा में बांधे रखता है। पृथ्वी से इसकी दूरी लगभग 14 करोड़ 96 लाख किलोमीटर है, जिसे एक खगोलीय इकाई कहते हैं, और इसका प्रकाश हम तक लगभग 8 मिनट 20 सेकंड में पहुंचता है। सूर्य के बाद निकटतम तारा प्रॉक्सिमा सेंटॉरी है, जो लगभग 4.2 प्रकाश वर्ष दूर है। ध्यान रखें कि प्रकाश वर्ष दूरी की इकाई है, समय की नहीं।

आठ ग्रह, क्रम के अनुसार

सूर्य से दूरी के क्रम में ग्रह हैं: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि, अरुण और वरुण। पहले चार आंतरिक अथवा पार्थिव ग्रह हैं, जो छोटे, चट्टानी और घने हैं। मंगल और बृहस्पति के बीच स्थित क्षुद्रग्रह पट्टी के बाद बाह्य ग्रह आते हैं: बृहस्पति और शनि गैस दानव हैं, जबकि अरुण और वरुण को प्रायः हिम दानव कहा जाता है। प्लूटो को नौवां ग्रह माना जाता था, किंतु 2006 में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ ने ग्रह की नई परिभाषा देकर उसे बौने ग्रहों में रख दिया।

पृथ्वी और उसकी दो गतियां

पृथ्वी सूर्य से तीसरा और आकार में पांचवां बड़ा ग्रह है। यह पूर्ण गोला नहीं है: भूमध्य रेखा पर उभरी और ध्रुवों पर चपटी है, और इस आकृति को चपटा गोलाभ अथवा भू-आभ कहते हैं; इसी कारण भूमध्यरेखीय त्रिज्या ध्रुवीय त्रिज्या से लगभग 21 किलोमीटर अधिक है। पृथ्वी की दो गतियां हैं। घूर्णन अपनी धुरी पर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमना है, जो लगभग 24 घंटे में पूरा होता है और दिन-रात का कारण बनता है। परिक्रमण सूर्य के चारों ओर की यात्रा है, जो लगभग 365 दिन 6 घंटे में पूरी होती है; ये अतिरिक्त छह घंटे जुड़कर प्रत्येक चौथे वर्ष फरवरी में एक अधिक दिन बनाते हैं।

पृथ्वी पर ऋतुएं क्यों बदलती हैं

ऋतुओं का कारण सूर्य और पृथ्वी के बीच घटती-बढ़ती दूरी नहीं है, और परीक्षाओं में यही सबसे बड़ा जाल है। वास्तविक कारण पृथ्वी के अक्ष का लगभग 23.5 डिग्री झुकाव है, तथा यह तथ्य कि परिक्रमा के दौरान यह झुकाव सदैव एक ही दिशा में बना रहता है। इसी से वर्ष के एक भाग में एक गोलार्ध सूर्य की ओर झुका रहता है और शेष भाग में दूर।

• 21 जून: सूर्य की किरणें कर्क रेखा पर लंबवत पड़ती हैं। यह ग्रीष्म संक्रांति है और उत्तरी गोलार्ध में वर्ष का सबसे बड़ा दिन होता है।
• 22 दिसंबर: सूर्य की किरणें मकर रेखा पर लंबवत पड़ती हैं। यह शीत संक्रांति है और उत्तरी गोलार्ध में सबसे छोटा दिन होता है।
• 21 मार्च और 23 सितंबर: सूर्य की किरणें भूमध्य रेखा पर लंबवत पड़ती हैं और संपूर्ण पृथ्वी पर दिन-रात बराबर होते हैं। इन्हें विषुव कहा जाता है।

वास्तव में पृथ्वी जनवरी के आरंभ में सूर्य के सबसे निकट होती है, जिसे उपसौर कहते हैं, और जुलाई के आरंभ में सबसे दूर, जिसे अपसौर कहते हैं। यह भी सिद्ध करता है कि दूरी ऋतुओं का निर्धारण नहीं करती।

चंद्रमा और ग्रहण

चंद्रमा पृथ्वी का एकमात्र प्राकृतिक उपग्रह है। इसकी दूरी लगभग 3,84,400 किलोमीटर है, इसलिए इसका प्रकाश हम तक लगभग 1.3 सेकंड में पहुंचता है। यह अपनी धुरी पर एक घूर्णन और पृथ्वी के चारों ओर एक परिक्रमा दोनों लगभग 27.3 दिनों में पूरी करता है, और दोनों अवधियों के बराबर होने के कारण चंद्रमा का सदैव एक ही भाग पृथ्वी की ओर रहता है। चंद्रमा पर वायुमंडल नहीं है और उसका गुरुत्व पृथ्वी का लगभग छठा भाग है, इसी से अंतरिक्ष यात्री वहां उछलते हुए चलते हैं। सूर्य ग्रहण केवल अमावस्या को होता है, जब चंद्रमा सूर्य और पृथ्वी के बीच आ जाता है; चंद्र ग्रहण केवल पूर्णिमा को होता है, जब पृथ्वी सूर्य और चंद्रमा के बीच आ जाती है।