এনসেলাডাসের প্লুম হয়তো প্রত্যাশার চেয়ে সহজেই জীবনের চিহ্ন প্রকাশ করতে পারে

একটি চাঁদ যা নিয়ম বারবার বদলে দিচ্ছে

শনির কক্ষপথে ঘোরা বহু চাঁদের একটি এনসেলাডাস, অ্যাস্ট্রোবায়োলজির সবচেয়ে আকর্ষণীয় লক্ষ্যগুলোর একটি হয়ে উঠেছে। এটি সৌরজগৎজুড়ে ছড়িয়ে থাকা "মহাসাগরীয় বিশ্ব" নামের এক বিরল গোষ্ঠীর অন্তর্ভুক্ত — যেসব জ্যোতিষ্কে বরফের আবরণের নিচে লুকিয়ে থাকে তরল মহাসাগর। এনসেলাডাসে সেই মহাসাগর উপরের জমাট খোলস ও নিচের পাথুরে, ধাতব কেন্দ্রের মাঝখানে অবস্থিত। চাঁদটি শনির সঙ্গে মহাকর্ষীয় টানাটানিতে আটকে থাকায় জোয়ার-ভাটার নমনীয়তা ক্রমাগত এর অভ্যন্তরকে মথিত করে তাপ উৎপন্ন করে। সেই তাপ মহাসাগর ও কেন্দ্রের সীমানায় হাইড্রোথার্মাল ক্রিয়াকলাপ চালায়, এমন পরিস্থিতি তৈরি করে যা নীতিগতভাবে জীবন ধারণ করতে পারে।

ক্যাসিনি-হাইগেনস মিশন এনসেলাডাসকে একটি কৌতূহলের বিষয় থেকে অগ্রাধিকারপ্রাপ্ত লক্ষ্যে রূপান্তরিত করেছে। একাধিক দুঃসাহসী ফ্লাইবাইয়ের সময় মহাকাশযানটি সরাসরি চাঁদের দক্ষিণ মেরু অঞ্চল থেকে নির্গত প্লুমের মধ্য দিয়ে উড়ে গিয়েছিল — যা মহাশূন্যে কয়েকশ কিলোমিটার উঁচুতে ছোড়া বরফকণার ঝর্ণা। সেই প্লুমে ক্যাসিনি লবণ ও জৈব যৌগ শনাক্ত করেছিল, যার দুটোই জোরালো ইঙ্গিত যে ভূপৃষ্ঠের নিচের মহাসাগরে জীবনের প্রয়োজনীয় উপাদান রয়েছে।

এখন, ফ্রাইয়ে ইউনিভার্সিটি বার্লিনের প্ল্যানেটারি সায়েন্সেস অ্যান্ড রিমোট সেনসিং গ্রুপের দুটি নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দিচ্ছে, এনসেলাডাসে জীবনের প্রমাণ শনাক্ত করা বিজ্ঞানীরা আগে যা ধরে নিয়েছিলেন তার চেয়ে অনেক সহজ হতে পারে। কাজটির নেতৃত্ব দিয়েছেন ফ্রাইয়ে ইউনিভার্সিটি বার্লিনের ইনস্টিটিউট অব জিওলজিক্যাল সায়েন্সেসের অধ্যাপক ফ্রাঙ্ক পোস্টবার্গ এবং লুডভিগ-ম্যাক্সিমিলিয়ান্স-ইউনিভার্সিটির ডিপার্টমেন্ট অব আর্থ অ্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল সায়েন্সেসের ড. ভানেসা হেলমব্রেখট। দুটি গবেষণাপত্রই সায়েন্স অ্যাডভান্সেসে প্রকাশিত হয়েছে।

দুটি গবেষণা, একটি কেন্দ্রীয় প্রশ্ন

দুটি গবেষণাপত্র একসঙ্গে মিশন পরিকল্পনার একটি বাস্তব সমস্যার মোকাবিলা করে: যদি কোনো মহাকাশযান এনসেলাডাসের প্লুম থেকে নমুনা সংগ্রহে পাঠানো হয়, তবে এটি আসলে কতটা স্পষ্টভাবে বায়োসিগনেচার শনাক্ত করতে পারবে? আগের অনুমানগুলো ধরে নিয়েছিল, মহাসাগরে বিদ্যমান যেকোনো জৈবিক উপাদান কোনো পাশ দিয়ে যাওয়া প্রোবের কাছে পৌঁছানোর সময় ব্যাপকভাবে মিশ্রিত হয়ে যাবে। নতুন গবেষণা দুটি দিক থেকে সেই অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করে — প্লুমের ফোঁটা কীভাবে জমে যায় তার পদার্থবিজ্ঞান, এবং চাঁদের ভিতরে কী টিকে থাকতে পারে তার জীববিজ্ঞান।

