ক্যাসিনির যত আবিষ্কার

ক্যাসিনি শুধু শনি গ্রহকে নিয়ে তথ্য দেয়নি। গন্তব্যে যাওয়ার পথে শুক্র গ্রহ, আমাদের চাঁদ, বৃহস্পতি নিয়েও দিয়ে গেছে চমত্কার সব তথ্য। বৃহস্পতির বায়ুমণ্ডলের ডার্ক স্পট আর সাদা অঞ্চলের চলাচলের ব্যাখ্যা পাওয়া গেছে ক্যাসিনির ফ্লাইবাইয়ের তোলা ছবি থেকেই। বৃহস্পতির মেরু অঞ্চলে বায়ুমণ্ডলের পাশাপাশি ডার্ক আর হোয়াইট বেল্টগুলো একটা আরেকটার বিপরীত দিকে চলে। উত্তর মেরুর কাছাকাছি ডিম্বক আকৃতির একটা বিশাল ডার্ক স্পট গ্রহটিতে দেখা গেছে। এটি ‘গ্রেট রেড স্পট’ নামে কয়েক শতাব্দি ধরে পরিচিত দক্ষিণ মেরুর ঝড়টির মতোই বড়। এ ছাড়া বৃহস্পতির রিং যে এর চাঁদে ছোট ছোট গ্রহাণুর আঘাতের দরুণ নিঃসরণ দিয়ে তৈরি, তারও একটা আভাস পাওয়া গেছে।

২০০৩ সালে নাসা প্রকাশ করে জেনারেল রিলেটিভিটির একটা পর্যবেক্ষণভিত্তিক তথ্য। সূর্যের মতো ভারী কোনো বস্তুর কাছে মহাকর্ষের প্রভাবে স্থানকাল বেঁকে যাওয়ার কথা। সে ব্যাপারটাই দেখা যায় ক্যাসিনি আর পৃথিবীর রাডারের বিদ্যুত্চুম্বকীয় তরঙ্গ আদান-প্রদানের ক্ষেত্রে। ক্যাসিনি যে তথ্য পাঠায় বেতার তরঙ্গের আকারে, সে তরঙ্গ সূর্যের ধার ঘেঁষে পৃথিবীতে আসার পথে সাধারণ আপেক্ষিকতা অনুযায়ী সূর্যের মহাকর্ষের প্রভাবে বেঁকে যায়। এই পর্যবেক্ষণ থেকে পাওয়া তথ্য তাাত্ত্বিক হিসেবের সাথে বেশ নিখুঁতভাবে মিলে যায়।

ক্যাসিনি শনি গ্রহে পৌঁছায় ২০০৪ সালে। এরপর থেকে এটি অনবরত নানা তথ্য পৃথিবীতে পাঠিয়ে যাচ্ছে। এ পর্যন্ত এটি শনির সাতটি চাঁদ আবিষ্কার করেছে। মিথোন, প্যালিন, পলিডিউসিসের খোঁজ মেলে পৌঁছার বছরই। পরের বছর তথ্য আসে ডাফনিসের আবিষ্কারের। এরপর অ্যানথি, ইজিওন। ২০০৯ সালে সপ্তম চাঁদ আবিষ্কার করে ক্যাসিনি, যেটির কোনো নাম দেওয়া হয়নি এখনো। একে ডাকা হচ্ছে S/2009 S 1 বলে। আর ২০১৪ সালে শনির ধ রিংয়ের মধ্যে আরেকটি চাঁদের আভাস পাওয়ার দাবি করেছে নাসা।

শনি গ্রহের পৃষ্ঠে এমন কিছু নেই, যাকে লক্ষ্য করে এর ঘূর্ণনকাল বের করা যেতে পারে। তাই এর রেডিও তরঙ্গ নিঃসরণ (Saturn kilometric radiation) পরিমাপ করে মাপা হয় ঘূর্ণনকাল। একই ধরনের সিগন্যাল যখন আবার পাওয়া যায়, সেটিকে পূর্ণ ঘূর্ণন বলে ধরা হয়। কিন্তু আশির দশকে ভয়েজার একবার সময়টা মেপেছিল। এখন ক্যাসিনি সেই সময়টা তার চেয়ে ছয় মিনিট বেশি পাচ্ছে। বিজ্ঞানীরা অবশ্য বলছেন, সময়ের কম-বেশি হওয়া মানে এই নয়, দিনের দৈর্ঘ্য বদলে গেছে শনির। হয়তো-বা রেডিও নিঃসরণের উেসর অবস্থান বদলে গেছে। একেক অক্ষাংশে ঘূর্ণনহার একেক রকম। তাই সময়কালটা আলাদা পাওয়া যাচ্ছে। শনির দিনের একেবারে সঠিক দৈর্ঘ্য এসব কারণে এখনো আমাদের অজানা।

