Juno-র তথ্য বলছে Io-র আগ্নেয়গিরিগুলি প্রত্যাশার চেয়ে অনেক বেশি তাপ ছাড়তে পারে

Io বিজ্ঞানীরা যতটা ভেবেছিলেন, তার চেয়েও বেশি গরম হতে পারে

Jupiter-এর আগ্নেয়গিরি-সমৃদ্ধ চাঁদ Io দীর্ঘদিন ধরে সৌরজগতের সবচেয়ে চরম জগতগুলোর একটি হিসেবে বিবেচিত হয়ে এসেছে। এটি paterae নামে পরিচিত আগ্নেয়গিরির গহ্বর দিয়ে আচ্ছাদিত, যা Jupiter এবং পাশের চাঁদগুলোর মধ্যে মহাকর্ষীয় টানাপোড়েনের ফলে সৃষ্ট তীব্র অভ্যন্তরীণ উত্তাপে গড়ে উঠেছে। এখন, Juno-এর Jupiter InfraRed Auroral Mapper, বা JIRAM, থেকে পাওয়া তথ্যের ওপর ভিত্তি করে একটি নতুন প্রিপ্রিন্ট বলছে, গবেষকেরা এই আগ্নেয়গিরি ব্যবস্থাগুলো কতটা তাপ ছাড়ে তা সম্ভবত উল্লেখযোগ্যভাবে কম ধরে নিয়েছেন।

যদি এই ফল সত্যি হয়, তাহলে তা কেবল হিসাবের সামান্য সংশোধন নয়। Io-র তাপীয় উৎপাদন বিজ্ঞানীদের কাছে চাঁদের অভ্যন্তরীণ গঠন, তার ম্যাগমা সঞ্চালন, তাপ পরিবহন, এবং গ্রহীয় বস্তুতে tidal heating-এর বিস্তৃত প্রভাব বোঝার জন্য কেন্দ্রীয় বিষয়। আরও উষ্ণ Io মানে হতে পারে এর আগ্নেয় ভূখণ্ডে শক্তি কীভাবে বিতরণ হয়, সে সম্পর্কে দীর্ঘদিনের কিছু হিসাব মোট ছবির একটি বড় অংশ মিস করেছে।

আগের মাপজোক কেন বড় সংকেতটি মিস করতে পারে

রিপোর্ট অনুযায়ী, সমস্যা ছিল আগ্নেয়গিরিগুলো কীভাবে দেখা হয়েছে তার মধ্যে। আগের অনুমানগুলো একটি মাত্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যান্ড, M-band, কেন্দ্রীভূত ইনফ্রারেড পরিমাপের ওপর নির্ভর করত। এই ব্যান্ড সবচেয়ে গরম অংশগুলো, বিশেষ করে lava lakes-এর উজ্জ্বল বাইরের বলয়গুলো, শনাক্ত করতে খুব ভালো; সেখানে উন্মুক্ত magma প্রায় 900 kelvin পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। সেই প্রান্তীয় অংশগুলো তাপগতভাবে এত তীব্র যে সহজেই hotspots হিসেবে ধরা পড়ে।

কিন্তু Io-র paterae কেবল এই জ্বলন্ত প্রান্ত দিয়েই গঠিত নয়। এর মধ্যে আরও অনেক বড় কেন্দ্রীয় অঞ্চল আছে, যেগুলো ঠান্ডা crust দিয়ে ঢাকা থাকে, সাধারণত 220 থেকে 230 kelvin পরিসরে। মহাকাশের শূন্যতায় উন্মুক্ত lava সময়ের সঙ্গে জমে শক্ত হয়ে পুরু হয়, আর নিচের গলিত পদার্থের ওপর একটি insulating lid তৈরি করে। প্রান্তের তুলনায় ঠান্ডা হলেও, এই কেন্দ্রীয় অঞ্চলগুলো অনেক বেশি পৃষ্ঠতল জুড়ে থাকে।

নতুন যুক্তি হলো, আগের M-band পর্যবেক্ষণ কার্যত আগ্নেয়গিরিগুলোর সবচেয়ে গরম, সবচেয়ে স্পষ্ট অংশগুলোর দিকেই ঝুঁকে ছিল, আর বড়, ঠান্ডা crustal অঞ্চলের তাপীয় অবদানকে উপেক্ষা করেছে। অন্যভাবে বললে, সবচেয়ে দৃশ্যমান নাটকীয় অংশগুলো মোট heat budget-এর বড় অংশকে প্রতিনিধিত্ব নাও করতে পারে।

একটি lava lake-এর কিনারা মাঝখানের চেয়ে বেশি গরম কেন হতে পারে

প্রথম দেখায়, একটি lava lake-এর বাইরের অংশ মাঝখানের চেয়ে বেশি গরম হওয়া কিছুটা অস্বাভাবিক মনে হতে পারে। রিপোর্টে দেওয়া ব্যাখ্যা পদার্থবিজ্ঞানের, অমিলের নয়। মাঝখানে প্রায়ই crust গঠনের সময় পায়, যা গলিত অভ্যন্তরের ওপর একটি insulating cap-এর মতো কাজ করে। অন্যদিকে বাইরের অংশে নতুন উন্মুক্ত lava থাকতে পারে, যা এখনও একই মাত্রায় ঠান্ডা হয়ে শক্ত হয়নি।

প্রান্তীয় অংশগুলো এমন প্রক্রিয়ার দ্বারাও পুষ্ট হতে পারে, যা ক্রমাগত আরও গরম উপাদানকে বাইরে ঠেলে দেয়। রিপোর্টে volcano dynamics-সম্পর্কিত piston-like action এবং পৃথিবীতে দেখা subsurface churning-এর মতো প্রক্রিয়ার উল্লেখ আছে, যা সবচেয়ে গরম magma-কে কিনারার দিকে ঠেলে দিতে পারে। এর ফলে, সরু বলয়গুলো অত্যন্ত গরম হয়ে জ্বলে, আর অনেক বড় কেন্দ্রীয় পৃষ্ঠ তুলনামূলকভাবে শান্তভাবে বিকিরণ করে।

