দূরবর্তী দুই জগতে একটি ভাগ করা বর্ণালী-ধাঁধা
জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের পর্যবেক্ষণ বিশ্লেষণ করে গবেষকেরা শনি গ্রহের উপগ্রহ টাইটান এবং বামন গ্রহ প্লুটোর পৃষ্ঠে একটি অজানা আলোক-শোষণকারী পদার্থের প্রমাণ শনাক্ত করেছেন। প্রথম দেখায় এই দুই জগৎ সম্পূর্ণ ভিন্ন মনে হলেও, উভয় জায়গাতেই একই ব্যাখ্যাতীত বর্ণালী সংকেত দেখা যাওয়ায় এই আবিষ্কারটি আলাদা করে নজর কেড়েছে।
প্যারিস অবজারভেটরির ব্রুনো বেজার্ডের নেতৃত্বাধীন একটি দল এই ফলাফলটি জানিয়েছে স্পেকট্রোস্কোপি থেকে, যে কৌশলটি বিজ্ঞানীরা দূরবর্তী পৃষ্ঠ ও বায়ুমণ্ডল কী দিয়ে তৈরি তা বোঝার জন্য ব্যবহার করেন, পদার্থ কীভাবে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ, প্রতিফলন বা বিকিরণ করে তা দেখে। এই ক্ষেত্রে দলটি টাইটানের পৃষ্ঠে আলো শোষণের একটি সরু ব্যান্ড এবং প্লুটোতে একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যে একটি প্রশস্ত শোষণ বৈশিষ্ট্য খুঁজে পেয়েছে।
এই মিলের অর্থ এই নয় যে টাইটান ও প্লুটো রাসায়নিকভাবে এক। তবে এটি ইঙ্গিত করে যে কোনো সম্পর্কিত প্রক্রিয়া উভয় জায়গায় একই ধরনের পদার্থ তৈরি বা জমা করতে পারে। বিজ্ঞানীরা এখনও ওই পদার্থের গঠন নির্ধারণ করতে পারেননি, তাই এই আবিষ্কার উত্তর দেওয়ার চেয়ে প্রশ্নই বেশি তৈরি করছে।
টাইটান কেন এখন আরও গুরুত্বপূর্ণ
গ্রহবিজ্ঞানে টাইটান অন্যতম নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষিত জগৎ, কারণ এর ঘন বায়ুমণ্ডল, মিথেন-সমৃদ্ধ রসায়ন এবং অ্যাস্ট্রোবায়োলজিতে দীর্ঘস্থায়ী গুরুত্ব রয়েছে। সৌরজগতে প্রিবায়োটিক রসায়ন এবং আরও বিস্তৃতভাবে, বহির্জীবনের সন্ধানে সহায়ক পরিস্থিতি নিয়ে গবেষণার জন্য এটিকে সবচেয়ে আকর্ষণীয় স্থানগুলোর একটি হিসেবে ধরা হয়।
তাই টাইটানের পৃষ্ঠ সম্পর্কে নতুন কোনো সূত্র বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ। টাইটানের ঘন বায়ুমণ্ডল সরাসরি পর্যবেক্ষণকে আড়াল করে, ফলে মাটিতে কী আছে এবং ওপরের স্তরে তৈরি হওয়া পদার্থের সঙ্গে চাঁদের পৃষ্ঠ কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে তা নির্ধারণের প্রচেষ্টা জটিল হয়ে পড়ে। বিজ্ঞানীরা যদি নতুনভাবে শনাক্ত হওয়া যৌগটি চিহ্নিত করতে পারেন, তবে তারা টাইটানের বায়ুমণ্ডলীয় রসায়ন কীভাবে বিকশিত হয়, কুয়াশা কীভাবে পৃষ্ঠে জমে, এবং সময়ের সঙ্গে কী ধরনের জটিল জৈব পদার্থ সেখানে সঞ্চিত হতে পারে তার আরও সম্পূর্ণ ছবি পেতে পারেন।
