विज्ञान-रंजन – खोल खोल पाणी…

>> विनायक

पृथ्वीवर सुमारे 75 टक्के पाणी आणि उरलेली जमीन आहे. एवढं जल-भूपृष्ठाचं गणित सर्वांनाच समजतं. समुद्रांच्या तळाशीसुद्धा भूभागच आहे. हा सर्व पृथ्वीच्या सर्वात वरच्या कवचाचा भाग आहे. मात्र जगभरचे समुद्र भरपूर खोल आहेत. त्यातल्या विशाल जलसाठय़ामुळेच पृथ्वीवरचं जीवन साकारले आहे. खारट पाण्याचे समुद्रच प्रत्येक उन्हाळय़ात प्रचंड वाफ आकाशात सोडतात. परिणामी पावसाळी ढगांची निर्मिती होऊन पाऊस पडतो. भूपृष्ठावर पडणारे पाणी पिकांसाठी वरदान ठरतं. पावसाचा हंगाम म्हणजे पुढच्या वर्षासाठी धान्याची निश्चिती. म्हणूनच केवळ चातक पक्षी नव्हे तर माणूस आणि सारी हरितसृष्टी भयंकर उन्हाळा सोसून पावसाची वाट पाहते. पृथ्वीवर पावसाची वृष्टी करण्यास कारणीभूत असलेल्या जगातल्या सर्व समुद्रांत पृथ्वीवरच्या एकूण पाण्यापैकी 97 टक्के पाणी साठलेलं आहे. गणिती भाषेत हे पाणी 1335 अब्ज घनकिलोमीटर एवढं कल्पनातीत आहे. त्यातल्या थोडय़ाच भागाचं वाफेत आणि मग पावसात रूपांतर होतं. समुद्राचे पाणी खारट असण्याचे कारण त्यात विरघळलेले क्षार. हा खारटपणा सागरी पाण्याला घनता आणतो. त्याचं प्रमाण प्रत्येक घनसेंटिमीटर 1.02 ग्रॅम एवढं असतं. त्यामुळे ‘पीएच’ पट्टीवर रंग बदलून तो गुलाबी होतो. पाणी अल्कली असेल तर असा रंग दिसतो. लोणारच्या अशनी आघात विवरातील सरोवरात तर पाण्याची घनता समुद्री पाण्यापेक्षा जास्त असल्याचं ‘पीएच’ प्रयोगातून आम्ही पाहिलं आहे.

सामान्य माणसाच्या मनातील विज्ञासेतून निर्माण होणारे जे प्रश्न असतात त्याची उत्तरे सोप्या शब्दांत देण्याचा प्रयत्न आपण करतो. समुद्र नेमका किती खोल असतो आणि त्याची जलपातळी सर्वत्र सारखी असते का? असे प्रश्न मनाशी येतात. उत्तर असे की, सर्व सागरांची जलपातळी सर्वत्र सारखी नाही. त्यामध्ये जास्तीत जास्त 20 सेंटिमीटरचा फरक आढळतो. त्याबाबतची कारणे म्हणजे पृथ्वीवरचे गुरुत्वाकर्षण विविध ठिकाणी वेगवेगळे असणे, भूपृष्ठाच्या उंचीमधला बदल. समुद्र तळाशीसुद्धा भूपृष्ठच आहे हे आधी स्पष्ट केलंच आहे.

एक उदाहरण घ्यायचं तर युरोप आणि अमेरिका खंडामध्ये असलेला अॅटलॅन्टिक समुद्र व अमेरिका खंडाच्या पश्चिमेला असलेला पॅसिफिक महासागर यांच्या जलपातळीतील फरक सुमारे 20 सेंटिमीटर इतका आहे. त्यामुळेच पनामा कालवा खोदताना जहाजांची कालव्यातून अॅटलॅन्टिक ते पॅसिफिक आणि उलट दिशेने ने-आण करण्यासाठी विशिष्ट योजना करावी लागली. अॅटलॅन्टिकमधली मोठी जहाजं पनामा कालव्यात आल्यावर एका जागी पाण्यातील झडपा बंद करून बाजूच्या तलावांमधलं पाणी कालव्यात सोडून जलपातळी 20 सेंटिमीटर वाढवावी लागते. त्यामुळे जहाजे हळूहळू वर येत पॅसिफिक सागरात सहज प्रवेश करू शकतात.