এটা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ thermal output শুধু শীর্ষ তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে না। পৃষ্ঠতলও গুরুত্বপূর্ণ। খুব ছোট একটি কিন্তু অত্যন্ত গরম এলাকা দৃশ্যমানতায় প্রাধান্য পেতে পারে, অথচ বিশাল একটি ঠান্ডা এলাকা তবুও মোট নির্গত তাপের বড় অংশ দিতে পারে। যদি আগের পদ্ধতিগুলো একটিকে বেশি গুরুত্ব দিয়ে অন্যটিকে অবমূল্যায়ন করে থাকে, তাহলে মোট output-এর হিসাব কম হবে।

একটি চাঁদের চেয়েও বড় প্রশ্ন

Io কেবল একটি বিচিত্রতা নয়। এটি tidal heating গবেষণার জন্য সৌরজগতের সেরা প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার। Jupiter-এর মহাকর্ষ এবং পাশের চাঁদগুলোর মহাকর্ষীয় প্রভাব Io-র অভ্যন্তরকে ক্রমাগত বাঁকায়, তাপ তৈরি করে এবং ব্যাপক আগ্নেয়গিরি কার্যকলাপ চালায়। Io-র মোট তাপীয় বিকিরণে কোনো সংশোধন সেই শক্তি কীভাবে তৈরি, সংরক্ষিত ও মুক্ত হয় তা বোঝার মডেলে ফিরে প্রভাব ফেলে।

উচ্চতর output মানে হতে পারে, অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াগুলো পূর্বধারণার চেয়ে বেশি তাপকে পৃষ্ঠে নিয়ে যাচ্ছে। এতে magma reservoirs, resurfacing rates, crust formation, এবং স্থানীয় hotspots ও বিস্তৃত পটভূমিগত উত্তাপের মধ্যে ভারসাম্য সম্পর্কে ব্যাখ্যা প্রভাবিত হতে পারে। এটি অন্য tidal-উত্তপ্ত জগতগুলোকে গবেষকেরা কীভাবে ভাবেন, তাতেও প্রভাব ফেলতে পারে, যদিও সেগুলোর কোনোটিই Io-র তীব্রতার সমান নয়।

যেহেতু গবেষণাটি প্রিপ্রিন্ট হিসেবে বর্ণিত, তাই এটিকে এখনো প্রাথমিক হিসেবেই ধরা উচিত। তবে এর অন্তর্নিহিত পর্যবেক্ষণমূলক যুক্তি উল্লেখযোগ্য। গ্রহবিজ্ঞান প্রায়ই একেবারে নতুন কোনো বস্তু খুঁজে নয়, বরং বুঝতে পারার মাধ্যমে এগোয় যে পরিচিত কোনো বস্তু এমনভাবে মাপা হয়েছে, যাতে সংকেতের একটি অংশ নিয়মিতভাবে বাদ পড়েছে। Io-র paterae দশকের পর দশক ধরে অধ্যয়ন করা হয়েছে। এখানে দাবি হলো, একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যবেক্ষণ জানালা চমকপ্রদ প্রান্তগুলোকে সামনে এনেছে, কিন্তু শান্ত কেন্দ্রীয় অংশের মূল্য কমিয়েছে।

পরিচিত এক জগৎ, ভিন্ন দৃষ্টিতে দেখা

Juno-র JIRAM যন্ত্র গবেষকদের নতুন তথ্য দিয়ে পুরনো ধারণা আবার দেখতে সাহায্য করছে। Io-র ক্ষেত্রে এর মানে হলো, ভিন্ন তাপমাত্রা অঞ্চলে আগ্নেয়গিরি ব্যবস্থা কীভাবে শক্তি বিকিরণ করে তা নতুনভাবে ভাবা। প্রিপ্রিন্টের মূল বার্তা হলো, lava lakes-এর ঠান্ডা crust চাঁদের মোট output-এ কোনো ছোট তাপগত টীকা নয়, বরং একটি বড় অবদানকারী হতে পারে।

এটা সত্যি হলে Io ইতিমধ্যেই যা, তার চেয়েও বেশি অসাধারণ হয়ে উঠবে। এই চাঁদকে সৌরজগতের সবচেয়ে আগ্নেয়গিরি সক্রিয় জগৎ হিসেবে ব্যাপকভাবে চেনা হয়, যেখানে 400-রও বেশি আগ্নেয়গিরির গহ্বর রয়েছে। যদি এর heat loss বহু দশক ধরে কম ধরা হয়ে থাকে, তাহলে গ্রহবিজ্ঞানের সবচেয়ে চরম পরিবেশগুলোর একটি শুরু থেকেই আরও চরম ছিল।

ফলটি আরও যাচাইয়ের দাবি রাখে, তবে এটি একটি উপকারী বৈজ্ঞানিক শিক্ষা নিয়ে আসে। যন্ত্র কেবল প্রকৃতিকে রেকর্ড করে না; তারা সেটিকে ছেঁকে ফেলে। উজ্জ্বল hotspots খুঁজে বের করতে দক্ষ এমন একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য তবুও কম চোখে পড়া সবকিছুর শক্তি কম ধরে নিতে পারে। Io-র ক্ষেত্রে, এর মানে হতে পারে Jupiter ব্যবস্থার সবচেয়ে নাটকীয় চাঁদ তার শক্তির কিছু অংশ সবার চোখের সামনে লুকিয়ে রেখেছিল।

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