চ্যালেঞ্জটি হলো, টাইটানকে দূর থেকে পড়া সহজ নয়। এর বায়ুমণ্ডল এতটাই ঘন যে উন্নত যন্ত্রপাতিকেও তথ্যের সরু জানালা খুঁজে বের করতে হয়। তাই পরিচিত যৌগের সঙ্গে তুলনা করার পরও যদি কোনো বর্ণালী বৈশিষ্ট্যের ব্যাখ্যা না মেলে, সেটি আর সাধারণ অবশিষ্ট প্রশ্ন থাকে না, বরং একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার লক্ষ্য হয়ে ওঠে।
প্লুটো কেন একই গল্পের অংশ
এই আবিষ্কারে প্লুটোর উপস্থিতিই ফলটিকে বিশেষভাবে চমকপ্রদ করে তুলেছে। প্লুটো টাইটানের চেয়ে অনেক বেশি ঠান্ডা, এর পৃষ্ঠে তরল মহাসাগর নেই, এবং এর বায়ুমণ্ডল অনেক পাতলা। সূত্র অনুযায়ী, প্লুটোর বায়ুমণ্ডল টাইটানের তুলনায় প্রায় ১৫,০০০ গুণ কম ঘন। এই পার্থক্যগুলো সাধারণত বিজ্ঞানীদের পৃষ্ঠের আচরণে উল্লেখযোগ্য ভিন্নতা আশা করতে বাধ্য করত।
তবুও দুই জগতের বায়ুমণ্ডলই নাইট্রোজেন ও মিথেন-প্রধান। বিপরীত পরিবেশ থাকা সত্ত্বেও এই মিল সম্পর্কিত রসায়ন তৈরি করতে যথেষ্ট হতে পারে। গবেষকেরা যেমন উল্লেখ করেছেন, এসব বায়ুমণ্ডলে তৈরি হওয়া হেজ কণাগুলি নিচে নেমে পৃষ্ঠে জমা হতে পারে। অজানা পদার্থটি সেই প্রক্রিয়ারই একটি ফল হতে পারে।
যদি এই ব্যাখ্যা সঠিক হয়, তবে রহস্যময় যৌগটি হতে পারে এমন প্রমাণ যে খুব ভিন্ন বরফময় জগতেও একই ধরনের বায়ুমণ্ডলীয় বিক্রিয়া শনাক্তযোগ্য ছাপ রেখে যেতে পারে। এতে শুধু টাইটান ও প্লুটো বোঝাই নয়, বাইরের সৌরজগতের অন্যান্য নাইট্রোজেন- ও মিথেন-সমৃদ্ধ জগতের দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করাও সহজ হবে।
গবেষকেরা কী পরীক্ষা করেছেন, আর কী পাননি
দলটি কেবল অদ্ভুত বর্ণালী বৈশিষ্ট্য শনাক্ত করেই থেমে যায়নি। তারা সংকেতটিকে জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণ ও পরীক্ষাগার গবেষণা থেকে পাওয়া বিস্তৃত বর্ণালীর সঙ্গে তুলনা করেছে, যার মধ্যে টাইটানের বায়ুমণ্ডলে আগে থেকেই পরিচিত যৌগ এবং উভয় পৃষ্ঠে সম্ভাব্যভাবে থাকতে পারে এমন বরফের রূপও ছিল।
এসব তুলনার কোনোটিই স্পষ্ট মিল দেয়নি। কয়েকটি সম্ভাব্য পদার্থ কাছাকাছি এসেছিল, যা থেকে বোঝা যায় অজানা উপাদানটি হয়তো কোনো সরল, পরিচিত পদার্থ নয়। বরং এটি হতে পারে পরিচিত কোনো যৌগের পরিবর্তিত রূপ, একাধিক অণুর মিশ্রণ, অথবা এমন কোনো পদার্থ যার ভৌত গঠন আলোর সঙ্গে তার মিথস্ক্রিয়া বদলে দেয়।
মূল লেখায় আরও বলা হয়েছে, টাইটান ও প্লুটো সম্ভবত একই মৌলিক পদার্থের ভিন্ন রূপ বহন করতে পারে। যেমন, দানার আকারের পার্থক্য পর্যবেক্ষিত বর্ণালী বৈশিষ্ট্যকে প্রশস্ত বা সংকীর্ণ করতে পারে। অর্থাৎ দুটি শনাক্তকরণ দুই জগতের একেবারে একই পদার্থের বদলে ভিন্ন স্থানীয় অবস্থায় প্রকাশিত সম্পর্কিত রসায়নের প্রতিফলনও হতে পারে।
