13पृथ्वी, सौर मंडल का एक ग्रह

तीन रोबोट यान अंतरिक्ष में भेजे गए हैं। एक-एक करके वे घर एक चित्र भेजते हैं, किसी पोस्टकार्ड की तरह। पहला शुक्र से आता है: घने बादलों में लिपटा एक फीका गोला, जहाँ इतनी गरमी है कि सीसा पिघल जाए और हवा ज़मीन पर कुचल देने वाले भार से दबाती है। दूसरा मंगल से आता है: पतले आसमान के नीचे एक लाल, ठंडा, धूल भरा मरुस्थल। तीसरे यान ने अपना कैमरा घर की ओर घुमा दिया है: एक नीला और सफ़ेद गोला, महासागरों, बादलों और बर्फ़ के साथ। तीन ग्रह, एक ही सूर्य के चारों ओर पड़ोसी। उनमें से केवल एक ही नीला क्यों है?

पहले से ज्ञात

भौतिकी की पुस्तकों ने दिखाया कि सूर्य एक तारा है, गरम गैस का एक विशाल गोला जो अपने-आप चमकता है, और ग्रह एक बड़ा गोल पिंड है जो किसी तारे के चारों ओर घूमता है और अपने-आप नहीं चमकता: हम उसे इसलिए देखते हैं कि वह अपने तारे का प्रकाश परावर्तित करता है। सूर्य और उसके चारों ओर घूमने वाली हर चीज़ मिलकर सौर मंडल बनाते हैं। हर ग्रह सूर्य के चारों ओर एक रास्ते पर चलता है जिसे उसकी कक्षा कहते हैं, और एक अक्ष के चारों ओर अपने-आप पर घूमता है। हमारे आसपास की हवा हर उस चीज़ पर दबाव डालती है जिसे वह छूती है: यह वायुदाब है। किसी पदार्थ का घनत्व बताता है कि उसका एक दिया हुआ आयतन कितना भारी है: एक घन सेंटीमीटर पानी का भार 1 ग्राम है, इसलिए उसका घनत्व 1 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है; पानी से ज़्यादा घना पदार्थ उसमें डूबता है, कम घना तैरता है। अंत में, पृथ्वी की सतह के लगभग सात दहाई हिस्से को महासागर ढके हुए है (अध्याय 3)।

13.1 सूर्य के चारों ओर आठ ग्रह

आठ ग्रह सूर्य के चारों ओर चलते हैं। क्रम से, सबसे पास से सबसे दूर तक, वे हैं बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि, अरुण और वरुण। उनके नामों के पहले अक्षर क्रम याद रखने में मदद करते हैं: बु-शु-पृ-मं, बृ-श-अ-व (बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि, अरुण, वरुण)।

नीचे का चित्र आठों ग्रहों को बगल-बगल में दिखाता है, एक ही पैमाने पर बनाकर: अगर कोई ग्रह दूसरे से दुगुना चौड़ा है, तो उसका वृत्त भी दुगुना चौड़ा है।

सूर्य के सबसे पास के चार ग्रह छोटे हैं। अगले चार विशाल हैं: बृहस्पति पृथ्वी से लगभग 11 गुना चौड़ा है। और सूर्य? ऊपर के ग्रहों वाले पैमाने पर बनाने पर वह लगभग 40 सेंटीमीटर चौड़ी एक चकती होगा — इस पृष्ठ से भी चौड़ी।

आकार ही अकेला अंतर नहीं है। नीचे की तालिका हर ग्रह के लिए उसका व्यास, उसका घनत्व (ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर में), और सूर्य से उसकी दूरी देती है।

घनत्व ग्रहों को दो परिवारों में बाँट देते हैं, बीच में कुछ नहीं: पहले चार घने हैं, 3.9 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर से ज़्यादा, चट्टान और धातु की तरह; आख़िरी चार हल्के हैं, 1.7 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर से कम।

परिभाषा 13.1 (चट्टानी ग्रह और विशाल ग्रह)

चट्टानी ग्रह एक छोटा, घना ग्रह है जो चट्टान और धातु से बना है, और जिसकी ठोस सतह पर कोई यान उतर सकता है: बुध, शुक्र, पृथ्वी और मंगल। विशाल ग्रह कम घनत्व वाला एक बहुत बड़ा ग्रह है, जो ज़्यादातर गैसों और द्रवों से बना है, और जिस पर उतरने के लिए कोई ठोस सतह नहीं: बृहस्पति, शनि, अरुण और वरुण।

