JWST সবচেয়ে পরিচিত লাভা দুনিয়াগুলোর একটিতে একটি উদ্বায়ী বায়ুমণ্ডলের ইঙ্গিত দিচ্ছে
NASA-র জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ থেকে পাওয়া নতুন পর্যবেক্ষণ গবেষকদের 55 Cancri e সম্পর্কে আরও স্পষ্ট ধারণা দিচ্ছে। এটি একটি সুপার-আর্থ, যা পৃথিবী থেকে প্রায় 41 আলোকবর্ষ দূরে এবং তার নক্ষত্রের এত কাছাকাছি পরিভ্রমণ করে যে বিজ্ঞানীরা মনে করেন এর পৃষ্ঠ আংশিকভাবে গলিত থাকতে পারে। নতুন বিশ্লেষণ বলছে, গ্রহটির বায়ুমণ্ডল কেবল বিদ্যমানই নয়, সম্ভবত হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ এবং সক্রিয়ও; পাশাপাশি গ্যাস নির্গমন ও সাময়িক মেঘ গঠনের মাধ্যমে সময়ের সঙ্গে পরিস্থিতি বদলে যেতে পারে এমন ইঙ্গিতও রয়েছে।
Nature Astronomy-তে জমা দেওয়া এক গবেষণায় প্রকাশিত এই ফলাফলগুলি তথাকথিত লাভা গ্রহ বোঝার ক্রমবর্ধমান প্রচেষ্টায় যোগ করেছে: তারা-উত্তাপে চরমভাবে উত্তপ্ত পাথুরে দুনিয়া। এগুলো পরিচিত সবচেয়ে প্রতিকূল পরিবেশগুলোর মধ্যে পড়ে, তবে একই সঙ্গে এমন এক বিরল প্রাকৃতিক পরীক্ষাগারও দেয় যেখানে দেখা যায়, পৃষ্ঠ গলতে শুরু করলে এবং উপরের বায়ুর সঙ্গে সরাসরি পদার্থের আদান-প্রদান হলে বায়ুমণ্ডল কীভাবে আচরণ করে।
55 Cancri e-র ক্ষেত্রে মৌলিক সংখ্যাগুলোই এটিকে অস্বাভাবিক করে তোলে। গ্রহটির ব্যাসার্ধ পৃথিবীর প্রায় 1.88 গুণ এবং ভর প্রায় আট গুণ। এটি সূর্যের মতো একটি নক্ষত্রকে 0.7 দিনে একবার প্রদক্ষিণ করে এবং এটি tidal lock অবস্থায় থাকতে পারে বলে মনে করা হয়, অর্থাৎ এক পাশ সবসময় নক্ষত্রের দিকে মুখ করে থাকে। এই ঘনিষ্ঠ কক্ষপথই নতুন ব্যাখ্যার কেন্দ্রবিন্দু: গবেষকদের ধারণা, তীব্র নক্ষত্রীয় তাপ পৃষ্ঠের উপাদান গলিয়ে দিতে এবং সৌরজগতের পাথুরে গ্রহগুলিতে দেখা যায় না এমন বায়ুমণ্ডলীয় রসায়ন চালিত করতে যথেষ্ট।
পাঁচটি eclipse পর্যবেক্ষণ ছবিটা বদলে দিয়েছে
গবেষকরা JWST ব্যবহার করে 55 Cancri e-র পাঁচটি eclipse পর্যবেক্ষণ করেন এবং সেই তথ্যকে লাভা-গ্রহ গঠন ও বিবর্তনের দীর্ঘদিনের মডেলের সঙ্গে তুলনা করেন। আগের প্রত্যাশা carbon monoxide এবং carbon dioxide-সমৃদ্ধ বায়ুমণ্ডলের দিকে ঝুঁকেছিল। নতুন পর্যবেক্ষণ এখনও উল্লেখযোগ্য carbon monoxide-এর পক্ষে সমর্থন দেয়, তবে মানক মডেল যেটা বলেছিল তার চেয়ে বেশি জটিল মিশ্রণের ইঙ্গিত দেয়।
