அதிசயத்தை ஆராயும் அறிவியல்: காந்தமுள்ளால் வழிநடத்தப்படும் ஆமை

“நான் போகிறேன் தாய்மடியைத் தேடி” என்று ஆயிரம் கிலோமீட்டருக்கு அப்பால் இருக்கும் சென்னைக் கடற்கரைக்கு ஒவ்வொரு டிசம்பர் மாதமும் முட்டையிடத் திரும்புகின்றன ஆலிவ் ரிட்லி எனப்படும் பங்குனி ஆமைகள். பொதுவாகவே, பங்குனி மாதத்தில் தமிழகக் கடற்கரையை இவை அடைந்து முட்டையிட்டுக் குஞ்சு பொரிப்பதால் இவற்றைப் பங்குனி ஆமைகள் என்கின்றனர்.

தாய்மண் வாசம்

குறிப்பிட்ட கடற்கரையில் பிறக்கும் ஆமைக் குஞ்சு முதுகின் மீது நுண்ணிய வயர்லெஸ் கருவியைப் பொருத்தி ஆய்வு செய்தனர். செயற்கைக்கோள் மூலம், பிறந்த நாள்முதல் அவை செல்லும் பாதையைப் பதிவு செய்து ஆராய்ந்த விஞ்ஞானிகள் வியந்துபோயினர். ஒவ்வொரு பெண் ஆமையும் கருவுறும்போது, சில ஆயிரம் கிலோமீட்டர் தொலைவு நீந்தி, முட்டையிட்டுக் குஞ்சு பொரிக்கத் தவறாமல் தான் பிறந்த அதே கடற்கரைக்குத் திரும்புகிறது எனக் கண்டுபிடித்தபோது அறிவியல் உலகம் வியப்பில் ஆழ்ந்தது.

இடம் அறிதல்

டெல்லியிலேயே பிறந்து வளர்ந்தவர் என்றாலும் எனது அலுவலகத்தில் பணியாற்றும் சக தோழி ஒருவருக்கு கூகுள் ஜிபிஎஸ் இல்லாமல் பக்கத்துத் தெருவுக்குக்கூடப் போகவர வழி தெரியாது.  அப்படியிருக்க ஆயிரம் கிலோமீட்டர் தொலைவு ஆழ்கடலில் நீந்தி, இந்தியாவின் கிழக்குக் கடற்கரையோரம் தான் பிறந்த அதே கடற்கரைக்கு வழி பிசகாமல் திரும்பி, முட்டையிட்டுக் குஞ்சு பொரித்து எப்படிப் பங்குனி ஆமைகள் திரும்புகின்றன?

ஜிபிஎஸ் போன்ற கருவிகளில் நாம் பூமியின் மீது ஒவ்வொரு புள்ளியையும் தனித்துவமாகக் குறிக்க அந்தப் புள்ளியின் அட்சரேகை, தீர்க்கரேகையைப் பயன்படுத்துகிறோம். மேட்டூர், போர்ட் பிளையர் இரண்டும் சுமார் 11.7 வடக்கு அட்சரேகையில் இருந்தாலும் அவற்றின் தீர்க்கரேகை முறையே 77.8, 92.7 ஆகும்.

பள்ளிப் பாடத்தில் படிக்கும் x, y அச்சு புள்ளி கிராஃப் கணிதம் போல, இரண்டு அளவைகளைக் கொண்டு பேப்பர் பந்தின் மேற்பரப்பு போன்ற இரண்டு பரிமாண வெளியின் ஒவ்வொரு புள்ளியையும் தனித்து வேறுபடுத்தி அறியலாம்.

தான் பிறந்த தாய்மண் வாசத்தை நினைவில் பதிந்து சரியாக அதே இடத்துக்குக் கருத்தரிக்கும் நேரத்தில் திரும்பும் வலசையை ஆங்கிலத்தில் ‘Natal Homing’ என்பார்கள். பிறந்து சுமார் 20-25 ஆண்டுகள் கடந்த பின்னர் கருத்தரிக்கும் பெண் ஆமைகள் சரியாகத் தாய்மண் வாசத்தை மறவாமல் இனம் காண்பது எப்படி?    

பங்குனி ஆமையில் காந்தம்

ஆலிவ் ரிட்லியின் உடலில் மாக்னெட்டைட் (Fe3O4) எனும் இரும்புத்தாது உள்ளது என்றும், இந்தக் கனிமம்தான் அதன் உள்ளே பொதிந்துள்ள சிறு காந்தம் போல் செயல்படுகிறது என்றும் கால்டெக் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜோசப் கிரிஷ்ச்சேவிங்க் (Joseph Krishchvink), நார்த் கரோலினா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த கென்னத் லொஹ்மான் (Kenneth Lohmann), காதரின் லொஹ்மான் (Catherine Lohmann) ஆகியோர் கண்டுபிடித்துள்ளனர். 

அந்தக் கால மாலுமிகள்

நடுக்கடலில் திசை கண்டுபிடிக்க காந்த முள் காம்பஸ் கருவியைப் பயன்படுத்தியது போல ஆலிவ் ரிட்லி சிற்றாமைக்குள் இருக்கும் இந்த உயிரி காந்த முள் அவற்றுக்கு வழித்தடம் காட்டும் செயலியாகச் செயல்படுகிறது.

காந்தச் சரிவு

பூமி ஒரு காந்தம், அதன் மீது வைக்கப்படும் காந்த முள் வடக்கு - தெற்கு நோக்கி நிலைகொள்ளும் என்பது நமக்குத் தெரியும். இது தவிர கூர்ந்து நோக்கினால் காந்த முள்ளின் வடக்கு நுனி சற்றே தலை சாய்ந்து காணப்படும். இதைக் காந்தச் சரிவு (Magnetic dip) என்பார்கள். ஏன் இந்தக் காந்தச் சரிவு ஏற்படுகிறது?