बृहस्पति के फ़ोटो में बादलों की पट्टियाँ दिखती हैं, हल्की और गहरी, और एक लाल अंडाकार धब्बा: महान लाल धब्बा, पूरी पृथ्वी से भी बड़ा एक विशाल तूफ़ान, जो सैकड़ों वर्षों से चल रहा है। बादलों के नीचे कोई ज़मीन नहीं है: केवल गैसें, ज़्यादातर हाइड्रोजन और हीलियम, जो जितनी नीचे जाओ उतनी घनी होती जाती हैं।

टिप्पणी 13.2 (पानी से हल्का एक ग्रह)

शनि अकेला ग्रह है जिसका घनत्व पानी से कम है: लगभग 0.7 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर। अगर उसे समा सकने लायक बड़ा कोई बाथटब होता, तो शनि तैरता!

13.2 ग्रह एक-दूसरे से कितनी दूर हैं?

ग्रह केवल आकार में ही बहुत अलग नहीं हैं; वे एक-दूसरे से बहुत दूर भी हैं। पृथ्वी सूर्य से लगभग 150 मिलियन किलोमीटर दूर है। वरुण, सबसे दूर का ग्रह, 30 गुना ज़्यादा दूर है: लगभग 4500 मिलियन किलोमीटर। नीचे का चित्र आठों ग्रहों को एक रेखा पर, सूर्य से उनकी दूरियों पर, पैमाने पर रखता है।

चारों चट्टानी ग्रह सूर्य के पास हैं; चारों विशाल ग्रह दूर बाहर हैं, उनके बीच बहुत बड़े अंतराल हैं। अकेले मंगल और बृहस्पति के बीच का अंतराल, लगभग 550 मिलियन किलोमीटर, सूर्य से मंगल तक की दूरी के दुगुने से भी ज़्यादा है।

आकार और दूरियाँ एक ही पैमाने पर बनाना कठिन है: ग्रह अदृश्य बिंदु बन जाते हैं। एक पैमाना मॉडल दोनों को एक साथ कल्पना में लाने में मदद करता है।

विधि 13.3 (सौर मंडल का पैमाना मॉडल बनाना)

1. मॉडल में पृथ्वी का आकार चुनो, उदाहरण के लिए 1 cm।
2. पता करो कि मॉडल का 1 cm कितने असली किलोमीटर के बराबर है: पृथ्वी के असली व्यास (12 756 km) को मॉडल में उसके आकार से भाग दो।
3. हर असली आकार और हर असली दूरी को इस संख्या से भाग दो। फिर इकाइयों को ऐसी चीज़ में बदलो जिसकी कल्पना आसान हो (सेंटीमीटर, मीटर, किलोमीटर)।

उदाहरण 13.4 (पृथ्वी के लिए एक कंचा)

अगर पृथ्वी 1 cm चौड़ा एक कंचा हो, तो 1 cm 12 756 km के बराबर है। सूर्य, जिसका व्यास 1 391 400 km है, $1\,391\,400 \div 12\,756 \approx 109$ cm चौड़ी एक गेंद बन जाता है: एक छोटे बच्चे से भी ऊँची गेंद। पृथ्वी सूर्य से 150 मिलियन km दूर है: $149\,600\,000 \div 12\,756 \approx 11\,700$ cm, यानी लगभग 117 मीटर, एक फ़ुटबॉल के मैदान की लंबाई।

इस मॉडल में वरुण तक का पूरा सौर मंडल 7 km चौड़े एक घेरे पर फैला है, बीच में एक बड़ी गेंद और उसमें इधर-उधर बिखरे आठ कंचे और गेंदें, जिनमें सबसे बड़ी एक चकोतरे के बराबर है। सौर मंडल ज़्यादातर ख़ाली जगह है।

13.3 शुक्र, पृथ्वी और मंगल

शुक्र, पृथ्वी और मंगल पड़ोसी हैं, तीनों चट्टानी ग्रह। शुक्र लगभग पृथ्वी के बराबर है: उसका व्यास पृथ्वी के व्यास का 95 % है। मंगल छोटा है: उसका व्यास पृथ्वी के व्यास का लगभग आधा है। फिर भी ये तीनों ग्रह इससे ज़्यादा अलग शायद ही हो सकते थे।