শনির উত্তর মেরুতে আছে একটি সুবিশাল ষড়ভুজ মেঘ। এর প্রতিটি বাহুর দৈর্ঘ্য প্রায় ১৩ হাজার ৮০০ কিলোমিটার। এটির আবিষ্কার আবিষ্কার ভয়েজার করলেও ২০০৯ সালে ক্যাসিনি শনি গ্রহের ওপর দিয়ে গ্রহের সমান বেগে চলার সময় এর একটা ভিডিও ধারণ করে। ভিডিওতে শুধু ষড়ভুজের গতি দেখা যায়। আর ২০১২-১৪ সালে ক্যাসিনির তোলা ছবিতে দেখা যায় ষড়ভুজের রং নীল থেকে বাদামির মতো হয়। এর ব্যাখ্যায় বিজ্ঞানীরা বলেছেন, ঋতুর পরিবর্তনের কারণে মেরু অঞ্চল সূর্যের আলোতে উন্মুক্ত হয়ে যায়। এতে মেঘ তৈরির কারণে রঙের এ পরিবর্তন হচ্ছে। ২০০৪-০৮ সালেও রঙের একটা পরিবর্তন দেখা গিয়েছিল।

শনি গ্রহে সাধারণত প্রতি ৩০ বছরে একটি ঝড় হয়। দানবাকার সেই ঝড় ২০১০ সালে, প্রায় ১০ বছর আগেই দেখা দেয়। দ্য গ্রেট হোয়াইট স্পট নামের সেই ঝড়কে পর্যবেক্ষণ করে ক্যাসিনি। বায়ুর ভয়ংকর ঘূর্ণন তাপমাত্রাকে বাড়িয়ে ফেলে স্বাভাবিকের চেয়ে ৮৩ কেলভিন, যা আগে কখনোই কোনো গ্রহেরই বায়ুমণ্ডলে দেখা যায়নি। বায়ুমণ্ডলের একদম ওপরের দিকটায় ভারী পদার্থ উঠে আসে। আগে কখনো অতটা ওপরে ওঠেনি এগুলো। অ্যাসিটিলিন শনি গ্রহে যতটা ওপরে পাওয়া সম্ভব বলে ধারণা করা হতো, তার প্রায় এক শ গুণ উচ্চতায় এর অস্তিত্ব মেলে। ঝড়টি ধীরে ধীরে দীর্ঘ হতে থাকে। এবং একটা সময় সুদীর্ঘ ঝড়টি বেল্টের মতো হয়ে গ্রহকে ঘিরে এক মাথা অন্য মাথাকে স্পর্শ করে। তাতে ঝড়ের সমাপ্তি ঘটে।

শনি গ্রহের সবগুলো রিং একটি তলে থাকলেও E রিং এর বাইরের ফিবি রিং ২৩ ডিগ্রি হেলে আছে। এই বিশাল রিংটি আবিষ্কার করে ক্যাসিনি। এটির ব্যাসার্ধ প্রায় আট মিলিয়ন কিলোমিটার। এখন পর্যন্ত পাওয়া সৌরজগতের সবচেয়ে বড় রিং এটি। আর এর মধ্যেই আছে ফিবি চাঁদের ঘূর্ণনপথ। শনি গ্রহে ক্যাসিনির প্রথম ফ্লাইবাই ছিল এই ফিবি চাঁদকে ঘিরে। সে সময় তোলা ছবি দেখে একটু চমকাতে হয়েছে বিজ্ঞানীদের। অনেকটা উপবৃত্তাকার চাঁদটিতে প্রচুর ক্র্যাটার বা খাদ। তবে যতটা অনুজ্জ্বল হওয়ার কথা, ততটা অনুজ্জ্বল নয় এটি। কিছু কিছু অংশ স্বাভাবিকের চেয়ে খুব বেশিই উজ্জ্বল। যা থেকে ধারণা করা হচ্ছে, পৃষ্ঠের নিচেই জমা আছে বিশাল পরিমাণে বরফ।

ভয়েজারের তোলা ছবি থেকে বিজ্ঞানীদের আগ্রহ ছিল শনির টাইটান নামের চাঁদটির প্রতি। ক্যাসিনির স্পেকট্রোগ্রাফ আর তোলা ছবি টাইটানের ব্যাপারে অবাক করা বহু তথ্য দিয়েছে আমাদের। মোটামুটি সমতল পৃষ্ঠযুক্ত চাঁদটি ঠিক যেন একটি গ্রহ। এর আছে পুরু নাইট্রোজেন আর নানা রকম জৈব যৌগসমৃদ্ধ বায়ুমণ্ডল। প্রাণের প্রথম শর্ত হলো জৈব যৌগ, আর এর কোনো কমতি নেই টাইটানে।