রিপোর্ট অনুযায়ী, বায়ুমণ্ডলটি সম্ভবত বিপুল পরিমাণ carbon monoxide, কম পরিমাণ carbon dioxide, এবং উল্লেখযোগ্য hydrogen নিয়ে গঠিত। শেষ উপাদানটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। তীব্র উত্তপ্ত একটি পাথুরে গ্রহে হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ বায়ুমণ্ডল থাকলে বোঝা যায়, অভ্যন্তরীণ রসায়ন কিছু মডেল যা ধরেছিল তার চেয়ে বেশি reduced হতে পারে; এতে করে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা পৃষ্ঠের ওপরে যা শনাক্ত করতে পারেন, তা একটি বিশ্বব্যাপী বা প্রায় বিশ্বব্যাপী magma পরিবেশের ভেতরে কী ঘটছে তার সঙ্গে যুক্ত হয়।
গবেষণাটি বলছে, পাথুরে গ্রহের secondary atmosphere নির্ধারিত হয় অভ্যন্তরীণ গঠন এবং পরবর্তী gas outgassing দ্বারা। বাস্তবে এর মানে, বায়ুমণ্ডলীয় পরিমাপ গ্রহের অভ্যন্তরীণ অবস্থার পরোক্ষ probe হিসেবে কাজ করতে পারে। এখানে হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ মডেলের পক্ষে ঝোঁক তুলনামূলকভাবে কম oxygen fugacity-এর ইঙ্গিত দেয়, যা একটি geochemical সূচক যে গ্রহের অভ্যন্তরীণ অংশ অক্সিজেনবাহী যৌগের তুলনায় হাইড্রোজেনকে বেশি অগ্রাধিকার দিতে পারে।
এটি 55 Cancri e-কে কেবল চরম তাপমাত্রার এক অদ্ভুত বস্তু হিসেবে সীমাবদ্ধ রাখে না। বরং এটি এমন এক test case হয়ে ওঠে, যেখানে gas giant বা পৃথিবীর মতো terrestrial planet নয় এমন দুনিয়ায় বায়ুমণ্ডলীয় সংকেত, magma রসায়ন, এবং গ্রহীয় বিবর্তনকে একসঙ্গে বোঝার চেষ্টা করা যায়।
বায়ুমণ্ডল বাস্তবে কেন বদলাতে পারে
মূল প্রতিবেদনের একটি আকর্ষণীয় দিক হলো, পাঁচটি eclipse পর্যবেক্ষণ পুরোপুরি মেলেনি। গবেষকদের মতে, এই মিশ্র তথ্য সক্রিয় gas outgassing বা সেই outgassing থেকে তৈরি মেঘের ইঙ্গিত হতে পারে। এই পরিস্থিতিতে, উত্তপ্ত পৃষ্ঠ বা অভ্যন্তর থেকে নির্গত পদার্থ মেঘ তৈরি করে, যা নতুন outgassing সেগুলোকে ছড়িয়ে না দেওয়া পর্যন্ত গ্রহের পৃষ্ঠকে সাময়িকভাবে ঠান্ডা করে।
এই ব্যাখ্যা যদি সঠিক হয়, তাহলে 55 Cancri e এমন এক exoplanet-এর অন্যতম পরিষ্কার উদাহরণ হতে পারে যার বায়ুমণ্ডল সক্রিয়ভাবে পুনঃপূরণ হচ্ছে এবং স্বল্প সময়মাত্রায় পরিবর্তিত হচ্ছে। একটি স্থির গ্যাসস্তরের বদলে গ্রহটির এমন একটি চক্রাকার ব্যবস্থা থাকতে পারে যেখানে পৃষ্ঠের তাপ, বায়ুমণ্ডলীয় গঠন, এবং ক্ষণস্থায়ী মেঘ একসঙ্গে ক্রিয়াশীল।
এটি শুধু এই একটি বস্তুর জন্য নয়, আরও অনেক কিছুর জন্য গুরুত্বপূর্ণ। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বোঝার চেষ্টা করছেন কোন কোন পাথুরে exoplanet তীব্র বিকিরণের মধ্যেও বায়ুমণ্ডল ধরে রাখতে পারে, এবং সেই বায়ুমণ্ডল কীভাবে বিবর্তিত হয়। 55 Cancri e-এর মতো একটি দুনিয়া এই প্রশ্নের চূড়ান্ত সীমায় অবস্থান করছে। যদি এটি তার নক্ষত্রের এত কাছাকাছি থেকেও একটি গতিশীল বায়ুমণ্ডল ধরে রাখতে পারে, তাহলে অতি-উত্তপ্ত পাথুরে গ্রহগুলিতে বায়ুমণ্ডলের টিকে থাকা, পুনঃপূরণ, এবং গঠন নিয়ে মডেলগুলোর সংশোধন দরকার হতে পারে।
