पृथ्वीचा कललेला भौगोलिक आस

लेखक : डॉ. श्रीकांत कार्लेकर    

ऋतुचक्र मुख्यतः निर्माण होते ते पृथ्वीचा कललेला आस, तिचे सूर्यभ्रमण आणि स्वतःभोवती फिरणे यामुळे. गेल्या काही वर्षांपासून ऋतूंची त्यांच्याशी निगडित असलेली तापमानासारखी हवामान वैशिष्ट्ये ऋतूंच्या आगमनाच्या निर्धारित वेळेआधीच जाणवू लागली आहेत. दरवर्षी हळूहळू बदलू लागलेल्या सगळ्या ऋतुचक्राच्या आकृतिबंधाची ती चाहूल आहे, असे जागतिक निरीक्षणांवरून दिसून येते.

मागील लेखात (सकाळ साप्ताहिक : प्रसिद्धी २५ फेब्रुवारी) आपण पृथ्वीभोवती असलेल्या चुंबकीय क्षेत्राचा विचार केला. त्यात म्हटल्याप्रमाणे पृथ्वीच्या चुंबकीय उत्तर व दक्षिण ध्रुवांना जोडणाऱ्या काल्पनिक आसाला चुंबकीय आस (Magnetic Axis) म्हटले जाते. हा आस भौगोलिक आसाशी ११ अंश कोनात कललेला असतो.

परिवलन करताना (Rotation) म्हणजे स्वतःभोवती फिरताना पृथ्वी ज्या काल्पनिक रेषेभोवती फिरते, त्या रेषेला पृथ्वीचा भौगोलिक आस किंवा अक्ष म्हणतात. पृथ्वीचा आस तिच्या सूर्याभोवतीच्या परिभ्रमण कक्षेच्या संदर्भात २३.५ अंशांनी कललेला आहे. पृथ्वी स्वतःभोवती फिरत साडेतेवीस अंशात कललेल्या आसाने सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार भ्रमण कक्षेत (Orbit) फिरत असते.

पृथ्वीवरच्या अनेक अद्वितीय (Unique) घटनांचे मूळ या तिच्या कललेल्या भौगोलिक आसात आहे!

पृथ्वीवरचे ऋतुचक्र, सूर्याचे राशी संक्रमण, दिनमान आणि रात्रीमान यातील फरक, उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवांवर दिसणारा मध्यरात्रीच्या सूर्याचा आविष्कार या विलक्षण गुंतागुंतीच्या पण अतिशय नियमित घटनांमागे पृथ्वीचा कललेला भौगोलिक आस हेच एकमेव महत्त्वाचे कारण आहे आणि तेच निसर्गचक्रामागचे एक आश्चर्यकारक सत्यही आहे!

आपल्या सूर्यमालेतील सर्वच ग्रह आपापल्या आसाभोवती परिवलन करतात. पृथ्वी हे परिवलन २४ तासात पूर्ण करते. पृथ्वीचा भौगोलिक आस स्थिर वाटला तरी तसा तो नसतो. अतिशय संथ गतीने तो भोवऱ्यासारखा वरच्या बाजूला थोडा डुगडुगत (Wobbles) असतो. अशा वरच्या बाजूच्या एका वर्तुळाकृती हालचालीला २६ हजार वर्षे लागतात. पृथ्वीचा आस उत्तर दिशेला अवकाशात ज्या तारकेकडे वेध घेतो असतो तो तारा म्हणजे ध्रुव तारा किंवा पोलॅरिस (Polaris). मात्र ध्रुव तारा दर काही हजार वर्षांनी स्थान बदलतो. पृथ्वीचा आसही स्वतःभोवती दर २८ हजार वर्षांनी एक प्रदक्षिणा घालतो. सध्या तो ध्रुवाकडे वेध घेत असला तरी येत्या १३ हजार वर्षांत तो अभिजित किंवा Vega या ताऱ्याच्या दिशेने वेध घेताना दिसणार आहे. वीस हजार वर्षांपूर्वीच्या शेवटच्या हिमयुगानंतर उत्तर अमेरिकेवरील जे हिम नष्ट झाले त्याचा परिणाम होऊन पृथ्वीचा अक्ष कॅनडाच्या दिशेने सरकला होता. साधारणपणे चाळीस हजार वर्षांच्या एका आवर्तनात कलाचा कोन बदलतो. महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे नैसर्गिक हवामान बदल इतक्याच कालखंडात होतो.

आसाच्या कलण्यामुळे पृथ्वीवर ऋतू निर्माण होतात. २२ मार्च ते २२ सप्टेंबर या काळात उत्तर ध्रुव सूर्याच्या दिशेने कललेला असल्याने उत्तर गोलार्धात उन्हाळा व दक्षिण गोलार्धात हिवाळा असतो. याउलट २२ सप्टेंबर ते २२ मार्च या काळात दक्षिण ध्रुव सूर्याच्या दिशेने असल्याने दक्षिण गोलार्धात उन्हाळा व उत्तर गोलार्धात हिवाळा असतो.

