‘வெப்பம் காந்தங்களை அழித்துவிடும் என்றால், சூரியனுக்கு எப்படிக் காந்தப்புலம் இருக்க முடியும்?’ என்று பள்ளியில் ஒரு மாணவி கேட்டார்.
இந்தச் சந்தேகம் அடிக்கடி வகுப்பறைகளில் எழுவது உண்டு. ஒரு காந்தத்தைச் சூடாக்கினால் அதன் காந்தத்தன்மை அழிந்துவிடும் என்று நமக்குக் கற்பிக்கப்படுகிறது.
ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையைத் தாண்டினால், காந்தம் தனது காந்த விசையை முழுவதுமாக இழந்துவிடும். எனவே, மீ வெப்பத்தைக் கொண்ட சூரியனுக்குக் காந்தத்தன்மையே இருக்கக் கூடாது என்று எதிர்பார்ப்பது இயற்கைதான்.
ஆனால் சூரியன் என்பது நாம் பள்ளியில் கையாளும் காந்தம் போன்றது அல்ல. ஓர் எளிய பட்டைக் காந்தத்தில் கோடிக்கணக்கான நுண்ணிய அணுக்காந்தங்கள் (atomic magnets) ஒழுங்கு வரிசையில் ஒரே திசையில் அடுக்கப்பட்டிருக்கும். இது வரிசையில் அணிவகுத்து நிற்கும் மாணவர்கள் போல அமையும்.
வெப்பம் இந்த ஒழுங்கைக் குலைக்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அணுக்கள் அதிகமாக அதிரத் தொடங்குகின்றன. அந்த ஒழுங்கு குலைந்துவிடுகிறது. ஒழுங்கு குலைந்ததும் காந்தத்தன்மையும் மறைந்துவிடும்.
எந்த ஒரு நிலையான காந்தத்தின் (permanent magnet) கதியும் இதுதான். சூரியன் திண்மம் அல்ல. சாதாரண வாயுவும் அல்ல. அது பிளாஸ்மா (plasma) எனப்படும் நிலையில் உள்ளது.
பிளாஸ்மா எப்படி உருவாகிறது? ஒரு வளிமத்தை எடுத்து, அதைச் சூடாக்கிக்கொண்டே இருங்கள். அணுக்கள் வேகமாக நகரத் தொடங்கும். ஒரு கட்டத்தில் வெப்பம் மிகவும் அதிகமாகிவிடும். மேலும் வாயுவைத் தொடர்ந்து சூடாக்கினால், ஒரு கட்டத்தில் அதன் அணுக்கள் உடைந்து, எலக்ட்ரான்கள் (electrons) பிரிந்துவிடும்.
இதனால் எதிர்மின்னூட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நேர்மின்னூட்டம் கொண்ட அயனிகள் (ions) உருவாகின்றன. இவை சேர்ந்து இருக்கும் நிலையே பிளாஸ்மா. இது பொருளின் நான்காவது நிலை எனப்படுகிறது. இந்தப் பிளாஸ்மாவில் உள்ள துகள்கள் மின்னூட்டம் (charge) பெற்றிருப்பதால், அவை சாதாரண வளிமத்தைப் போல் அல்லாமல் வேறுவிதமாக நடந்துகொள்கின்றன.
பாத்திரத்தில் சாம்பார் கொதிப்பதுபோல சூரியனில் சூடான பிளாஸ்மா ஆழத்திலிருந்து மேற்பரப்புக்குக் குமிழிட்டு எழுகிறது. பின்னர் குளிர்ந்து மீண்டும் கீழே இறங்குகிறது. இதற்கு வெப்பச்சுழற்சி (convection) என்று பெயர். ஆனால், சாம்பாரைப் போலன்றி, இங்கு நகரும் ஒவ்வொரு துகளும் மின்னூட்டத்தைச் சுமந்து செல்கிறது.
நகரும் மின்னூட்டங்கள் (electric current) காந்தப்பு லத்தை உருவாக்கும். இதுதான் ஒரு சைக்கிள் டைனமோவின் அடிப்படை. ஒரு கம்பிச் சுருளுக்கு (coil) அருகில் காந்தத்தைச் சுழற்றும்போது, மின்னூட்டங்களின் இயக்கம் மின்சாரத்தை உருவாக்கி விளக்கை எரிய வைக்கிறது.
சூரியனில் கம்பிகள் எதுவும் இல்லை. ஆனால் விளைவு ஒன்றுதான். மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களின் இயக்கம் ஒரு மின்னோட்டம் போலச் செயல்படுகிறது. அந்த மின்னோட்டம்தான் காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகிறது.
இதனால், சூரியன் ஒரு பெரிய இயற்கை டைனமோ போலச் செயல்படுகிறது. சூரியன் சுழல்கிறது. அதன் இடைக்கோடு (equator) அதன் துருவங்களைவிட வேகமாகச் சுழல்கிறது.
இந்தச் சமமில்லாத சுழற்சி மற்றும் தொடர்ந்து நடைபெறும் கொதிப்பு குமுறும் இயக்கம் காந்தப்புலத்தை மாற்றுகிறது. புதிய மின்னோட்டங்கள் உருவாகின்றன. அவை மேலும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன. இது தொடர்ந்து நடக்கும் சுற்று.
ஓர் எளிய எடுத்துக்காட்டு, ஓர் உலோக வட்டத்தை காந்தத்துக்கு அருகில் வைத்துச் சுழற்றினால், வட்டில் மின்னோட்டம் உருவாகும். அந்த மின்னோட்டத்தைக் கம்பிச் சுருளில் செலுத்தினால், புதிய காந்தப்புலம் உருவாகும். மின்னோட்டமும் காந்தப்புலமும் ஒன்றை மற்றொன்று வலுப்படுத்திக் கொண்டே இருக்கும். ஆரம்ப காந்தம் தேவையில்லாமல் போகும்.
சூரியனுக்குள் இதே போன்ற செயல்முறை தொடர்ந்து நடக்கிறது. பிளாஸ்மா நகர்கிறது. மின்னோட்டம் உருவாகிறது. அது காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. காந்தப்புலம் மீண்டும் பிளாஸ்மாவின் இயக்கத்தைப் பாதிக்கிறது.
இந்தச் சுற்று சூரிய டைனமோ என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதனால், வெப்பம் சூரியனின் காந்தத்தன்மையை அழிக்கவில்லை. மாறாக, அதையே உருவாக்க உதவுகிறது. அதிக வெப்பம் இல்லை எனில் பிளாஸ்மா இருக்காது. மின்னூட்டங்கள் நகராது. காந்தப்புலமும் உருவாகாது.
(அறிவோம்)
- tvv123@gmail.com