ধীর জমাট প্রমাণ ঘনীভূত করে

প্রথম গবেষণায় পরীক্ষা করা হয়েছে, এনসেলাডাসের বরফের খোলসের ফাটল দিয়ে মহাসাগরের ফোঁটাগুলো উপরের দিকে ঠেলে পাঠানোর সময় কী ঘটে। দলটি দেখেছে, এই ফোঁটাগুলো আগের মডেলের পূর্বাভাসের চেয়ে ধীরে জমে। এই অতিরিক্ত সময় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একটি ফোঁটা ধীরে ধীরে কঠিন হওয়ার সময় তার মধ্যে দ্রবীভূত লবণ ও জৈব যৌগগুলো সমানভাবে জায়গায় আটকে থাকে না। বরং তারা জমে যাওয়া কণিকার মধ্যে স্থানান্তরিত হয়ে আলাদা আলাদা অঞ্চলে বিভক্ত হয়।

এরপর সেই কণিকাগুলো মহাশূন্যে ত্বরান্বিত হলে ভেঙে টুকরো হতে পারে। ফলাফল হলো বরফকণার এমন একটি সমষ্টি, যার কিছু কণিকা বিজ্ঞানীরা যে পদার্থগুলো খুঁজতে চান সেগুলোর অত্যন্ত ঘনীভূত মাত্রা বহন করে। পুরো একটি প্লুমজুড়ে পাতলাভাবে ছড়িয়ে না থেকে, বায়োসিগনেচার আলাদা আলাদা কণিকায় ঠাসা থাকতে পারে — প্রমাণের ছোট, দ্রুতগামী প্যাকেট, যা একটি যন্ত্র মিশ্রিত নমুনার চেয়ে অনেক বেশি সংবেদনশীলতার সঙ্গে শনাক্ত করতে পারবে।

এটি চিন্তাধারায় একটি তাৎপর্যপূর্ণ পরিবর্তন। এর অর্থ হলো, প্লুম কেবল নিচের মহাসাগরের ক্ষীণ প্রতিধ্বনি নয়। উপযুক্ত পরিস্থিতিতে এটি একটি প্রাকৃতিক ঘনীভবনকারী হিসেবে কাজ করতে পারে, অভ্যন্তরের রাসায়নিক আঙুলের ছাপ সংরক্ষণ ও বর্ধিত করে।

সিমুলেটেড এনসেলাডাস পরিস্থিতিতে মিথানোজেন

দ্বিতীয় গবেষণাটি প্রশ্নটির মোকাবিলা করেছে জীববিজ্ঞানের দিক থেকে। গবেষকরা তদন্ত করেছেন, মিথেন উৎপাদনকারী অণুজীব — মিথানোজেন — এনসেলাডাসে পাওয়া পরিস্থিতির অনুকরণে তৈরি পরিবেশে টিকে থাকতে এবং মিথেন উৎপাদন চালিয়ে যেতে পারে কি না। তাদের ফলাফল ইঙ্গিত দেয়, এই জীবগুলো টিকে থাকতে পারে এবং বিপাকীয়ভাবে সক্রিয় থাকতে পারে, উপজাত হিসেবে মিথেন উৎপন্ন করে।

এই আবিষ্কার তাৎপর্যপূর্ণ, কারণ এনসেলাডাসের প্লুমে মিথেন ইতিমধ্যেই পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। যদি মিথানোজেন চাঁদের মহাসাগরের মতো পরিবেশে সমৃদ্ধ হতে পারে, তবে ভবিষ্যৎ প্রোবের শনাক্ত করা মিথেন কেবল ভূ-রসায়নের产物 নয়, বরং একটি বিশ্বাসযোগ্য — যদিও চূড়ান্ত নয় — বায়োসিগনেচার হয়ে ওঠে। দুটি গবেষণা একে অপরকে শক্তিশালী করে: একটি দেখায় জৈবিক সংকেত অক্ষত অবস্থায় মহাসাগর থেকে বেরিয়ে আসতে পারে, অন্যটি দেখায় পরিচিত পার্থিব ধরনের জীববিজ্ঞান সেখানে সম্ভাব্যভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে।

প্লুম আসলে কী বহন করে

এনসেলাডাসের দক্ষিণ মেরু অঞ্চল থেকে নির্গত প্লুম যেকোনো জীবন-শনাক্তকরণ মিশনের চাবিকাঠি। এগুলো গ্রহীয় অনুসন্ধানে বিরল কিছু সুযোগ দেয়: পৃষ্ঠে অবতরণ বা ড্রিল না করেই সরাসরি অভ্যন্তরীণ মহাসাগরে প্রবেশাধিকার। ক্যাসিনি একাধিকবার প্লুমের মধ্য দিয়ে উড়ে গিয়ে, অনবোর্ড যন্ত্র দিয়ে তাদের উপাদান পরীক্ষা করে এবং চাঁদ সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়া বদলে দেওয়া তথ্য ফিরিয়ে এনে এটি প্রদর্শন করেছে।