पृथ्वीचा आस वास्तविक पाहता लंब दिशेतच राहिला असता पण ४.४ अब्ज वर्षांपूर्वी मंगळ ग्रहाच्या आकाराचा थेईआ (Theia) नावाचा एक ग्रह ४५ अंशात पृथ्वीवर आदळला आणि त्या आघाताने पृथ्वीवरून अवकाशात फेकल्या गेलेल्या पदार्थांमुळे चंद्र निर्माण झाला व पृथ्वीचा मूळ लंब दिशेतील आस लगेचच ७५ अंशात आणि काही वेळातच २३.५ अंशात तिरका झाला.

आसाचा हा कोन कालपरत्वे थोडा बदलतो पण चंद्राची गुरुत्व शक्ती तो कधी एका अंशांपेक्षा जास्त बदलू देत नाही. या आघाताच्यावेळी पृथ्वीचे परिवलन केवळ दोन तासात पूर्ण होत होते, मात्र हळूहळू ते आजच्यासारखेच २४ तासांत पूर्ण होऊ लागले. गेल्या दहा लाख वर्षांत अनेक वेळा पृथ्वीचा आस २२.१ अंश ते २४.५ अंश इतक्या कोनीय कक्षेत मागे पुढे झाला आहे. सध्या तो साडेतेवीस अंशांपेक्षा कमी होत आहे. आजपासून ९,८०० वर्षांनी तो सर्वात कमी असेल, तर १०,७०० वर्षांपूर्वी तो सर्वाधिक होता.

पृथ्वी स्वतःभोवती फिरत असतानाच सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकृती कक्षेत फिरत असते. त्यामुळे वर्षभर पृथ्वी व सूर्य यांतील अंतर सारखे नसते. जुलै महिन्याच्या ३ व ४ तारखेच्या सुमारास पृथ्वी सूर्यापासून जास्तीत जास्त दूर असते. या स्थितीला अपसूर्य स्थिती (Aphelion) असे म्हटले जाते. १ व २ जानेवारीच्या आसपास ती सूर्यापासून कमीतकमी अंतरावर असते. या स्थितीला उपसूर्य स्थिती (Perihelion) म्हणतात. ह्या उतकेंद्रतेमुळेच (Eccentricity) आपले ऋतू कमी जास्त काळाचे असतात. मात्र यामुळे पृथ्वीवरच्या ऋतुचक्रावर काहीही परिणाम होत नाही.

पृथ्वीच्या कललेल्या अक्षाचा एक परिणाम म्हणजे विषुववृत्तावर जेवढी सौरऊर्जा मिळते त्याच्यापेक्षा फक्त ४० टक्केच ऊर्जा ध्रुव प्रदेशात मिळते. परिणामी उच्च अक्षांशात बर्फ तयार होऊन साठत राहते आणि त्याचे विस्तृत हिमप्रदेश तयार होतात. पृथ्वीवर ठरावीक काळानंतर होणाऱ्या पृथ्वीच्या आसाच्या कलातील बदलामुळे हिमयुगे आणि आंतर हिमानी कालखंड येऊन भविष्यात हवामान बदल नक्कीच होत राहतील, असे सर्बियातील वैज्ञानिक मिलुतीन मिलानकोविच यांचे मत आहे.

पृथ्वीच्या कललेल्या आसामुळे अनादी काळापासून पृथ्वीवर ऋतूंचे एक निश्चित चक्र सर्वत्र कार्यरत आहे आणि प्रत्येक सजीव त्याचा अनुभव घेतो आहे. मात्र ऋतूंचे सध्या जाणवणारे आगमन आणि निर्गमन तसेच ऋतूंचे गुणधर्म आणि प्रत यामध्ये गेल्या काही काळापासून बदल होत असल्याचे सामान्य माणसांप्रमाणेच वैज्ञानिकांचेही निरीक्षण आहे. हवामान बदल आणि भूतबकांची (Tectonic Plates) हालचाल या सध्याच्या प्रक्रियांमुळे पृथ्वीच्या आसाचा कल हळूहळू बदलू लागला असून त्याचाच हा परिणाम असल्याचे निरीक्षण वैज्ञानिकांकडून केले गेले आहे.

ऋतुचक्र हेच मुख्यतः पृथ्वीचा कललेला आस (Axis), तिचे सूर्यभ्रमण आणि स्वतःभोवती फिरणे यामुळे निर्माण होते. ठराविक तापमान, पर्जन्यमान आणि वायुभार अशी प्रत्येक ऋतूची वैशिष्ट्ये असतात. गेल्या काही वर्षांपासून ऋतूंची त्यांच्याशी निगडित असलेली तापमानासारखी हवामान वैशिष्ट्ये ऋतूंच्या आगमनाच्या निर्धारित वेळेआधीच जाणवू लागली आहेत. दरवर्षी हळूहळू बदलू लागलेल्या सगळ्या ऋतुचक्राच्या आकृतिबंधाची (Pattern) ती चाहूल आहे, असे जागतिक निरीक्षणांवरून दिसून येते.

पृथ्वीवर निर्माण होणाऱ्या ऋतुचक्राचा विचार खगोलशास्त्रीय, हवामानशास्त्रीय आणि जीवशास्त्रीय अशा तीन प्रकारे करता येतो. खगोलशास्त्रानुसार ऋतू म्हणजे उत्तर आणि दक्षिण गोलार्धांची सूर्याच्या दिशेने असलेली समीपता (Proximity). हवामानशास्त्रानुसार ऋतू हे तापमान, वायुभार आणि पर्जन्यमान यांत होणाऱ्या बदलांची स्थिती दाखविणारे कालखंड तर जीवशास्त्रीयदृष्ट्या सजीवांचे जीवनचक्र सुनिश्चित करणारे कालखंड म्हणजे ऋतू.

ऋतुचक्रात सध्या होणाऱ्या बदलाची (Shift) खात्री निसर्गातील अनेक घटनांतून पटते आहे. काही पक्ष्यांची स्थलांतरे त्यांच्या नियोजित वेळेआधीच होऊ लागली आहेत. काही विशिष्ट वनस्पतींना वेळेआधीच पालवी फुटू लागली आहे आणि पर्वतांवरील हिम उन्हाळ्याआधीच वितळू लागले आहे! वर्ष २००९मध्ये ‘नेचर’ या जगप्रसिद्ध नियतकालिकात प्रसिद्ध झालेल्या संशोधनानुसार सन १८५० ते २००९ या काळात वर्षातील सर्वाधिक उष्ण दिवस थोडा अलीकडे सरकला आहे. वसंत ऋतूची सुरुवात लवकर होऊ लागली आहे तर काही प्रदेशांत शरद ऋतूची सगळी लक्षणे नष्ट झाली आहेत.

काही कीटकांचे झपाट्याने नष्ट होणे, त्यांच्यावर अवलंबून असलेल्या पक्ष्यांच्या संख्येत घट होणे याचा संबंध हवामानाशी निगडित ऋतुचक्रातील बदलाशी लावता येतो आहे. वसंत ऋतूची लक्षणं लवकर दिसू लागली तर त्याच्याशी निगडित वनस्पती अशा बदलाशी जुळवून घेऊ शकत नसल्याचे निरीक्षण आहे. हरितगृह वायूंच्या आधिक्यामुळे वाढलेल्या तापमानाची व सूर्याशी निगडित ऋतुचक्राची सांगड घालता येत नसल्यामुळे पृथ्वीवरील प्राणी आणि वनस्पती जीवनावर विभिन्न परिणाम होऊ लागल्याचेही लक्षात येऊ लागले आहे.

गेल्या काही वर्षांपासून, ऋतूनुसार अनुभवाला येणाऱ्या सुनिश्चित हवामानातील सुसूत्रता नाहीशी झाल्याचा अनुभव सार्वत्रिक असल्याचे जाणवत आहे! सर्व ऋतूंची लक्षणे त्यांच्या निर्धारित वेळेआधीच जाणवू लागली आहेत. पृथ्वीवर अनुभवाला येणाऱ्या प्रत्येक ऋतूची वैशिष्ट्ये स्थलकालानुसार बदलत असली तरी ऋतूंच्या आगमनाचे आणि निर्गमनाचे दिवस आणि एकूण कालखंड यात सामान्यपणे नेहमीच एक सातत्य जाणवते. त्यावर पृथ्वीवरील सजीवांचे जीवनचक्रही ठरत असते. झाडांना पालवी फुटण्याचा काळ, पानझड होण्याचा काळ यासारख्या घटना हे त्याचेच एक उदाहरण.

पृथ्वीच्या आसाचा कल बदलत असल्यामुळे ऋतुचक्राचा आरंभ थोडा अलीकडे होऊ लागला आहे. उन्हाळा आता लवकर सुरू होतोय हे गेल्या पन्नास वर्षांतील प्रत्येक महिन्याच्या तापमान नोंदींवरून स्पष्टपणे दिसून येते. त्यामुळे भविष्यात हिवाळ्याचे आगमनही थोडे आधीच होण्याची शक्यता आहे. येत्या काही वर्षांतील उन्हाळे लवकर सुरू होतील; इतकेच नाही तर ते अधिक कडक आणि तापदायक असतील. हिवाळे लवकर आले तरी ते सौम्य असतील, उबदार असतील असे नवीन संशोधन सांगते.