शुक्र। शुक्र हवा की एक मोटी परत में लिपटा है, जो ज़्यादातर कार्बन डाइऑक्साइड से बनी है, और जिसमें सल्फ़्यूरिक अम्ल, एक जलाने वाले अम्ल, के घने बादल हैं। उसकी हवा इतनी घनी है कि वह ज़मीन पर उससे 92 गुना ज़ोर से दबाती है जितना पृथ्वी की हवा हमारी ज़मीन पर। सतह पर तापमान लगभग 464 $^\circ$C है: सीसा पिघलाने लायक गरम। वहाँ कोई पानी द्रव नहीं रह सकता।

मंगल। मंगल एक ठंडा, सूखा, धूल भरा मरुस्थल है। उसकी हवा भी ज़्यादातर कार्बन डाइऑक्साइड से बनी है, पर बहुत पतली है: वह ज़मीन पर पृथ्वी की हवा से लगभग सौ गुना कम दबाती है। औसत तापमान $-65$ $^\circ$C है। वहाँ आज पानी मिलता है, पर जमा हुआ: ध्रुवीय टोपियों में बर्फ़ के रूप में और ध्रुवों के पास ज़मीन के नीचे। फिर भी मंगल हमेशा ऐसा नहीं था: अरबों वर्ष पहले मंगल पर नदियाँ बहती थीं, झीलें बनती थीं और बाढ़ें उसके आर-पार फैलती थीं।

पृथ्वी। दोनों के बीच, पृथ्वी की हवा ज़मीन पर लगभग 1 bar से दबाती है (यह वह इकाई है जिससे ग्रहों पर हवा के दाब की तुलना की जाती है), उसका औसत तापमान 15 $^\circ$C है, और उसके महासागर द्रव पानी के हैं।

गरम और ठंडा। सूर्य के पास कोई ग्रह उसका बहुत प्रकाश और ताप पाता है; उससे दूर, बहुत कम। इसलिए ग्रह सूर्य से जितना दूर हो, उसे उतना ठंडा होना चाहिए। नीचे का आलेख दिखाता है कि पृथ्वी से बाहर की ओर यह सच है: दूर के विशाल ग्रह जमी हुई दुनियाएँ हैं। पर शुक्र को देखो: वह सूर्य से बुध की तुलना में लगभग दुगुनी दूरी पर है, और फिर भी उससे गरम है! उसकी कार्बन डाइऑक्साइड की घनी हवा सूर्य के ताप को एक भारी कंबल की तरह फँसा लेती है और उसे निकलने नहीं देती। बुध, जिस पर लगभग कोई हवा नहीं है, अपना ताप नहीं रख पाता।

13.4 पृथ्वी पर जीवन को क्या संभव बनाता है

पृथ्वी अकेला ग्रह है जहाँ हम जानते हैं कि जीवन है। जीवों को कई परिस्थितियाँ एक साथ चाहिए, और पृथ्वी के पास वे सब हैं।

• द्रव पानी। सभी जीवों को द्रव पानी चाहिए: पृथ्वी पर महासागर, नदियाँ और झीलें हैं।
• हल्के तापमान। पृथ्वी की सतह पर पानी 0 $^\circ$C पर जमता है और 100 $^\circ$C पर उबलता है (भौतिकी)। 15 $^\circ$C के औसत के साथ पृथ्वी के तापमान ज़्यादातर इन दोनों के बीच रहते हैं, इसलिए उसका पानी द्रव रहता है।
• सूर्य से सही दूरी। सूर्य के ज़्यादा पास, शुक्र की तरह, किसी ग्रह के बहुत गरम हो जाने का ख़तरा है; ज़्यादा दूर, मंगल की तरह, बहुत ठंडा। पृथ्वी द्रव पानी के लिए सही दूरी पर है।
• एक वायुमंडल। पृथ्वी के चारों ओर की हवा की परत रात में उसकी सतह को गरम रखती है, जीवों को ज़रूरी गैसें देती है, और महासागरों पर इतना दबाती है कि उनका पानी द्रव रहे। मंगल पर हवा इतनी पतली है कि द्रव पानी सतह पर ज़्यादा देर नहीं टिक सकता: वह जम जाता है या भाप बन जाता है।

टिप्पणी 13.5 (क्या मंगल पर जीवन था?)