தட்டையான வடிவில் பூமி இல்லை. எனவே, வடக்கு தெற்கு நோக்கி நிலைகொள்ளும் காந்த முள், வடக்குக் காந்த துருவம் அல்லது தெற்குக் காந்த துருவம் நோக்கியே தலைசாய்ந்துதானே அமைய முடியும்! எடுத்துகாட்டாக வடகாந்தத் துருவத்தின் மேல் வைக்கப்படும் காந்த நுனிப் பகுதியைக் கவரும் என்பதால் முள் நேராக நட்ட கழியைப் போல வடதுருவத்தை நோக்கி நிலைகொள்ள வேண்டும் அல்லவா?

அதே போல நிலநடுக்கோட்டுக்கு அருகே உள்ள காந்த முள்ளின் வடக்கு தெற்குப் பகுதியைச் சம அளவில் வட-தென் துருவங்கள் கவருவதால் கிடைமட்டத்தில் அமையும். எனவே, நிலநடுக்கோட்டின் மேல் சரிவு பூச்சியமாகவும் துருவங்களில் மேல் நோக்கி 90 டிகிரி கோணத்திலும் அமையும். இடைப்பட்ட பகுதியில் சரிவு கோணம் பூச்சியத்துக்கும் 90 டிகிரிக்கும் இடையில் இருக்கும்.

இரண்டாவதாக, பந்து போன்ற வடிவில் பூமிக்காந்தம் இருப்பதால் அதன் காந்தப் புலக் கோடுகள் (Magnetic field) துருவங்கள் அருகே மிக அடர்த்தியாகவும் நிலநடுக்கோட்டின் (Equator) அருகே அடர்த்தி குறைவாகவும் இருக்கும். எனவே, பூமியின் மேற்பரப்பில் எல்லா இடங்களிலும் காந்தப் புல வீச்சு சரிசமமாக இருக்காது. பூமியின் மேற்பரப்பில் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் காந்தப்புல வீச்சு  (magnetic field intensity) அடர்த்தியானது 25 முதல் 65 மைக்ரோடெஸ்லா அளவு வேறுபடும்.

காந்த வழித்தடச் செயலி

சென்னையின் அட்சரேகை, தீர்க்கரேகை என்பவை 13.08°N, 80.27°E,  டெல்லிக்கோ 28.70°N, 77.10°E. எனவே, நேர்கோட்டில் விமானம் சென்னையிலிருந்து டெல்லி செல்கிறது என்றால் சரியான திசையில் செல்லும்போது ஒவ்வொரு கணத்திலும் அதன் அட்சரேகை உயர வேண்டும். சென்னையின் 13.08 டிகிரியிலிருந்து  அட்சரேகை 28.70 என உயர்ந்தால் தான் டெல்லியை அடைய முடியும்.

அதேபோல் பயணத்தின்போது ஒவ்வொரு கணமும் அதன் தீர்க்கரேகை குறைய வேண்டும். குறிப்பிட்ட நேரத்தில் அதன் தீர்க்கரேகை உயர்ந்தால் விமானி தாம் தவறான திசையில் செல்கிறோம் என உணர்ந்து திசை மாற்றம் செய்துகொள்வார். அதற்கு அவருக்கு விமானக் கட்டுப்பாட்டு அறையில் இருந்து எந்த விதமான சமிக்ஞையும் வர வேண்டிய அவசியமில்லை.

இதுபோலதான் தன்னுள் உள்ள உயிரி காந்தத்தை வைத்து ஆலிவ் ரிட்லி பயணம் மேற்கொள்கிறது. பிறகும்போதே தான் பிறந்த கடற்கரையின் காந்தச் சரிவு, காந்தப்புல வீச்சு இரண்டும் அதன் நினைவில் பதிந்துவிடுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, கொழும்பின் காந்தச் சரிவு 0° 37',  காந்தப் புல வீச்சு 40670.4 nT; சென்னையின் சரிவு 14° 17' வீச்சு 41666.3 nT. எனவே, கொழும்பிலிருந்து சென்னை வர வேண்டிய ஆமை ஒவ்வொரு கணமும் தன் சரிவும் வீச்சும் உயர்கிறதா என அறிந்து தன் பயணப் பாதையைக் கண்டுபிடிக்கிறது.

அட்சரேகை, தீர்க்கரேகை கொண்டு விமானி தனது பயண திசையைத் தயார் செய்வதுபோல் பிறக்கும்போதே நினைவில் பதிந்துள்ள சென்னைக் கடற்கரைச் சரிவு, வீச்சுத் தகவலோடு தான் அப்போது இருக்கும் புள்ளியின் சரிவு வீச்சோடு ஒப்பிட்டுத் தன் வழித்தடத்தைத் தயார் செய்கிறது ஆமை.

எந்தத் திசையில் பயணத்தைத் தொடர்ந்தால் தான் பிறந்த கடற்கரையின் சரிவையும் வீச்சையும் அடைய முடியும் என ஒவ்வொரு கணமும் கணிதம் செய்து தான் செல்ல வேண்டிய வழியை இனம் காணுகிறது. சில நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்னர் இவ்வாறுதான் ஆழ்கடல் பயணத்தை மாலுமிகள் மேற்கொண்டனர்.

கட்டுரையாளர்: அறிவியல் எழுத்தாளர், முதுநிலை விஞ்ஞானி, விக்யான் பிரசார், புது டெல்லி.
தொடர்புக்கு: vv123@gmail.com