‘निस्तेज’ होणारी पृथ्वी

अपोलो-११ मोहिमेतून चंद्रावर पदावतरण करणाऱ्या बझ अ‍ॅल्ड्रिनला, चंद्रावरून आपली पृथ्वी ‘मखमलीवर ठेवलेल्या रत्ना’सारखी सुंदर भासली होती. परंतु हीच पृथ्वी आता निस्तेज होत चालली आहे. आश्चर्य म्हणजे पृथ्वी निस्तेज होत चालली आहे, हे ओळखलं गेलं ते खुद्द पृथ्वीवरूनच… आणि हे ओळखायला मदत झाली ती चंद्राचीच! पृथ्वीच्या तेजस्वितेत होणारी ही घट शोधून काढली आहे ती, अमेरिकेतल्या बिग बेअर सौरवेधशाळेतील फिलिप गूड आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी. काही महिन्यांपूर्वी ‘जिओफिजिकल रिसर्च लेटर्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालेलं फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन एका महत्त्वाच्या विषयावर प्रकाश टाकत आहे. हा विषय आहे तो पृथ्वीवरच्या हवामानाचा!

पृथ्वी ही तिच्यावर पडणाऱ्या सूर्यप्रकाशाचा सुमारे तीस टक्के भाग परावर्तित करते. पृथ्वीकडून परावर्तित केल्या गेलेल्या सूर्यप्रकाशाचा काही भाग चंद्रावर पोचतो. या ‘पृथ्वीप्रकाशा’मुळेच अमावास्येपूर्वीचे काही दिवस आणि अमावास्येनंतरचे काही दिवस, चंद्राचा अप्रकाशित भाग हा किंचितसा उजळलेला दिसतो. चंद्राचा हा अप्रकाशित भाग किती उजळला आहे, त्यावरून पृथ्वी किती प्रमाणात सूर्यप्रकाश परावर्तित करू शकते याचा अंदाज बांधता येतो. फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पृथ्वीच्या परावर्तन क्षमतेत कालानुरूप काही बदल झाला आहे का, हे अभ्यासलं. सन १९९८ चे २०१७ अशी दोन दशकं केल्या गेलेल्या या पृथ्वीप्रकाशाच्या अभ्यासासाठी त्यांनी, बिग बेअर सौरवेधशाळेतल्या, पृथ्वीप्रकाश मोजण्यासाठी उभारलेल्या दुर्बिणींचा वापर केला.

पृथ्वीप्रकाश दिसण्यासाठी चंद्र हा कोरीच्या स्वरूपात असावा लागतो. त्यामुळे पृथ्वीप्रकाशाचं मापन, अमावास्येच्या अगोदर काही दिवस आणि अमावास्येनंतर काही दिवस, असे मोजके दिवसच करता येतं. फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे मापन अमावास्येपूर्वी मध्यरात्रीनंतर सुरू होत असे, तर अमावास्येनंतरच्या काळात हे मापन सूर्यास्तानंतर सुरू होत असे. दोन दशकांच्या काळात, एकूण पंधराशे निरीक्षण-योग्य रात्री या मापनांसाठी या संशोधकांना मिळू शकल्या. पृथ्वी स्वतःभोवती फिरत असल्यानं, पृथ्वीचे सूर्य-चंद्राकडे रोखलेले भाग हे सतत बदलत असतात. इतकंच नव्हे तर, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरची परिस्थिती हवामानानुसार बदलत असते. तसंच ऋतुनुसारही पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या स्वरूपात फरक पडत असतो. पृथ्वीच्या वेगवेगळ्या भागाकडून, वेगवेगळ्या वेळी, वेगवेगळ्या ऋतूंत, झालेलं सूर्यप्रकाशाचं परावर्तन या पंधराशे रात्रींच्या निरीक्षणांत नोंदलं गेलं. विविध घटकांचे परिणाम लक्षात घेऊन, फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या सर्व नोंदींचं तपशीलवार विश्लेषण केलं. या विश्लेषणावरून या संशोधकांना, पृथ्वीप्रकाशाच्या तीव्रतेत एकूण अर्ध्या टक्क्याची घट झाल्याचं आढळलं. महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे ही घट मुख्यतः गेल्या तीन वर्षांत झाली आहे. पृथ्वीच्या परावर्तन क्षमतेत अवघ्या तीन वर्षांत झालेली अर्ध्या टक्क्याची ही घट नक्कीच नगण्य नाही!

चंद्रावर पडणाऱ्या पृथ्वीप्रकाशाच्या तीव्रतेतील बदल हा मुख्यतः दोन घटकांवर अवलंबून असतो. यातला पहिला घटक म्हणजे सूर्याकडून येणाऱ्या प्रकाशाच्याच तीव्रतेतील बदल आणि दुसरा घटक म्हणजे खुद्द पृथ्वीच्या प्रकाशाच्या परावर्तन क्षमतेतील बदल. सूर्याच्या सक्रियतेचं चक्र – सौरचक्र – हे अकरा वर्षांचं असतं. सूर्याच्या या बदलत्या सक्रियतेमुळे, सूर्याकडून येणाऱ्या प्रकाशकिरणांच्या प्रमाणात अल्पसा बदल होत असतो. सक्रियतेतील या बदलामुळे पृथ्वीप्रकाशाच्या तीव्रतेत बदल होत नाही ना, हे प्रथम या संशोधकांनी तपासून पाहिलं. यासाठी या पृथ्वीप्रकाशाच्या नोंदींची, सूर्याकडून उत्सर्जित झालेल्या ऊर्जेच्या (इतरत्र केल्या गेलेल्या) कालानुरूप नोंदींशी तुलना केली गेली. फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी केलेली निरीक्षणं ही दोन दशकांची होती. साहजिकच या काळात सूर्याच्या सक्रियतेची जवळपास दोन चक्रं पूर्ण होऊन गेली होती. सूर्याच्या या दीर्घ काळातील बदलत्या सक्रियतेचा आणि पृथ्वीप्रकाशाच्या तीव्रतेतील घटीचा संबंध नसल्याचं स्पष्ट झालं. यानंतर संशोधकांनी दुसऱ्या घटकावर आपलं लक्ष केंद्रित केलं – म्हणजे पृथ्वीवर!