क्योंकि मंगल पर कभी नदियाँ और झीलें थीं, वैज्ञानिक सोचते हैं कि क्या बहुत पहले, जब मंगल ज़्यादा गरम और गीला था, वहाँ नन्हे जीव रह सकते थे। वैज्ञानिकों को आज मंगल पर जीव मिलने की उम्मीद नहीं है; रोबोट गाड़ियों से वे उसकी चट्टानों में बहुत पहले के जीवन के चिह्न खोजते हैं।

13.5 अंतरिक्ष से दिखती पृथ्वी

हज़ारों वर्षों तक लोग केवल कल्पना कर सकते थे कि उनका ग्रह बाहर से कैसा दिखता है। 24 दिसंबर 1968 को, चंद्रमा की कक्षा में घूम रहे अपोलो 8 के अंतरिक्ष यात्रियों ने चंद्रमा के धूसर क्षितिज के ऊपर पृथ्वी को उगते देखा, और उनमें से एक, बिल एंडर्स, ने नीचे वाला फ़ोटो खींचा।

अंतरिक्ष से पृथ्वी ज़्यादातर नीली दिखती है: महासागर उसकी सतह के लगभग सात दहाई हिस्से को ढकता है। उसके ऊपर पानी की बूँदों के सफ़ेद बादल भँवर बनाते हैं, और सफ़ेद बर्फ़ ध्रुवों को ढकती है। ज़मीन वहाँ भूरी है जहाँ वह सूखी है, और वहाँ हरी जहाँ पौधे उगते हैं। हवा ख़ुद नहीं दिखती, पर उसमें तैरते बादल दिखाते हैं कि वह है। सौर मंडल के सभी ग्रहों में केवल पृथ्वी ही ये रंग एक साथ दिखाती है: द्रव पानी, बादल और जीवित पौधे।

इतिहास — फीका नीला बिंदु

14 फ़रवरी 1990 को अंतरिक्ष यान वॉयेजर 1 सूर्य से लगभग 6 अरब किलोमीटर दूर था, वरुण से भी आगे। सौर मंडल को पीछे छोड़ने से पहले उसने अपना कैमरा पीछे घुमाया और पृथ्वी का एक चित्र खींचा। फ़ोटो में हमारा ग्रह एक अकेला चमकता कण है, धूल के एक कण से भी छोटा, सूर्य के प्रकाश की एक किरण में फँसा हुआ। खगोलविद कार्ल सेगन ने उसके बारे में लिखा: “उस बिंदु को फिर से देखो। वह यहाँ है। वह घर है। वह हम हैं।”

13.6 अभ्यास

अभ्यास 13.1 ★

सौर मंडल के आठों ग्रहों को क्रम से लिखो, सूर्य के सबसे पास वाले से सबसे दूर वाले तक। चट्टानी ग्रहों के नीचे रेखा खींचो।

हल

हल — अभ्यास 13.1.

बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि, अरुण, वरुण। चट्टानी ग्रह पहले चार हैं।

अभ्यास 13.2 ★

उतारो और पूरा करो: “चट्टानी ग्रह छोटा और … होता है, जिसकी सतह … होती है। विशाल ग्रह बहुत बड़ा होता है, कम … वाला, जो ज़्यादातर … और … से बना होता है।”

हल

हल — अभ्यास 13.2.

“चट्टानी ग्रह छोटा और घना होता है, जिसकी सतह ठोस होती है। विशाल ग्रह बहुत बड़ा होता है, कम घनत्व वाला, जो ज़्यादातर गैसों और द्रवों से बना होता है।”

अभ्यास 13.3 ★

इस अध्याय की तालिका की मदद से बताओ: किस ग्रह का व्यास पृथ्वी के व्यास के सबसे पास है? सबसे बड़ा ग्रह कौन-सा है? सबसे छोटा कौन-सा है?

हल

हल — अभ्यास 13.3.

शुक्र (12 104 km, पृथ्वी के 12 756 km के मुक़ाबले)। सबसे बड़ा बृहस्पति है (142 984 km); सबसे छोटा बुध है (4 879 km)।

अभ्यास 13.4 ★

सही या ग़लत? ग़लत वाक्यों को सुधारो। (क) शुक्र महासागरों से ढका है। (ख) मंगल पृथ्वी से ठंडा है। (ग) विशाल ग्रह सूर्य के सबसे पास के चार ग्रह हैं। (घ) शनि पानी से कम घना है।

हल

हल — अभ्यास 13.4.

