চারনের পাহাড় তার অতীতের অনেক দ্রুত ঘূর্ণনের ইঙ্গিত দিচ্ছে

চারনের পৃষ্ঠ হয়তো অতীতের এক নাটকীয়ভাবে দ্রুত ঘূর্ণনের রেকর্ড ধরে রেখেছে

প্লুটোর উপগ্রহ চারন দীর্ঘদিন ধরে সৌরজগতের অন্যান্য বেশি-অধ্যয়নকৃত বরফাচ্ছন্ন জগত থেকে আলাদা অবস্থানে রয়েছে। এটি যে বস্তুকে প্রদক্ষিণ করে তার তুলনায় অস্বাভাবিকভাবে বড়, এবং মাত্র একবারই কাছ থেকে দেখা হয়েছে, 2015 সালের জুলাইয়ে NASA-র New Horizons ফ্লাইবাই-এর সময়। তবুও, সেই সংক্ষিপ্ত সাক্ষাতে ফেরত আসা তথ্য দূরবর্তী উপগ্রহগুলো কীভাবে গঠিত হয়, ঠান্ডা হয়, ভাঙে এবং আজকের অবস্থায় স্থিত হয় তা পুনর্গঠনের নতুন প্রচেষ্টাকে এখনো সমর্থন করে যাচ্ছে।

Universe Today-এ আলোচিত একটি নতুন গবেষণা বলছে, চারনের এবড়োখেবড়ো ভূপ্রকৃতি ও ফল্টের ধরণ এমন এক উপগ্রহের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা একসময় এখনকার তুলনায় অনেক দ্রুত ঘুরত। চারনের প্রাথমিক বিবর্তন নিয়ে ধারণা যাচাই করতে কম্পিউটার মডেল ব্যবহার করে California, Los Angeles বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা দেখতে পান, উপগ্রহটির শুরুতে ঘূর্ণনকাল প্রায় 14.3 ঘণ্টা হতে পারে। আজ চারন প্রায় প্রতি 6.4 দিনে, অর্থাৎ 153.3 ঘণ্টায় একবার ঘোরে। এর মানে, তার প্রাথমিক ঘূর্ণন বর্তমানের তুলনায় 10 গুণেরও বেশি দ্রুত ছিল।

এই ফলাফল গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি চারনের কয়েকটি সবচেয়ে স্বতন্ত্র ভূতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যের একটি ভৌত ব্যাখ্যা দেয়। পাশাপাশি, এটি গ্রহবিজ্ঞানীদের জন্য বহিঃসৌরজগতের বরফাচ্ছন্ন উপগ্রহগুলো সময়ের সঙ্গে কীভাবে বদলায়, যখন অভ্যন্তরীণ গঠন, পৃষ্ঠচাপ এবং কক্ষগত গতিবিদ্যা পরস্পরের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে, তার একটি তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার কেস স্টাডিও তৈরি করে।

কেন চারন একটি উপযোগী পরীক্ষামূলক ক্ষেত্র

অনেক বরফাচ্ছন্ন উপগ্রহে বারবার পৃষ্ঠ নবায়ন, তীব্র অভ্যন্তরীণ উত্তাপ, বা আরও জটিল ভূতাত্ত্বিক ইতিহাসের চিহ্ন থাকে, যা প্রাথমিক ঘটনাগুলো আড়াল করে দিতে পারে। চারন তুলনামূলকভাবে কম পরিবর্তিত বলে মনে হয়, তাই এটি জমাট জগতগুলো কীভাবে বিবর্তিত হয় সেই দীর্ঘস্থায়ী ধারণাগুলো যাচাই করতে মূল্যবান। এর আকারও এটিকে ব্যতিক্রমী করে তোলে। দেওয়া সূত্র অনুযায়ী, চারনের ব্যাস প্লুটোর প্রায় অর্ধেক এবং ভর প্রায় এক-অষ্টমাংশ, ফলে এটি সৌরজগতের নিজস্ব মূল বস্তুর তুলনায় সবচেয়ে বড় উপগ্রহ।