ব্যবহারিকভাবে গ্রহীয় রসায়ন প্রায় এভাবেই এগোয়: আগে একটি বর্ণালী ব্যতিক্রম দেখা যায়, তারপর গবেষকেরা সম্ভাব্য কারণের তালিকা ছোট করেন, তারপর পরীক্ষাগার কাজ ও ভবিষ্যৎ পর্যবেক্ষণ সম্ভাবনাগুলো আরও স্পষ্ট করে, যতক্ষণ না একটি নির্দিষ্ট ব্যাখ্যা টিকে যায়। টাইটান ও প্লুটো এখন সেই মধ্যবর্তী ধাপে পৌঁছেছে, যেখানে ব্যতিক্রমটি এতটাই শক্তিশালী যে লক্ষ্যভিত্তিক অনুসরণমূলক গবেষণা দরকার।
শনাক্তকরণের বাইরেও ইঙ্গিত
তাৎক্ষণিক বৈজ্ঞানিক লক্ষ্য স্পষ্ট: এই পদার্থটি কী তা নির্ধারণ করা। কিন্তু বৃহত্তর তাৎপর্য হলো, ঠান্ডা ও মিথেনসমৃদ্ধ পরিবেশে রসায়ন সম্পর্কে উত্তরটি কী প্রকাশ করতে পারে। টাইটানে এটি জৈব পদার্থ কীভাবে তৈরি, চলাচল ও সঞ্চিত হয় তার মডেলকে আরও নির্ভুল করতে পারে। প্লুটোতে এটি পাতলা বায়ুমণ্ডল ও রাসায়নিকভাবে সক্রিয় পৃষ্ঠের পারস্পরিক সম্পর্ক স্পষ্ট করতে পারে।
এই আবিষ্কার জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের মূল্যও পুনরায় প্রতিষ্ঠা করে, যা কেবল দূর মহাবিশ্বের কসমোলজির জন্য নয়, আমাদের সৌরজগতের ভেতরের গ্রহবিজ্ঞানের জন্যও একটি শক্তিশালী হাতিয়ার। সংবেদনশীল বর্ণালী পর্যবেক্ষণ বিজ্ঞানীদের পরিচিত জগতগুলোর দিকে আবার তাকাতে এবং আগের প্রজন্মের যন্ত্রে ধরা না-পড়া সূক্ষ্ম রাসায়নিক সংকেত খুঁজে পেতে সাহায্য করছে।
বিশেষ করে টাইটানের ক্ষেত্রে, বিষয়টি কেবল একটি তালিকা হালনাগাদ করার নয়। পৃষ্ঠ-রসায়ন বোঝা জরুরি, কারণ এতে বোঝা যায় পৃথিবীর বাইরের কিন্তু নিজস্বভাবে রাসায়নিকভাবে সমৃদ্ধ পরিবেশে প্রিবায়োটিক প্রক্রিয়া কতদূর যেতে পারে। একটি অজ্ঞাত শোষক পদার্থকে ছোট কারিগরি সমস্যা মনে হতে পারে, কিন্তু এটি পৃথিবীর বাইরের জগতগুলোতে জটিল রসায়ন কীভাবে সংগঠিত হয় সেই বৃহত্তর গল্পের অংশ হয়ে উঠতে পারে।
এখন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সিদ্ধান্তটিও সবচেয়ে সরল: বিজ্ঞানীরা দুই দূরবর্তী বস্তুর ওপর একটি বাস্তব সংকেত পেয়েছেন, এবং কোনো সহজ ব্যাখ্যাই সেটিকে পুরোপুরি ব্যাখ্যা করতে পারেনি। ফলে গ্রহ গবেষকদের হাতে এক বিরল ও দরকারি সমস্যা এসেছে, যা আগামী বছরগুলোতে টাইটান ও প্লুটোকে কীভাবে তুলনা করা হবে তা বদলে দিতে পারে।
এই নিবন্ধটি New Scientist-এর প্রতিবেদন অবলম্বনে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.
Originally published on newscientist.com