(क) ग़लत: शुक्र पर कोई द्रव पानी नहीं है; वह बहुत ज़्यादा गरम है। (ख) सही (औसतन $-65$ $^\circ$C, 15 $^\circ$C के मुक़ाबले)। (ग) ग़लत: सूर्य के सबसे पास के चार ग्रह चट्टानी ग्रह हैं; विशाल ग्रह सबसे दूर के चार हैं। (घ) सही: लगभग 0.7 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर।

अभ्यास 13.5 ★★

बुध का व्यास 4 879 km है, पृथ्वी का व्यास 12 756 km। बुध के व्यास को पृथ्वी के व्यास के प्रतिशत के रूप में निकालो, निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित करके।

हल

हल — अभ्यास 13.5.

$4879 \div 12756 \approx 0.382$, यानी 38 %: बुध पृथ्वी की चौड़ाई के एक-तिहाई से थोड़ा ज़्यादा चौड़ा है।

अभ्यास 13.6 ★★

शनि के व्यास (120 536 km) के आर-पार कितनी पृथ्वियाँ, बगल-बगल रखकर, समाएँगी? निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित करो। शनि चट्टानी ग्रह है या विशाल ग्रह?

हल

हल — अभ्यास 13.6.

$120536 \div 12756 \approx 9.4$: लगभग 9 पृथ्वियाँ। शनि एक विशाल ग्रह है।

अभ्यास 13.7 ★★

खगोलविदों ने दूसरे तारों के चारों ओर ग्रह खोजे हैं। ग्रह A का घनत्व 1.1 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है और वह पृथ्वी से 9 गुना चौड़ा है। ग्रह B का घनत्व 5.0 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है और वह पृथ्वी से थोड़ा छोटा है। कौन-सा चट्टानी ग्रह है और कौन-सा विशाल ग्रह? समझाओ।

हल

हल — अभ्यास 13.7.

ग्रह A एक विशाल ग्रह है: वह बहुत बड़ा है और उसका घनत्व, 1.1 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर, कम है, सौर मंडल के विशाल ग्रहों की तरह (0.7 और 1.7 के बीच)। ग्रह B एक चट्टानी ग्रह है: वह छोटा है और उसका घनत्व, 5.0, ज़्यादा है, चट्टानी ग्रहों की तरह (3.9 और 5.5 के बीच)।

अभ्यास 13.8 ★★

ग्रहों के तापमानों के आलेख की मदद से: (क) शुक्र पृथ्वी से कितने डिग्री ज़्यादा गरम है? (ख) मंगल पृथ्वी से कितने डिग्री ठंडा है?

हल

हल — अभ्यास 13.8.

(क) $464 - 15 = 449$ डिग्री ज़्यादा गरम। (ख) $15 - (-65) = 80$ डिग्री ज़्यादा ठंडा।

अभ्यास 13.9 ★★

बुध सूर्य के सबसे पास का ग्रह है, पर शुक्र सबसे गरम है। समझाओ क्यों।

हल

हल — अभ्यास 13.9.

शुक्र का कार्बन डाइऑक्साइड का बहुत घना वायुमंडल है, जो सूर्य के ताप को एक भारी कंबल की तरह फँसा लेता है और उसे निकलने नहीं देता। बुध, जो सूर्य के ज़्यादा पास है, पर लगभग कोई हवा नहीं है, इसलिए वह अपना ताप नहीं रख पाता।

अभ्यास 13.10 ★★

पृथ्वी सूर्य से 150 मिलियन किलोमीटर दूर है और मंगल 228 मिलियन किलोमीटर। मंगल सूर्य से कितने मिलियन किलोमीटर ज़्यादा दूर है? मंगल की दूरी पृथ्वी की दूरी से कितने प्रतिशत ज़्यादा है (निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित करो)?

हल

हल — अभ्यास 13.10.

$228 - 150 = 78$ मिलियन किलोमीटर ज़्यादा दूर। $78 \div 150 = 0.52$: मंगल की दूरी पृथ्वी की दूरी से 52 % ज़्यादा है।

अभ्यास 13.11 ★★★

एक दोस्त कहता है: “मंगल हमेशा से एक सूखा मरुस्थल रहा है; वहाँ कभी कोई पानी नहीं था।” इस अध्याय की मदद से उसे जवाब दो: अरबों वर्ष पहले मंगल पर क्या था, आज उसका पानी कहाँ है, और अब उसकी सतह पर द्रव पानी क्यों नहीं टिक सकता?

हल

हल — अभ्यास 13.11.