Exoplanet বিজ্ঞানের জন্য এর অর্থ কী
55 Cancri e দীর্ঘদিন ধরেই নজর কেড়েছে, কারণ এটি তুলনামূলকভাবে কাছাকাছি এবং পুনরাবৃত্ত অধ্যয়নের জন্য অস্বাভাবিকভাবে উপযোগী। তাই exoplanet শনাক্তকরণ থেকে তাদের বায়ুমণ্ডল ও অভ্যন্তরীণ গঠন বিশদে বোঝার দিকে যেতে চাওয়া পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রগুলোর কাছে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ লক্ষ্য। JWST-এর একাধিক eclipse ডেটাসেট সংগ্রহের ক্ষমতাই বড় কারণ, যার ফলে বিজ্ঞানীরা এখন কী ধরনের গ্যাস থাকতে পারে এবং সিস্টেমটি কতটা পরিবর্তনশীল হতে পারে সে বিষয়ে আরও নির্দিষ্ট দাবি করতে পারছেন।
বৃহত্তর তাৎপর্য বৈজ্ঞানিকের পাশাপাশি পদ্ধতিগতও। exoplanet গবেষকরা increasingly এমন সব প্রক্রিয়া অনুমান করতে বায়ুমণ্ডলীয় মাপজোখের ওপর নির্ভর করছেন, যেগুলো তারা সরাসরি দেখতে পান না, যার মধ্যে volcanic activity, অভ্যন্তরীণ গঠন, এবং তাপ পরিবহন রয়েছে। 55 Cancri e-এর মতো চরম গ্রহে এসব অনুমান কঠিন এবং মডেলনির্ভর। তবু নতুন ফলাফল দেখায়, ক্ষেত্রটি বিস্তৃত শ্রেণিবিভাগ থেকে সরে এসে এখন আরও ভৌতভিত্তিক ব্যাখ্যার দিকে এগোচ্ছে।
তবুও সীমাবদ্ধতা রয়েছে। গবেষণাটি প্রকাশনার জন্য জমা দেওয়া হয়েছে, এখনো সম্পূর্ণ প্রকাশিত বলা যায় না, এবং রিপোর্ট করা ব্যাখ্যা eclipse ডেটা প্রতিদ্বন্দ্বী বায়ুমণ্ডলীয় মডেলের সঙ্গে কীভাবে তুলনা হয় তার ওপর নির্ভর করে। তবে এসব সতর্কতা সত্ত্বেও ফলাফলটি তাৎপর্যপূর্ণ: একসময় কেবল চরম কৌতূহল হিসেবে দেখা কাছাকাছি একটি লাভা গ্রহ এখন এক গতিশীল দুনিয়া বলে মনে হচ্ছে, যার বায়ুমণ্ডল রাসায়নিকভাবে তথ্যবহুল।
এতে 55 Cancri e কেবল গ্রহের অতিরিক্ত উত্তাপ নিয়ে একটি সতর্কতামূলক গল্প নয়। এটি হয়ে উঠছে সেই মানদণ্ড, যার মাধ্যমে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা চরম শারীরিক অবস্থায় ঠেলে দেওয়া পাথুরে exoplanet-কে অধ্যয়ন করেন, এবং JWST-এর মতো টেলিস্কোপ কীভাবে আলোতে ক্ষুদ্র পরিবর্তনকে ভিনগ্রহীয় ভূতত্ত্ব ও বায়ুমণ্ডলীয় পরিবর্তনের কার্যকর ছবিতে রূপান্তর করতে পারে, তারও একটি উদাহরণ।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে তৈরি। মূল নিবন্ধ পড়ুন.
Originally published on universetoday.com