এই সম্পর্ক বিজ্ঞানীদের বিশেষভাবে দেখতে উৎসাহিত করেছে যে চারনের বর্তমান ভূদৃশ্য তার প্রাচীনতম যুগের অবস্থা এখনও প্রতিফলিত করছে কি না। কয়েক দশক আগে প্রস্তাবিত একটি প্রধান ধারণা হলো, উপগ্রহটির নিরক্ষীয় ফল্টের জাল তৈরি হয়েছিল যখন চারন দ্রুত প্রাথমিক ঘূর্ণন থেকে ধীর হয়ে আসে। ঘূর্ণন হার বদলানোর সঙ্গে সঙ্গে ভূত্বকে চাপ জমতে থাকে, যা ফাটল এবং পৃষ্ঠজুড়ে আঞ্চলিক পার্থক্য গঠনে সাহায্য করেছিল।

নতুন মডেলিং কাজের একটি উদ্দেশ্য ছিল উপগ্রহযানের ছবিতে দেখা বাস্তব ভূতাত্ত্বিক নকশার সঙ্গে এই ধীর-ঘূর্ণন অনুমানটি পরীক্ষা করা।

রূপান্তরের মধ্যে একটি উপগ্রহের মডেল

গবেষণাটি চারনের প্রাথমিক গঠন এবং ঘূর্ণনের ইতিহাস অনুকরণ করার ওপর কেন্দ্রীভূত ছিল। গবেষকেরা শেল-এর পুরুত্ব এবং ঘূর্ণন হার-এর মতো ভেরিয়েবলগুলো কীভাবে পরবর্তী পৃষ্ঠ বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করতে পারত তা পরীক্ষা করেছেন। বিশ্লেষণের একটি গুরুত্বপূর্ণ এলাকা ছিল Oz Terra, উত্তর গোলার্ধের একটি অঞ্চল, যা পর্বতময় ও ভাঙাচোরা ভূপ্রকৃতির জন্য পরিচিত। এটি দক্ষিণের Vulcan Planitia থেকে স্পষ্টভাবে আলাদা, যা অনেক বেশি মসৃণ।

উত্তর-দক্ষিণের এই বৈপরীত্য উপগ্রহটির সবচেয়ে বড় ধাঁধাগুলোর একটি। যদি উভয় ভূভাগ একই ধরনের অবস্থায় তৈরি হয়ে থাকে, তবে তাদের পার্থক্য ব্যাখ্যা করা কঠিন হতো। কিন্তু যদি চারন ধীরে নামার সময় বড় ধরনের প্রাথমিক যান্ত্রিক পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গিয়ে থাকে, তবে ভূত্বকের চাপ ব্যাখ্যা করতে পারে কেন একটি অঞ্চল এত ভাঙা ও উঁচু দেখায়, আর অন্যটি অনেক বেশি শান্ত মনে হয়।

সূত্রে বর্ণিত মডেলগুলো বলছে, চারনের একসময় প্রায় 30 থেকে 36 কিলোমিটার পুরু বরফের স্তর থাকতে পারে। দ্রুত প্রাথমিক ঘূর্ণনের সঙ্গে মিলিয়ে এই স্তর কাঠামো চন্দ্রটি ধীর হতে থাকলে কীভাবে পৃষ্ঠজুড়ে চাপ জমেছিল এবং মুক্ত হয়েছিল তা নির্ধারণে ভূমিকা রেখেছিল। এই চিত্রে, চারনের ভূদৃশ্য শুধু আঘাত ও হিমায়নের রেকর্ড নয়, বরং ঘূর্ণন পরিবর্তনেরও রেকর্ড।

সময়ক্রমটিও গুরুত্বপূর্ণ। গবেষকেরা উল্লেখ করেছেন, এই ধীর-ঘূর্ণন সম্ভবত যে cryovolcanism পরে চাঁদের কিছু অংশ বদলে দিতে পারে, তার আগেই ঘটেছিল। সেই ক্রমটি ভাঙাচোরা ও পর্বতময় ভূভাগকে চারনের ইতিহাসের আরও পুরনো অধ্যায়ের বিশেষ চিহ্ন হিসেবে আরও মূল্যবান করে তোলে।

এই ফলাফলগুলো প্লুটোর বাইরেও কী বোঝায়

কাজটির গুরুত্ব একটি চাঁদের গণ্ডিতে সীমাবদ্ধ নয়। সূত্র অনুযায়ী, চারনকে বহিঃসৌরজগতের অন্য বরফাচ্ছন্ন উপগ্রহগুলো বোঝার জন্য একটি পরীক্ষার মঞ্চ হিসেবে ব্যবহার করা হচ্ছে। যদি এর ভূভাগকে প্রাথমিক ধীর-ঘূর্ণন এবং শেল বৈশিষ্ট্যের সঙ্গে নির্ভরযোগ্যভাবে যুক্ত করা যায়, তবে অনুরূপ মডেলিং পদ্ধতি আরও জটিল ইতিহাসবিশিষ্ট বা কম পর্যবেক্ষণ করা জগত ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে।