पृथ्वीवर पडणारा सूर्यप्रकाश पाणी, जमीन, ढग, बर्फ अशा विविध गोष्टींकडून वेगवेगळ्या प्रमाणात परतवला जातो. यापैकी पाणी हे सर्वांत कमी – दहा टक्क्क्यांहून कमी – प्रकाश परावर्तित करतं, तर बर्फ सर्वांत जास्त – पन्नास टक्क्यांहून अधिक – प्रकाश परावर्तित करतं. साहजिकच वेळोवेळी नोंदला गेलेला पृथ्वीप्रकाश आणि पृथ्वीवरचं तत्कालिन हवामान यांचा सबंध तपासणं, आवश्यक होतं. यासाठी सिरिस या नासाच्या उपक्रमाद्वारे, हवामानाचा अभ्यास करण्यासाठी अंंतराळात पाठवल्या गेलेल्या उपकरणांची मदत घेतली गेली. विविध उपग्रहांद्वारे अंतराळात पाठवलेली ही उपकरणं, स्वतः पृथ्वीकडून किती प्रमाणात प्रारणं उत्सर्जित होत आहेत, याची सतत नोंद ठेवत असतात. पृथ्वीकडून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणांबरोबरच पृथ्वीच्या वातावरणातील ढगांकडून परावर्तित होणाऱ्या प्रारणांचीही या उपकरणांद्वारे नोंद ठेवली जाते. फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी बिग बेअर इथल्या दुर्बिणींद्वारे गोळा केलेल्या पृथ्वीप्रकाशाबद्दलच्या माहितीचा, सिरस मालिकेतील उपग्रहांनी गोळा केलेल्या माहितीशी काही संबंध आहे का, ते तपासलं. आणि यातूनच पृथ्वीची परावर्तन क्षमता घटण्यामागचं कारण स्पष्ट झालं!

सिरिस उपकरणांनी गेली काही वर्षं, कमी उंचीवरील ढगांकडून होणाऱ्या प्रारणांचं प्रमाण कमी होत असल्याचं नोंदवलं आहे. कमी होणारं प्रारणांचं हे प्रमाण, कमी उंचीवर पूर्वीइतके ढग तयार होत नसल्याचं दर्शवतं. कमी उंचीवरील ढगांचं कमी प्रमाणात निर्माण होणं आणि चंद्रावरचा पृथ्वीप्रकाश कमी होणं, हे एकाच वेळी घडत असल्याचं या संशोधकांना आढळलं. कमी उंचीवरील ढगांच्या प्रमाणाचा आणि पृथ्वीप्रकाशाच्या तीव्रतेचा थेट संबंध या तुलनेतून स्पष्ट झाला. कमी उंचीवरचे ढग हे सूर्यप्रकाश अधिक प्रमाणात परावर्तित करतात. या कमी उंचीवरील ढगांचं प्रमाण कमी होत असल्यानंच, पृथ्वीकडून सूर्यप्रकाश परावर्तित करण्याचं प्रमाण कमी झालं आहे. त्यामुळेच पृथ्वी निस्तेज होत चालली आहे. पृथ्वीवरून सूर्यप्रकाश परावर्तित होण्याचं प्रमाण कमी होणं, म्हणजे पृथ्वीनं सूर्यप्रकाशातली उष्णता स्वतःकडे धरून ठेवणं. याचा परिणाम पृथ्वीकडची उष्णता वाढण्यात होऊ शकतो. परिणामी, भविष्यात पृथ्वीवरच्या तापमानवाढीत यामुळे भर पडण्याची शक्यता दिसून येते आहे.

फिलिप गूड आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या या संशोधनावर भाष्य करताना, कॅलिफोर्निआ विद्यापीठातील ग्रहविज्ञानाचे तज्ज्ञ एडवर्ड श्वाइटरमॅन यांनी धोक्याचा इशारा दिला आहे. ते म्हणतात, “हे सर्व गंभीरपणे विचार करायला लावणारं आहे! आतापर्यंत वाढत्या तापमानामुळे (बाष्पीभवन अधिक होऊन) ढगांचं प्रमाण यापुढे वाढेल असं वाटत होतं. अधिक ढगांमुळे सूर्यप्रकाश जास्त प्रमाणात परावर्तित होईल व जागतिक तापमानवाढीला काही प्रमाणात खीळ बसू शकेल. परंतु हे तर आता उलटंच घडायला लागलं आहे…”. एडवर्ड श्वाइटरमॅन यांचं हे मत अतिशय महत्त्वाचं आहे. कारण पृथ्वीचं असं निस्तेज व्हायला लागणं, ही पृथ्वीवरील हवामानाच्या दृष्टीनं भविष्यातल्या धोक्याची सूचना असू शकते!

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: NASA, ESO/B.Tafreshi/TWAN