लघुग्रह: क्यूपर पट्टा :
नेपच्यूनच्या कक्षेबाहेर कक्षांची माध्यांतरे (Semi Major Axis) असणाऱ्या वस्तूंपैकी इ. स. १९३० ला सापडलेला प्लुटो (Pluto), ही खरे तर क्यूपर पट्ट्यात मिळालेली पहिली वस्तू. परंतु, प्लुटोला त्यावेळी ९ वा ग्रह मानले गेले होते. अधिक कालावधीच्या धूमकेतूंच्या (Long period Comets) कक्षांचे अपसूर्य बिंदू नेपच्यूनच्या कक्षेपलीकडे आहेत असे दिसून आले होते. त्यामुळे धूमकेतूंचे उगमस्थान असे या भागाला पूर्वी म्हटले गेले होते. या भागाला ‘एजवर्थ-क्यूपर पट्टा’ (Edgeworth-Kuiper Belt) असेही म्हणतात. हा पट्टा एखाद्या मेदुवड्याच्या आकाराचा मानतात. लघुग्रहांप्रमाणे खडकाळ धातूयुक्त नाही, तर अमोनिया, मिथेन आणि पाणी यांचा बर्फ हे यांमधील वस्तूंमध्ये असणारे मुख्य घटक आहेत. प्लुटो (Pluto), एरिस (Eris), हाउमिया (Haumea) आणि मेकमेक (Makemake) हे चार अधिकृत खुजे ग्रह (Dwarf Planets) या पट्ट्यात येतात. शनीचा फोबे (Phoebe) आणि नेपच्यूनचा ट्रिटॉन (Triton) हे उपग्रह आधी याच पट्ट्यातल्या वस्तू होत्या असा तर्क आहे.
इ.स. १९४३ मध्ये केनेथ एजवर्थ (Kenneth Edgeworth) ने नेपच्यून पलीकडील जागेत ग्रहनिर्मितीच्या काळातील शिल्लक राहिलेल्या द्रव्यासंबंधीची, एका पट्ट्याची संकल्पना प्रथम मांडली होती. इ. स. १९५१ मध्ये गेरार्ड क्यूपर (Gerard Kuiper) ने त्या काळातील अनुमानाप्रमाणे प्लूटो हा पृथ्वीसमान ग्रह असावा असे गृहित धरले होते. त्यामुळे क्यूपरने या जागी कोणत्याही वस्तू असणार नाहीत, गुरुत्वीय प्रभावाने त्यांच्यामध्ये कक्षाबदल होत होत ते ग्रहमालिकेत आत तरी येतील, किंवा बाहेर तरी फेकले जातील, अशीच प्रथम कल्पना मांडली होती. जणू या पट्ट्याच्या संकल्पनेचा प्रतिवादच केला होता. मात्र या भागात विविध वस्तू सापडू लागल्यावर, त्यांचा एक गट करताना क्यूपरचेच नाव खगोलनिरीक्षकांनी या गटासाठी ‘क्यूपरचा पट्टा’ असे वापरात आणले, पुढे तेच रूढ झाले.
नेपच्यून आणि प्लुटोच्याही पलीकडे सुमारे ३० खगोलीय एकक (A.U.) ते ५० खगोलीय एकक (A.U.) अंतरापर्यंत क्यूपर पट्टा विस्तारलेला आहे, असे मानले जाते. लघुग्रहांच्या मुख्य पट्ट्याच्या आकाराच्या तुलनेत सुमारे २० पट अधिक रुंद पसरलेला आणि वस्तुमानाने २० ते २०० पट अधिक असा हा एकूण पट्टा आहे, असे अनुमान सध्या मानले जाते.
इ.स. १९३० साली लागलेल्या प्लुटो आणि शेरॉन (Charon) च्या शोधानंतर इ. स. १९९२ मध्ये सापडलेला ‘अल्‍बियोन (१५७६० Albion) ’ ही क्यूपर पट्ट्यात सापडलेली पहिली वस्तू. क्यूपर पट्ट्यातील सुमारे २,००० पेक्षा अधिक वस्तू आजपर्यंत (जानेवारी २०१९ पर्यंत) प्रत्यक्ष माहीत झाल्या आहेत. यातल्या प्लुटो, मेकमेक, एरिस आणि हाउमिया या चार वस्तूंचा आकार साधारणपणे एकमेकांएवढाच आहे. तर १०० किलोमीटरपेक्षा जास्त व्यास असणाऱ्या सुमारे ३५,००० वस्तू या पट्ट्यात असाव्यात, शिवाय त्याहून लहान आकाराच्या सुमारे काही लाख वस्तू या पट्ट्यात असाव्यात असा सध्याचा (जानेवारी २०२० अखेर) अंदाज आहे.
क्यूपर पट्टा हे २०० वर्षांपेक्षा अधिक परिभ्रमण कालावधी असणाऱ्या धूमकेतूंचे उगमस्थान असावे असा काही काळ अंदाज होता. परंतु, यातल्या वस्तूंच्या कक्षा धूमकेतूंपेक्षा अधिक नियमित दिसून येतात. त्यामुळे अधिक दूरच्या, अधिक व्याप्ती असणाऱ्या आणि गोलाकार असणाऱ्या संकल्पित ऊर्टच्या मेघाहून (Oort’s Cloud) हा पट्टा वेगळा आहे, असे लक्षात आले. क्यूपर पट्ट्यातल्या वस्तूंना ‘नेपच्यून पलिकडच्या वस्तू’ (‘टी.एन.ओ.’ ट्रान्स नेपच्युनियन ऑब्जेक्ट्‍स) असेही म्हटले जाते. यात ‘विखुरलेल्या कक्षा’ (स्कॅटर्ड डिस्क ऑब्जेक्ट्‍स) असणाऱ्या आणि ‘हिल मेघातील’ (हिल क्लाऊड) वस्तूंचाही बऱ्याचदा समावेश केला जातो.
मुळात ग्रह मानलेल्या प्लुटोला इ. स. २००६ मध्ये ग्रहांच्या गटातून काढून खुज्या ग्रहांच्या (Dwarf Planets) नव्याने तयार केलेल्या गटात सामील केले गेले. कारण त्याचे रासायनिक घटक आणि त्याचा कक्षीय भ्रमणकाल हा इतर काही ‘प्लुटिनोज’ (Plutinos) म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या क्यूपर पट्ट्यातील वस्तूंप्रमाणेच आहे. नेपच्यूनच्या भ्रमणकालाशी २:३ प्रमाणात अनुकंपी कक्षा राखणाऱ्या या वस्तूंना ‘प्लुटिनोज’ म्हणतात. या प्लुटोच्या कक्षेशी अनुकंपी कालावधी असणाऱ्या प्लुटिनोजमध्ये सुमारे २०० वस्तू आहेत. क्यूपर पट्ट्यात नेपच्यूनच्या कक्षीय कालावधीशी ३:४ प्रमाणात अनुकंपी कक्षा असणाऱ्या वस्तू नेपच्यूनला सर्वात जवळून जाणाऱ्या आहेत. तर २:५ या प्रमाणात अनुकंपी कक्षा असणाऱ्या वस्तू सर्वात लांबच्या आहेत. या दरम्यान २:३, ३:५, ४:७ आणि १:२ या अनुकंपी कक्षांच्या जागी मुख्यत: क्यूपर पट्ट्यातील वस्तूंचे समुच्चय दिसतात. २:३ अनुकंपी कक्षांना जसे ‘प्लुटिनोज’ म्हणतात, तसे ३:५ अनुकंपी कक्षांना ‘क्यूबवनोज’(Cubewanos) तर १:२ अनुकंपी कक्षांमधील वस्तूंना ‘टूटिनोज’ (Twotinos) म्हणतात. १:२ अनुकंपी कक्षांपेक्षा पुढच्या – लांबवरच्या कक्षांमध्ये म्हणजे ४७.७ खगोलीय एककापलीकडे फारच कमी वस्तू आढळतात. त्यापुढच्या २:५ अनुकंपी कक्षेवर म्हणजे ५५ खगोलीय एककापाशी काही वस्तू आहेत, मात्र त्यापलीकडे आजपर्यंत एकही वस्तू सापडलेली नाही.
नासाने प्लुटोच्या शोधकार्यासाठी सोडलेल्या ‘न्यू होरायझन्स’ (New Horizons) या अवकाशयानाने प्लुटोशेजारून पुढे गेल्यावर आधी ‘२००४ MU ६९’ असे ओळखल्या जाणाऱ्या क्यूपर पट्ट्यातील वस्तू जवळून जाताना, १ जानेवारी २०१९ मध्ये त्याची निरीक्षणे घेतली. ही निरीक्षणे आजपर्यंत सूर्यमालेतील सर्वात लांबच्या वस्तूची, जवळून तिला भेट देत घेतलेली निरीक्षणे आहेत. या वस्तूला काही काळ ‘२००४ MU ६९ – अल्टिमेट थुले’ असेही ओळखले जात असे. परंतु, आता त्याचे अधिकृतरीत्या ‘ॲरोकोथ’ (Arrowkoth) असे नामकरण करण्यात आले आहे. एक विशेष गोष्ट आता लक्षात घ्यावी लागत आहे, ती म्हणजे जरी आपण पूर्वी या साऱ्या आकाराने लहान आणि सूर्याभोवती फिरणाऱ्या वस्तूंना सरळसोट लघुग्रह असे म्हणत होतो. परंतु, आता ते बदलून त्यांना त्या त्या कक्षांप्रमाणे ‘क्यूपर पट्ट्यातील वस्तू (Kuiper Belt object), खुजे ग्रह, टी.एन.ओ. म्हणजे नेपच्युन कक्षेपलीकडील वस्तू (Trans Neptunian Objects), प्लुटिनोज, टूटिनोज ’ अशा नावांनी ओळखले जाणार आहे, न की ‘लघुग्रह’ म्हणून गणले जाणार आहे. हा बदल आंतरराष्ट्रीय खगोलशास्त्र महासंघाने इ.स. २००६ पासून प्लूटोला ‘ग्रह’ या गटातून बाहेर काढून ‘खुजा ग्रहांच्या’ गटात सामील केल्यापासून लागू झाला आहे.
संदर्भ :
- https://solarsystem.nasa.gov/
- https://www.britannica.com/science/Kuiper-belt-object
- https://minorplanetcenter.net/
- https://www.iau.org/
- https://www.iau.org/science/scientific_bodies/working_groups/280/
समीक्षक : माधव राजवाडे