अरबों वर्ष पहले मंगल पर नदियाँ, झीलें और बाढ़ें थीं: वह ज़्यादा गरम और गीला था। आज उसका पानी जमा हुआ है, ध्रुवीय टोपियों की बर्फ़ में और ध्रुवों के पास ज़मीन के नीचे। अब उसकी सतह पर द्रव पानी नहीं टिक सकता, क्योंकि मंगल बहुत ठंडा है (औसतन $-65$ $^\circ$C) और क्योंकि उसकी हवा इतनी पतली है कि पानी जल्दी जम जाता है या भाप बन जाता है।

अभ्यास 13.12 ★★★

शुक्र को कभी-कभी पृथ्वी का जुड़वाँ कहा जाता है। उसका व्यास पृथ्वी के व्यास का 95 % है, और उसकी सतह पर गुरुत्व का खिंचाव एक ऐसे पैमाने पर 8.9 है जिस पर पृथ्वी का 9.8 है। (क) शुक्र के गुरुत्व के खिंचाव को पृथ्वी के खिंचाव के प्रतिशत के रूप में निकालो, निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित करके। (ख) दो तरीक़े बताओ जिनमें शुक्र पृथ्वी के जुड़वाँ जैसा है, और दो जिनमें नहीं।

हल

हल — अभ्यास 13.12.

(क) $8.9 \div 9.8 \approx 0.908$, यानी 91 %। (ख) जुड़वाँ जैसा: लगभग एक-सा आकार (पृथ्वी के व्यास का 95 %), लगभग एक-सा गुरुत्व का खिंचाव, और वह भी एक चट्टानी ग्रह है। जुड़वाँ जैसा नहीं: वह बहुत ज़्यादा गरम है (464 $^\circ$C, 15 $^\circ$C के मुक़ाबले), उसकी हवा कहीं ज़्यादा घनी है और कार्बन डाइऑक्साइड से बनी है, अम्ल के बादलों के साथ, और उस पर कोई द्रव पानी नहीं है।

13.7 समस्या: तीन ग्रहों से पोस्टकार्ड

समस्या 13.1

सप्ताहांत समस्या — अंतरिक्ष से तीन पोस्टकार्ड, और शुक्र की हवा उसकी ज़मीन पर कितना दबाती है

तीन रोबोट यान घर एक-एक पोस्टकार्ड भेजते हैं, जिनके पीछे कुछ संख्याएँ लिखी हैं।

शुक्र से	पृथ्वी से	मंगल से
सूर्य से दूरी: 108 मिलियन km।	सूर्य से दूरी: 150 मिलियन km।	सूर्य से दूरी: 228 मिलियन km।
व्यास: 12 104 km।	व्यास: 12 756 km।	व्यास: 6 792 km।
घनत्व: 5.2 g/cm$^3$।	घनत्व: 5.5 g/cm$^3$।	घनत्व: 3.9 g/cm$^3$।
औसत तापमान: 464 $^\circ$C।	औसत तापमान: 15 $^\circ$C।	औसत तापमान: $-65$ $^\circ$C।
हवा ज़मीन पर 92 bar से दबाती है। अम्ल के घने बादल।	हवा ज़मीन पर 1 bar से दबाती है। महासागर और बादल।	हवा ज़मीन पर 0.01 bar से दबाती है। ध्रुवों पर बर्फ़।

भाग I — ग्रहों की तुलना।

1. तीनों ग्रहों को सूर्य से दूरी के क्रम में लगाओ।
2. शुक्र पृथ्वी से कितने मिलियन किलोमीटर ज़्यादा पास है सूर्य के? मंगल कितने मिलियन किलोमीटर ज़्यादा दूर है?
3. मंगल के व्यास को पृथ्वी के व्यास के प्रतिशत के रूप में निकालो, निकटतम पूर्ण संख्या तक पूर्णांकित करके। क्या मंगल पृथ्वी की चौड़ाई का लगभग एक-चौथाई, आधा या तीन-चौथाई है?
4. क्या तीनों ग्रह चट्टानी ग्रह हैं या विशाल ग्रह? पोस्टकार्डों की कौन-सी संख्याएँ तुम्हें यह बताती हैं?

भाग II — हवा।

5. किस ग्रह पर हवा सबसे घनी है? किस पर वह सबसे पतली है?
6. मंगल की हवा अपनी ज़मीन पर पृथ्वी की हवा की तुलना में हमारी ज़मीन पर कितने गुना कम दबाती है?
7. शुक्र पृथ्वी से ज़्यादा सूर्य के पास है, पर अकेले यह बात 464 $^\circ$C तापमान को नहीं समझाती। शुक्र की हवा सूर्य के ताप के साथ क्या करती है?
8. शुक्र की ज़मीन पर हवा पृथ्वी की तुलना में कितने गुना ज़ोर से दबाती है? शुक्र पर उतरने वाले यान की दीवारें बहुत मज़बूत क्यों होनी चाहिए?

भाग III — पानी और जीवन।

9. पृथ्वी की सतह पर पानी 0 $^\circ$C पर जमता है और 100 $^\circ$C पर उबलता है। औसत तापमानों की मदद से समझाओ कि पृथ्वी पर पानी द्रव क्यों है।
10. शुक्र की ज़मीन पर रखे पानी के एक गिलास का क्या होगा? मंगल की ज़मीन पर?
11. मंगल पर अरबों वर्ष पहले नदियाँ और झीलें थीं। इससे हमें बहुत पहले की मंगल की जलवायु के बारे में, आज की तुलना में, क्या पता चलता है?
12. पृथ्वी के पोस्टकार्ड का पिछला हिस्सा लिखो: कुछ वाक्यों में चार कारण बताओ कि पृथ्वी पर जीवन क्यों संभव है।

हल

हल — समस्या 13.1.

1. शुक्र (108 मिलियन km), पृथ्वी (150), मंगल (228)।

2. $150 - 108 = 42$: शुक्र 42 मिलियन किलोमीटर ज़्यादा पास है। $228 - 150 = 78$: मंगल 78 मिलियन किलोमीटर ज़्यादा दूर है।

3. $6792 \div 12756 \approx 0.532$, यानी 53 %: मंगल पृथ्वी की चौड़ाई का लगभग आधा है।

4. तीनों चट्टानी ग्रह हैं: उनके घनत्व (5.2, 5.5 और 3.9 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर) ज़्यादा हैं, और उनके व्यास विशाल ग्रहों के व्यासों की तुलना में छोटे हैं।

5. सबसे घनी हवा शुक्र पर है (92 bar); सबसे पतली मंगल पर (0.01 bar)।

6. $1 \div 0.01 = 100$: मंगल की हवा पृथ्वी की हवा से सौ गुना कम दबाती है।

7. उसकी कार्बन डाइऑक्साइड की घनी हवा सूर्य के ताप को फँसा लेती है और उसे निकलने नहीं देती, एक भारी कंबल की तरह।

8. $92 \div 1 = 92$: शुक्र की ज़मीन पर हवा पृथ्वी की ज़मीन की तुलना में 92 गुना ज़ोर से दबाती है। यान की दीवारें बहुत मज़बूत होनी चाहिए ताकि वह कुचल न जाए (और उसे गरमी और अम्ल के बादलों को भी सहना होगा)।

9. पृथ्वी का औसत तापमान, 15 $^\circ$C, 0 $^\circ$C और 100 $^\circ$C के बीच है: पानी न जमा है न उबल रहा है, इसलिए वह द्रव रहता है।

10. शुक्र पर, 464 $^\circ$C पर, जो 100 $^\circ$C से बहुत ऊपर है, पानी तुरंत उबलकर भाप बन जाएगा। मंगल पर, $-65$ $^\circ$C पर, जो 0 $^\circ$C से बहुत नीचे है, वह जमकर बर्फ़ बन जाएगा (और धीरे-धीरे भाप बन जाएगा, क्योंकि हवा बहुत पतली है)।

11. बहुत पहले मंगल आज से ज़्यादा गरम और गीला था: उसकी सतह पर द्रव पानी बह सकता था। उसकी जलवायु बहुत बदल गई है: अब वह एक ठंडा, सूखा मरुस्थल है।

12. उदाहरण के लिए: “प्यारे यानो, यहाँ पृथ्वी पर हमारे पास द्रव पानी है, महासागरों, नदियों और झीलों में। हमारे तापमान हल्के हैं, औसतन 15 $^\circ$C, पानी के जमने और उबलने के बीच। हम सूर्य से सही दूरी पर हैं, न बहुत पास न बहुत दूर। और हमारा वायुमंडल हमें गरम रखता है, जीवों को ज़रूरी गैसें देता है, और पानी को द्रव रहने देता है। इसीलिए यहाँ जीवन संभव है।”