दुसरा प्रश्न समुद्राची अधिकाधिक खोली किती असते? पॅसिफिक महासागराचा विस्तार अमेरिकेच्या पश्चिमेकडून थेट जपानपर्यंत पसरला आहे. यामध्येच चीन आणि फिलिपिन्सच्या पूर्वेला ‘मरियाना ट्रेन्च’ नावाची जागा आहे. हा सागरी ‘खंदक’ म्हणजे पृथ्वीवरच्या सर्व समुद्रांमधली सर्वात खोल जागा. मरियाना बेटांपासून पूर्वेला 200 किलोमीटरवर हा ‘खंदक’ पिंवा ‘ट्रेन्च’ असल्याने त्याला तेच नाव पडलं. मरियाना खंदकाची लांबी 2550 किलोमीटर आणि रुंदी 69 किलोमीटर आहे. त्यातील सर्वाधिक खोलवरची जागा समुद्रपृष्ठापासून सुमारे 11 हजार मीटर पिंवा 36090 फूट आहे. म्हणजे एव्हरेस्ट शिखरापेक्षाही जास्त!

मरियाना ट्रेन्चमधल्या सर्वात खोलवरच्या जागी पाणबुडे पिंवा ‘डायव्हर’ना जायचं तर त्यांना जलस्तंभाचा प्रचंड भार सहन करावा लागणार हे स्पष्टच आहे. समुद्रसपाटीला आपल्यावर वातावरणाचा जो दाब असतो त्याच्या तुलनेत 1071 पट अधिक असतो. 2009 मध्ये मरियाना ट्रेन्चला अमेरिकेने (यूएस) राष्ट्रीय महत्त्वाची गोष्ट (नॅशनल मॉज्युमेन्ट) म्हणून मान्यता दिली. मरियाना ट्रेन्चमधल्या सर्वात खोल भागाला ‘चॅलेन्जर डीप’ असं म्हणतात.

परंतु एवढय़ा खोलवर जाण्याचं साहस 1960 मध्येच जॅकस पिकार्ड आणि डॉन वॉल्श यांनी पहिल्यांदा केलं. 2012 मध्ये जेम्स पॅमेरॉन तिथे पोहोचले होते. त्यानंतरही मानवी आणि यांत्रिक पद्धतीने ‘चॅलेन्जर डीप’चा शोध घेण्यात आला. त्यासाठी ‘बॅदिस्केफ’ पद्धतीचा उपयोग करण्यात आला. छोटय़ा भक्कम पाणबुडीतून ते तिथे पोहोचले. या भागात गेलेल्या संशोधक पाणबुडय़ांना एकपेशीय सजीव आढळले. ‘चॅलेन्जर डीप’मध्ये काय असावे याचा शोध घेण्याची प्रक्रिया 1875 मध्येच सुरू झाली होती. मोठय़ा दोरखंडाचा वापर करून सुमारे 27 हजार फूट खोलवर जाण्यात यश मिळालं होतं. त्यानंतर वारंवार म्हणजे विसाव्या शतकातही 1951 तसेच 1957 आणि 1962 व नंतर 1984 या वर्षीही ‘चॅलेन्जर डीप’चा वेध घेण्यात आला. 1997 आणि 2001 मध्ये शोध घेताना ‘चॅलेन्जर डीप’ची खोली आणखी अधिक असल्याचा अंदाज व्यक्त करण्यात आला होता. थोडक्यात काय तर आपली पृथ्वीही आपल्याला बरीचशी अज्ञात आहे.