বুধের চৌম্বক ক্ষেত্র অল্পস্থায়ী বিকিরণ বেল্ট তৈরি করতে পারে

বুধের দুর্বল ম্যাগনেটোস্ফিয়ার বিজ্ঞানীরা যতটা ভেবেছিলেন তার চেয়ে বেশি কিছু করতে পারে

বুধ সৌরজগতের সবচেয়ে ছোট গ্রহ এবং সূর্যের সবচেয়ে কাছের গ্রহ, তাই দীর্ঘস্থায়ী চৌম্বকীয় সুরক্ষার জন্য এটি একটি অসম্ভব স্থান বলে মনে হয়। এর চৌম্বক ক্ষেত্র পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের মাত্র প্রায় 1% শক্তিশালী, এবং দশকের পর দশক ধরে এই দুর্বলতাই একটি মৌলিক ধারণাকে শক্তি জুগিয়েছিল: বুধ সম্ভবত যথেষ্ট চার্জিত কণা আটকে রাখতে পারে না, যাতে পৃথিবীর Van Allen বেল্টের সঙ্গে নীতিগতভাবে তুলনীয় বিকিরণ বেল্ট তৈরি হয়।

NASA-এর MESSENGER মিশনের ডেটা বিশ্লেষণকারী গবেষকদের তুলে ধরা একটি নতুন গবেষণা বলছে, সেই ধারণা সংশোধনের প্রয়োজন আছে। মহাকাশযানের পর্যবেক্ষণ, হালনাগাদ বিশ্লেষণ-পদ্ধতি, এবং কম্পিউটার মডেলিং ব্যবহার করে দলটি প্রমাণ পেয়েছে যে বুধ তার কক্ষপথের কিছু অংশে পর্যায়ক্রমে সৌর-বায়ুর কণা ধরে রাখতে পারে এবং স্বল্পস্থায়ী বিকিরণ বেল্ট তৈরি করতে পারে। এই বেল্টগুলো স্থায়ী নয়, এবং পৃথিবীর তুলনায় অনেক কম স্থিতিশীল। তবুও, তাদের উপস্থিতি বিজ্ঞানীরা গ্রহটির অন্তর্বর্তী মহাকাশ পরিবেশকে কীভাবে বোঝেন, তাতে অর্থপূর্ণ পরিবর্তনের ইঙ্গিত দেবে।

এই ফল গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গ্রহ-চৌম্বকত্বে বুধকে অনেক সময় একটি সীমান্তবর্তী উদাহরণ হিসেবে দেখা হয়েছে। এর একটি বিশ্বব্যাপী চৌম্বক ক্ষেত্র আছে, কিন্তু তা দুর্বল। এটি সূর্যের চরম পরিবেশে অবস্থান করে, যেখানে সূর্যের কণা-প্রবাহ এবং চৌম্বক প্রভাব পৃথিবীর তুলনায় অনেক বেশি তীব্র। এই সমন্বয় একটি কঠিন প্রশ্ন তোলে: বুধের ক্ষেত্র কি কেবল কয়েক মুহূর্তের জন্য কণাকে সরিয়ে দেয়, নাকি সত্যিই সেগুলোকে কাঠামোবদ্ধভাবে আটকে রাখতে পারে? নতুন কাজ অনুযায়ী, উত্তরটি অন্তত মাঝেমধ্যে হ্যাঁ বলেই মনে হচ্ছে।

কীভাবে গবেষকেরা দশক-পুরোনো বিতর্কটি পরীক্ষা করলেন

প্রশ্নটি নতুন নয়। 1974 সালে Mariner 10-এর পর্যবেক্ষণ বুধের একটি চৌম্বক ক্ষেত্র আছে তা প্রতিষ্ঠা করতে সাহায্য করেছিল, যা গ্রহের ছোট আকার এবং অস্বাভাবিক অভ্যন্তরীণ বিবর্তনের কারণে বিজ্ঞানীদের অবাক করেছিল। কিন্তু বুধে বিকিরণ বেল্ট থাকতে পারে এই ধারণা বিতর্কিতই ছিল। পরবর্তী মহাকাশযানের ডেটা বিষয়টি স্পষ্টভাবে মীমাংসা করতে পারেনি, আর সৌর বায়ুর সঙ্গে গ্রহটির ক্রমাগত পরিবর্তনশীল পারস্পরিক ক্রিয়া ব্যাখ্যাকে কঠিন করে তুলেছিল।

নতুন গবেষণার জন্য, গবেষকেরা MESSENGER-এর আর্কাইভ মাপজোককে নতুন বিশ্লেষণী কৌশল এবং সিমুলেশনের সঙ্গে মিলিয়েছেন, যা বাস্তবসম্মত অবস্থায় বুধের ম্যাগনেটোস্ফিয়ার চার্জিত কণা আটকে রাখতে পারে কি না তা পরীক্ষা করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল। স্থির, পৃথিবী-সদৃশ একটি ব্যবস্থা ধরে নেওয়ার বদলে দলটি আরও গতিশীল একটি দৃশ্যপট মডেল করেছে, যেখানে আটকে থাকা নির্ভর করে বুধ তার অত্যন্ত উপবৃত্তাকার কক্ষপথে কোথায় আছে এবং সময়ের সঙ্গে সৌর-বায়ুর অবস্থা কীভাবে বদলায় তার উপর।

এই কক্ষপথ-সংক্রান্ত বিবরণটি গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণিত হয়েছে। বছরের বিভিন্ন সময়ে বুধের সূর্য থেকে দূরত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বদলে যায়, ফলে এটি ভিন্ন ভিন্ন চৌম্বক ও কণা-পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়। বিশ্লেষণে দেখা গেছে, বুধ যখন aphelion-এর কাছে থাকে, অর্থাৎ সূর্য থেকে সবচেয়ে দূরের বিন্দুতে, তখন বিকিরণ বেল্ট দেখা দেওয়ার সম্ভাবনা বেশি, এবং perihelion-এর কাছে, অর্থাৎ সবচেয়ে কাছে থাকলে, কম।

উৎস প্রতিবেদনে সংক্ষিপ্ত ফলাফল অনুযায়ী, aphelion-এর কাছে বিকিরণ বেল্ট প্রায় অর্ধেক সময় উপস্থিত থাকে, আর perihelion-এর কাছে প্রায় 20% সময়। প্রতিটি পর্বের স্থায়িত্ব আনুমানিক 8 থেকে 12 ঘণ্টা। এটি পৃথিবীর থেকে একেবারেই ভিন্ন এক অবস্থা, যেখানে বিকিরণ বেল্ট স্থায়ী বৈশিষ্ট্য, যদিও তাদের তীব্রতা মহাকাশ-আবহাওয়ার সঙ্গে ওঠানামা করে।

বুধে বিকিরণ বেল্ট কেন বিস্ময়কর

পৃথিবীতে, গ্রহের চৌম্বক ক্ষেত্র চার্জিত কণাকে ধরে ডোনাট-আকৃতির অঞ্চলে গ্রহের চারপাশে আটকে রাখলে বিকিরণ বেল্ট গঠিত হয়। এই বেল্টের দুটি ভূমিকা আছে। এগুলো পৃথিবীকে ক্ষতিকর মহাকাশ বিকিরণ থেকে রক্ষা করতে সহায়তাকারী সুরক্ষা ব্যবস্থার অংশ, কিন্তু এগুলোর মধ্য দিয়ে যাওয়া উপগ্রহ ও মহাকাশযানের জন্য ঝুঁকিও তৈরি করতে পারে।

বুধ কখনোই এই ঘটনার জন্য স্পষ্ট প্রার্থী বলে মনে হয়নি। এর চৌম্বক ক্ষেত্র দুর্বল, এর ম্যাগনেটোস্ফিয়ার কাছের সূর্যের চাপে সংকুচিত, এবং সমগ্র ব্যবস্থা চরম ও দ্রুত পরিবর্তনশীল মহাকাশ-আবহাওয়ার মুখোমুখি। সহজভাবে বললে, বুধ খুব ছোট এবং সৌর পরিবেশে খুব বেশি ক্ষতিগ্রস্ত মনে হয়, যাতে দীর্ঘক্ষণ সুশৃঙ্খল কণা-আটকে রাখা বজায় রাখতে পারে।

নতুন সিদ্ধান্তটিকে তাৎপর্যপূর্ণ করে তোলে এটাই। বুধকে একটি ছোট পৃথিবীর মতো আচরণ করে বলে দেখানোর বদলে, গবেষণাটি আরও সূক্ষ্ম কিছু বলছে: সঠিক পরিস্থিতিতে গ্রহটি অস্থায়ী বিকিরণ বেল্ট তৈরি করতে পারে, যদিও সেগুলো অস্থিতিশীল এবং স্বল্পস্থায়ী। সেই দৃষ্টিতে, বুধ চৌম্বকায়িত গ্রহগুলোর বিস্তৃত পদার্থবিজ্ঞানে ব্যতিক্রম নয়। এটি একটি চরম পরীক্ষামূলক উদাহরণ।

ফলটি অভ্যন্তরীণ সৌরজগতের আরও গতিশীল ছবিকেও সমর্থন করে। গ্রহীয় চৌম্বক ক্ষেত্র স্থির ঢাল নয়, যাদের আচরণ অপরিবর্তনীয়। সৌর বায়ুর সঙ্গে তাদের মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্রের শক্তি, গ্রহের আকার, কক্ষপথের জ্যামিতি, এবং সূর্যের পরিবর্তনশীল উৎপাদনের ওপর নির্ভর করে। বুধ এই ভেরিয়েবলগুলোকে বিশেষভাবে কঠোর পরিবেশে একত্রিত করে, যা চাপের মধ্যে ম্যাগনেটোস্ফিয়ার বোঝার জন্য এটিকে একটি প্রাকৃতিক গবেষণাগারে পরিণত করে।

ভবিষ্যৎ মিশন ও গ্রহবিজ্ঞানের জন্য এর অর্থ কী

এর প্রভাব এক গ্রহের বাইরে যায়। যদি বুধ তার দুর্বল ক্ষেত্র সত্ত্বেও মাঝেমধ্যে বিকিরণ বেল্ট গঠন করতে পারে, তবে বিজ্ঞানীদের অন্য বস্তুগুলোর চারপাশে কণা-আটকে থাকার ব্যাপারে, বিশেষ করে সীমান্তবর্তী বা অস্বাভাবিক ম্যাগনেটোস্ফিয়ারযুক্ত বস্তুগুলোর ক্ষেত্রে, তাদের ধারণা পরিমার্জন করতে হতে পারে। এই আবিষ্কার অতীতের পরিমাপ ব্যাখ্যা এবং ভবিষ্যৎ পর্যবেক্ষণ নকশাতেও প্রভাব ফেলতে পারে।

বুধ এখনো তুলনামূলকভাবে কম অনুসন্ধান করা হয়েছে। অল্প কয়েকটি মহাকাশযানই সেখানে গেছে, আর যা জানা আছে তার বেশিরভাগই সীমিত মিশন-উইন্ডো থেকে এসেছে। ফলে ডেটা বিশ্লেষণে প্রতিটি উন্নতি আরও মূল্যবান, বিশেষ করে যখন তা এমন কাঠামো উন্মোচন করে যা পুরোনো ব্যাখ্যায় বাদ পড়েছিল।

মিশন পরিকল্পনাকারীদের জন্য, স্বল্পস্থায়ী বিকিরণ বেল্ট কেবল তাত্ত্বিক কৌতূহলের বিষয় নয়। শক্তিশালী কণার স্থানীয় বা পর্যায়ক্রমিক ঘনত্ব মহাকাশযান পরিচালনা, যন্ত্রের ক্যালিব্রেশন, এবং ঝুঁকি মূল্যায়নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। বুধের বেল্টগুলো যদিও ক্ষণস্থায়ী, তবু সেগুলো কখন দেখা দেয় এবং কতটা তীব্র হয় তা বোঝা ভবিষ্যতের সেইসব মিশনের পর্যবেক্ষণ কৌশল নির্ধারণে সহায়তা করতে পারে, যারা গ্রহটিকে কাছ থেকে অধ্যয়ন করবে।

বৃহত্তরভাবে, গবেষণাটি গ্রহবিজ্ঞানের একটি পুনরাবৃত্ত শিক্ষা জোরদার করে: প্রথম দেখায় যেসব জগৎ সহজ মনে হয়, সেগুলো প্রায়ই পদার্থগতভাবে জটিল হয়ে ওঠে। একসময় বুধকে সূর্যের কাছাকাছি ঘুরতে থাকা, পুড়ে যাওয়া, বায়ুশূন্য, ভূতাত্ত্বিকভাবে শান্ত এক পাথর হিসেবে সংক্ষেপ করা সহজ ছিল। সময়ের সঙ্গে গবেষকেরা এমন একটি গ্রহ খুঁজে পেয়েছেন যার আছে বিশ্বব্যাপী চৌম্বক ক্ষেত্র, উড়নশীল পদার্থসমৃদ্ধ মেরু অঞ্চল, অস্বাভাবিক পৃষ্ঠ-রসায়ন, এবং এখন নিকট-গ্রহ মহাকাশে মাঝেমধ্যে কণা-আটকে থাকার আরও শক্তিশালী প্রমাণ।

এর মানে এই নয় যে বুধ পৃথিবীর মতো। বরং, এটি গ্রহটিকে আরও স্বতন্ত্র করে তোলে। এর বিকিরণ পরিবেশ স্বল্পস্থায়ী বিস্ফোরণ, কক্ষপথ-নির্ভরতা, এবং দ্রুত পরিবর্তনের দ্বারা পরিচালিত বলে মনে হয়, যা স্থলজ মানদণ্ডে চরম বলে বিবেচিত হতো। কিন্তু ঠিক এই কারণেই ফলটি গুরুত্বপূর্ণ। এটি গ্রহীয় চৌম্বক ব্যবস্থাগুলো কীভাবে আচরণ করতে পারে তার পরিচিত পরিসর বাড়ায়।

পরবর্তী ধাপ হবে আরও নিশ্চিতকরণ, আদর্শভাবে অতিরিক্ত সরাসরি পর্যবেক্ষণ এবং চলমান মডেলিংয়ের মাধ্যমে। এখনকার জন্য, নতুন বিশ্লেষণ ইঙ্গিত দিচ্ছে যে বুধের চৌম্বক ক্ষেত্র, দুর্বল হলেও, সাউর-বায়ু কণাকে স্বল্প কিন্তু অর্থবহ বিকিরণ বেল্টে সংগঠিত করতে সক্ষম হতে পারে। অন্তর্গ্রহে, একটি ভঙ্গুর চৌম্বক ব্যবস্থা-ও এমন ঘটনা সৃষ্টি করার জন্য যথেষ্ট হতে পারে, যা একসময় সেখানে অসম্ভব বলে মনে করা হত।

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