এর মানে এই নয় যে সব বরফাচ্ছন্ন উপগ্রহ চারনের পথ অনুসরণ করেছে। জোয়ারজনিত উত্তাপ, কক্ষপথের অনুরণন, এবং অভ্যন্তরীণ মহাসাগরের মতো উপাদানের কারণে বিভিন্ন ব্যবস্থায় পরিস্থিতি ব্যাপকভাবে ভিন্ন। তবে চারনের তুলনামূলক সরলতা গবেষকদের প্রথম-স্তরের প্রক্রিয়াগুলোকে পরে ছাপিয়ে যাওয়া পরিবর্তন থেকে আলাদা করতে সাহায্য করতে পারে।

New Horizons-এর তথ্য থেকে আরও অন্তর্দৃষ্টি বের করতেও বাস্তব বৈজ্ঞানিক মূল্য আছে। বহিঃসৌরজগতের মিশন বিরল, ব্যয়বহুল, এবং পৌঁছাতে ধীর। একটি মাত্র ফ্লাইবাই বছরের পর বছর, এমনকি দশকের পর দশক নতুনভাবে ব্যাখ্যার ভিত্তি হয়ে উঠতে পারে, যেমন মডেলিং উন্নত হয়। চারনের ক্ষেত্রে, কাছ থেকে দেখার ওই অল্প সময়টুকুও এক দশকেরও বেশি পরে তার উৎপত্তি ও বিবর্তন সম্পর্কে নতুন সীমাবদ্ধতা দিচ্ছে।

নতুন ফলাফলটি চারনের ইতিহাসে চূড়ান্ত রায় দেয় না। এটি একটি মডেলভিত্তিক পুনর্গঠন, প্রাচীন ঘূর্ণনের সরাসরি পরিমাপ নয়। তবে এটি একটি নির্দিষ্ট, দীর্ঘ বিতর্কিত ধারণাকে শক্তিশালী করে, কারণ এতে দেখা যায় যে দ্রুত-ঘূর্ণনশীল প্রাথমিক চারন উপগ্রহটির পর্যবেক্ষিত ফল্ট নকশা ও ভূতাত্ত্বিক অসমতার সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

এতে চারন প্লুটোর শুধু একটি সঙ্গী নয়। এটি হয়ে ওঠে একটি সংরক্ষিত পরীক্ষাগার, যেখানে বোঝা যায় একটি বিশ্বের ঘূর্ণন, গঠন, এবং তাপীয় ইতিহাস একসঙ্গে বদলাতে থাকলে বরফের ভূত্বক কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়।

এই গল্পটি কেন গুরুত্বপূর্ণ

• গবেষণাটি চারনে দৃশ্যমান পৃষ্ঠ বৈশিষ্ট্যগুলোকে একটি নির্দিষ্ট প্রারম্ভিক ভৌত অবস্থার সঙ্গে যুক্ত করেছে, সেগুলোকে আলাদা আলাদা ভূমিরূপ হিসেবে দেখেনি।
• এটি ইঙ্গিত দেয় যে ঘূর্ণনজনিত বিবর্তন, আঘাত ও অভ্যন্তরীণ কার্যকলাপের পাশাপাশি, বরফাচ্ছন্ন উপগ্রহ ভূতত্ত্বের একটি প্রধান চালিকা শক্তি হতে পারে।
• এটি দেখায় যে উন্নত মডেলের সঙ্গে যুক্ত হলে সংরক্ষিত মহাকাশযানের পর্যবেক্ষণও নতুন আবিষ্কার দিতে পারে।

গ্রহবিজ্ঞানের জন্য এই সমন্বয়টি গুরুত্বপূর্ণ। কয়েক ঘণ্টার জন্য একবার পরিদর্শন করা একটি উপগ্রহও এখনো এমন প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষকদের ভাবতে সাহায্য করছে, যা সৌরজগতের প্রান্তে একাধিক জমাট জগৎকে আকার দিয়েছিল হতে পারে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.