সেই ফ্লাইবাইগুলোর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারগুলোর মধ্যে ছিল লবণ ও জৈব যৌগ। লবণ পাথরের সংস্পর্শে থাকা লবণাক্ত মহাসাগরের দিকে ইঙ্গিত করেছিল — রাসায়নিকভাবে সমৃদ্ধ একটি পরিবেশ। জৈব পদার্থ ইঙ্গিত দিয়েছিল কার্বন-ভিত্তিক রসায়ন প্রচুর পরিমাণে উপস্থিত। একসঙ্গে তারা একটি বাসযোগ্য, বা অন্তত সম্ভাব্য বাসযোগ্য, ভূপৃষ্ঠের নিচের সমুদ্রের চিত্র এঁকেছে।

• এনসেলাডাসে তার বরফের খোলস ও পাথুরে কেন্দ্রের মাঝে একটি বৈশ্বিক মহাসাগর রয়েছে।
• শনির জোয়ার-ভাটার উত্তাপ মহাসাগর-তলের সীমানায় হাইড্রোথার্মাল ক্রিয়াকলাপ চালায়।
• প্লুম দক্ষিণ মেরু অঞ্চলের কয়েকশ কিলোমিটার উপরে বরফকণা ছোড়ে।
• ক্যাসিনি সরাসরি সেই প্লুম থেকে নমুনা নিয়ে লবণ ও জৈব অণু পেয়েছে।
• নতুন মডেলিং ইঙ্গিত দেয়, প্লুমের কণিকা সেই পদার্থগুলো মিশ্রিত করার বদলে ঘনীভূত করতে পারে।

মিশন ডিজাইনের জন্য কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

এনসেলাডাসের জন্য একটি নিবেদিত মিশনের পরিকল্পনা করছেন যারা, তাদের জন্য এর প্রভাব উৎসাহব্যঞ্জক। যন্ত্রপাতি সর্বদা ভর, শক্তি ও সংবেদনশীলতার দ্বারা সীমাবদ্ধ। একটি প্লুমজুড়ে পাতলাভাবে ছড়িয়ে থাকা বায়োসিগনেচারের জন্য অসাধারণ শনাক্তকরণ সীমা প্রয়োজন; একই সংকেত আলাদা আলাদা বরফকণায় ঘনীভূত হলে তা অনেক বেশি সহজলভ্য লক্ষ্য।

গবেষণাটি একটি প্রোবের কী এবং কোথায় খোঁজা উচিত তা সূক্ষ্মভাবে নির্ধারণেও সাহায্য করে। যদি মহাশূন্যে ত্বরান্বিত হওয়ার সময় কণিকা রাসায়নিকভাবে ভিন্ন টুকরোয় ভেঙে যায়, তবে নমুনা সংগ্রহের কৌশল, সময় এবং যন্ত্রের লক্ষ্য নির্ধারণ সবই আরও তথ্যসমৃদ্ধ হয়ে ওঠে। প্লুমকে একটি সমজাতীয় মেঘ হিসেবে বিবেচনা না করে, মিশন পরিকল্পনাকারীরা বিভিন্ন ধরনের কণিকার সমষ্টি আশা করতে পারেন, যার কিছু হয়তো সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ যৌগে অস্বাভাবিকভাবে সমৃদ্ধ হতে পারে।

সামনের পথ

এগুলোর কোনোটিই এখনো জীবনের প্রমাণ নয়। পরীক্ষাগারের সিমুলেশনে মিথানোজেন টিকে থাকা আর ভিনগ্রহের মহাসাগরে মিথানোজেন বেঁচে থাকা এক কথা নয়, এবং ঘনীভূত জৈব পদার্থ অ-জৈবিক রসায়ন থেকেও উদ্ভূত হতে পারে। বার্লিন-নেতৃত্বাধীন গবেষণাটি যা প্রতিষ্ঠা করে তা হলো, শনাক্তকরণের সমস্যাটি অনুমানের চেয়ে কম দুঃসাধ্য হতে পারে — প্লুম গঠনের পদার্থবিজ্ঞান এবং প্রার্থী জীবের জীববিজ্ঞান দুটোই ভবিষ্যৎ মহাকাশযানের সম্ভাবনার পক্ষে কাজ করে।

ক্যাসিনির প্রথম প্লুম ফ্লাইবাই থেকে এনসেলাডাস যা ছিল তা-ই রয়ে গেছে: একটি ছোট, উজ্জ্বল চাঁদ, লুকানো সমুদ্র নিয়ে, মহাশূন্যে তার রহস্য উদগীরণ করছে। নতুন গবেষণাগুলো ইঙ্গিত দেয়, যখন অবশেষে একটি নিবেদিত প্রোব সেগুলো সংগ্রহ করতে যাবে, তখন তার প্রয়োজনীয় প্রমাণ হয়তো অস্বাভাবিকভাবে ঘনীভূত আকারে অপেক্ষা করছে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন।