NASA-র ‘ফায়ার রেনবো’ ছবি কীভাবে এক বিরল মেঘ-অপটিক্স ঘটনা দেখায়

NASA-র সাম্প্রতিক APOD-এ এক বিরল বায়ুমণ্ডলীয় দৃশ্য

২ আগস্টের NASA Astronomy Picture of the Day-এ পশ্চিম ভার্জিনিয়ার ওপর যা দেখা গেছে, অনেকেই সেটিকে অনানুষ্ঠানিকভাবে “fire rainbow” বলে থাকেন। ছবিটিতে আগুন নেই, আর এটি সাধারণ অর্থে rainbow-ও নয়। দেওয়া সূত্রপাঠ অনুযায়ী, এটি একটি circumhorizontal arc দেখায়, যা cirrus cloud-এর ভেতরের বরফকণার মধ্যে দিয়ে সূর্যালোক একটি সীমিত পরিস্থিতির মধ্যে দিয়ে গেলে তৈরি হওয়া এক অপটিক্যাল প্রভাব।

সূত্রে Christa Harbig-কে কৃতিত্ব দেওয়া এই ছবিটি ২০২১ সালে পশ্চিম ভার্জিনিয়ার North Fork Mountain-এর কাছে তোলা হয়েছিল। NASA-র সম্পাদকরা এটিকে APOD-এর জন্য বেছে নেন, কারণ এটি এমন একটি ঘটনাকে ধরে রেখেছে যা যেমন চোখধাঁধানো, তেমনি বৈজ্ঞানিকভাবে নির্দিষ্ট। এই প্রভাবটি আগুনের মতো এবং রঙিন দেখায়, তাই জনপ্রিয় নামটি বোঝা যায়; কিন্তু এর পেছনের প্রক্রিয়া হলো সূর্যের কোণ, মেঘের ধরন, আর স্ফটিকের অভিমুখের সুনির্দিষ্ট সমন্বয়।

circumhorizontal arc আসলে কী

দেওয়া লেখায় ঘটনাটি সরলভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে: দূরের cirrus cloud-এ থাকা বরফকণা অনেক ছোট ভাসমান প্রিজমের মতো কাজ করে। যখন সূর্যালোক সেই স্ফটিকে সঠিক কোণে প্রবেশ করে এবং বের হয়, তখন আলো refract হয়ে রঙে ভাগ হয়ে যায়। ফলাফল হিসেবে একটি উজ্জ্বল, ব্যান্ড-আকৃতির arc তৈরি হয়, যা প্রায় দিগন্তের সমান্তরাল দেখা যায়।

এ কারণেই circumhorizontal arc, পানির ফোঁটা থেকে তৈরি সাধারণ rainbow থেকে আলাদা। এখানে মূল উপাদান বৃষ্টি নয়, বরং বরফকণা, আর এর জ্যামিতি নিয়ন্ত্রিত হয় পাতলা, উচ্চ-উচ্চতার মেঘের গঠন দ্বারা। NASA-র পাঠে এই ছবির মেঘকে বিশেষভাবে cirrus fibratus বলা হয়েছে, যা সূক্ষ্ম তন্তু দিয়ে তৈরি এক ধরনের cirrus cloud।

সূত্রপাঠ আরও জোর দিয়ে বলেছে, দৃশ্যমান প্রভাবটি নির্ভর করে স্ফটিকগুলির সমতল এবং ষড়ভুজাকার হওয়ার ওপর। ততটাই গুরুত্বপূর্ণ হলো, সেই স্ফটিকগুলি অনুভূমিকভাবে সারিবদ্ধ থাকতে হবে, যাতে অনেক স্ফটিক একসঙ্গে একই ধরনের আলো বাঁকাতে পারে। স্ফটিকগুলি যদি এলোমেলোভাবে ঘোরানো থাকে, তাহলে প্রতিসরণের প্যাটার্ন ছবিতে দেখা সেই পরিষ্কার, উজ্জ্বল arc-এ পরিণত হবে না।

এ ধরনের দৃশ্য কেন বিরল

circumhorizontal arc বিরল হওয়ার একটি কারণ হলো, সূর্যের আকাশে অনেক উঁচুতে থাকতে হয়। NASA-র দেওয়া ব্যাখ্যা অনুযায়ী, arc দেখতে হলে সূর্যকে দিগন্তের অন্তত ৫৮ ডিগ্রি ওপরে থাকতে হবে। এতে এই ঘটনার জন্য সুযোগ স্বয়ংক্রিয়ভাবে কমে যায়, বিশেষ করে গ্রীষ্মের বাইরে বা উচ্চ অক্ষাংশে, যেখানে সূর্য এতটা উপরে ওঠে না।

মেঘের অবস্থাও এই সময়সীমা আরও সরু করে দেয়। আকাশে cirrus cloud থাকতে হবে, কিন্তু যেকোনো cirrus বিন্যাসেই চলবে না। সূত্রপাঠ বলছে, প্রয়োজনীয় বরফকণা উচ্চ সূর্যের নিচে এবং অনুভূমিকভাবে সারিবদ্ধ থাকতে হবে। অর্থাৎ, বায়ুমণ্ডলকে একসঙ্গে সঠিক উপাদান এবং সঠিক অভিমুখ দিতে হবে। তাই অনেক মানুষ বছরের পর বছর না জেনেই circumhorizontal arc দেখার সুযোগ হারিয়ে ফেলেন, এমনকি যেখানে cirrus cloud সাধারণ ঘটনা।

NASA-র বেছে নেওয়া ছবিটি মনে করিয়ে দেয় যে আকাশের সবচেয়ে নাটকীয় ঘটনাগুলোর মধ্যে ঝড়, গ্রহণ বা aurora-ই শুধু নেই; সাধারণ উপাদান অস্বাভাবিকভাবে মিললে তৈরি হওয়া আলোক-ঘটনাও আছে। সূর্যালোক, বরফ এবং জ্যামিতি মিলে এমন এক প্রভাব তৈরি করতে পারে, যা আরও অদ্ভুত কিছু মনে হয়।

APOD এখনও কেন বিজ্ঞান-সংযোগের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার

NASA-র Astronomy Picture of the Day দীর্ঘদিন ধরে দৃশ্যমান বিস্ময় এবং সংক্ষিপ্ত বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যার মধ্যে সেতুবন্ধন হিসেবে কাজ করছে। দেওয়া উৎস পাঠও সেই মডেলই অনুসরণ করে। এটি “এই মেঘে কী হচ্ছে?” প্রশ্ন দিয়ে শুরু করে এবং বায়ুমণ্ডলীয় অপটিক্সের একটি সংক্ষিপ্ত, পরিষ্কার উত্তর দেয়। এটাই APOD-এর স্থায়ী শক্তি: এটি একটি দৃষ্টিনন্দন ছবির মাধ্যমে কৌতূহল তৈরি করে, তারপর সেই কৌতূহলকে স্পষ্ট ভৌত ব্যাখ্যায় বেঁধে ফেলে।

এই ক্ষেত্রে, এটি দেখায় যে মহাকাশবিজ্ঞান ও পৃথিবীবিজ্ঞান জনসমক্ষে বিজ্ঞান-সংবাদে কীভাবে একে অপরের সঙ্গে মেশে। APOD সাধারণত nebula, galaxy, eclipse, আর planetary imagery-র জন্য পরিচিত, কিন্তু এটি নিয়মিতভাবে এমন পৃথিবী-ভিত্তিক দৃশ্যও তুলে ধরে, যা বৃহত্তর ভৌত নীতিগুলো বোঝায়। circumhorizontal arc একটি বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনা, কিন্তু এটি সেই একই মৌলিক আলোর আচরণের ওপর নির্ভর করে, যা জ্যোতির্বিজ্ঞান এবং remote sensing-এর ভিত্তি।

ঘটনাটির সঠিক নাম বলা বিজ্ঞান-সাক্ষরতার জন্যও কার্যকর। “fire rainbow” মতো জনপ্রিয় নাম মনে থাকলেও, তা ভুল প্রক্রিয়ার ধারণা দিতে পারে। NASA-র ব্যাখ্যা দর্শককে সেই ডাকনাম থেকে আরও সঠিক শব্দ এবং তার পেছনের বাস্তব প্রক্রিয়ার দিকে নিয়ে যায়। এই সংশোধন নিছক খুঁতখুঁতে ব্যাপার নয়। এটি মানুষকে আকাশে যা দেখে, তা প্রতিসরণ-ভিত্তিক অপটিক্স, cloud microphysics, এবং ঘটনাটি সম্ভব করে এমন নির্দিষ্ট পরিবেশগত শর্তের সঙ্গে যুক্ত করতে সাহায্য করে।

ছোট ঘটনা, বড় শিক্ষামূলক মূল্য

দেওয়া উৎসপাঠে নতুন কোনো বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের ইঙ্গিত নেই। এখানে তাৎপর্য ভিন্ন। NASA একটি আকর্ষণীয় ছবি ব্যবহার করে বিরল কিন্তু ভালোভাবে বোঝা একটি বায়ুমণ্ডলীয় প্রভাবকে তুলে ধরেছে, আর ব্যাখ্যা করেছে কেন এটি এত কম দেখা যায়। ছবিটি দেখায়, যা কেবল পাতলা মেঘের রেখার মতো মনে হতে পারে, তার মধ্যেই কতটা কাঠামো লুকিয়ে থাকতে পারে।

দর্শকদের জন্য বার্তাটি সহজ: আকাশের অস্বাভাবিক রং সবসময় তীব্র আবহাওয়া বা ডিজিটাল বিকৃতির লক্ষণ নয়। কখনও কখনও এটি সূর্যালোক ও অস্বাভাবিকভাবে সুশৃঙ্খল বরফকণার মিলনের দৃশ্যমান ফল। শিক্ষক ও বিজ্ঞান-যোগাযোগকারীদের জন্য APOD-এর এই অংশটি এক সংক্ষিপ্ত উদাহরণ, যেখানে প্রযুক্তিগত বায়ুমণ্ডলীয় অপটিক্সকে সাধারণ পাঠকের জন্য এক-দুই মিনিটে বোঝার মতো ভাষায় রূপান্তর করা হয়েছে।

পশ্চিম ভার্জিনিয়ার ওপরের ছবিটি দুই দিক থেকেই সফল। এটি দৃষ্টিনন্দন, আর NASA-র দেওয়া ব্যাখ্যা এই দৃশ্যকে স্পষ্ট বৈজ্ঞানিক কাঠামো দেয়। এ কারণেই একটি একক মেঘ-ছবিও বিজ্ঞানের দীর্ঘদিনের দৈনিক প্রদর্শনীগুলোর একটিতে জায়গা করে নিতে পারে।

এই নিবন্ধটি science.nasa.gov-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.