ক্যাসিনির পর্যবেক্ষণ থেকে জানা যায়, পৃথিবীর পানিচক্রের মতো টাইটানে আছে মিথেনচক্র। আছে মিথেন-ইথেনের সুবিশাল হ্রদ, সাগর, নদ। সেখানে মিথেনের বৃষ্টি হয়, এমনকি বজ্রপাতও হয়। মিথেন আবার গ্রিনহাউস গ্যাস হিসেবে কাজ করে বলে বায়ুমণ্ডলকে দেখা যায় স্বাভাবিকের চেয়ে উত্তপ্ত। আর বায়ুমণ্ডলের ওপরের দিকে সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মির প্রভাবে মিথেন ভেঙে মুক্ত র্যাডিকাল বা যৌগমূলক তৈরি হয়, আবার সেখানে অ্যাসিটিলিন, ডাইঅ্যাসিটিলিন, সায়ানোঅ্যাসিটিলিনসহ নানা রকম জৈব যৌগ তৈরি হয়। ২০১৩ সালে নাসা ক্যাসিনির দেওয়া তথ্যভান্ডারকে ভিত্তি করে সিমুলেশনের পর দাবি করে, এই পদ্ধতিতে উচ্চতর জটিল জৈব যৌগও তৈরি হতে পারে। এর অল্প কিছুদিন পরই নাসা ঘোষণা দেয়, ক্যাসিনি টাইটানের বায়ুমণ্ডলের বেশ ওপরের দিকে শনাক্ত করেছে পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন! এরপর প্রোপেন শনাক্ত হয় ২০১৪ সালে। পৃথিবীর বাইরে কোথাও এই প্রথম প্রোপেন পাওয়া গেল। আর এর সঙ্গে সঙ্গে এর আগে ভয়েজারের দেখা বাদামি কুয়াশারও ব্যাখ্যা মেলে। এটি আসলে হাইড্রোকার্বনে তৈরি।

ক্যাসিনির রাডার এত দিন ধরে টাইটানের তিনটি সাগরের পুরো ম্যাপ তৈরি করেছে। এর মধ্যে লিজিয়া মার-এর গড় গভীরতা নির্ণয় করা হয়েছে ২০-৪০ মিটার। অন্যান্য অংশের গভীরতা ২০০ মিটারের বেশি। তবে এর চেয়ে বেশি গভীরতা ক্যাসিনি মাপতে পারে না। টাইটানের দুই মেরু অঞ্চলেই লেক আর সাগর বেশি দেখা গেছে। সে তুলনায় নিরক্ষীয় অঞ্চলকে মরু অঞ্চল বলা চলে। কারণ ওদিকটায় সূর্যের অতিরিক্ত বিকিরণ সব তরল হাইড্রোকার্বনকে বাষ্পীভূত করে ফেলে। ২০১২ সালের ফ্লাইবাই থেকে জানা যায়, দক্ষিণ মেরু অঞ্চলে আছে প্রায় ৪০০ কিলোমিটার দীর্ঘ এক নদী। লিজিয়া মার-এর সঙ্গে যুক্ত হওয়া নদীটি নীল নদের চেয়েও দীর্ঘ।

ক্যাসিনির রেডিওমেট্রিক আর দৃশ্যমান ছবি বিশ্লেষণে পাওয়া গেছে, চাঁদটির ৬০ শতাংশ পাথুরে আর ৪০ শতাংশ পানি দিয়ে তৈরি। আর এর পৃষ্ঠ ঘূর্ণনকালে ১০ মিটার পর্যন্ত ওঠানামা করতে পারে। এর ব্যাখ্যা হিসেবে বলা হয় ভূমণ্ডলীয় সাগরের ওপর ভেসে আছে বরফ শেল। এই সাগর মোটামুটি এক শ কিলোমিটারের বেশি গভীর নয়। আর সাগরটি লোহিত সাগরের চেয়েও লবণাক্ত হওয়ার সম্ভাবনা আছে।

ক্যাসিনির দেওয়া তথ্য থেকে বিজ্ঞানীরা ধারণা করেন, পৃথিবীতে জীবন তৈরির আগে শুরুর দিকটায় যেমন অবস্থা ছিল, টাইটানের বায়ুমণ্ডলের বর্তমান অবস্থা অনেকটা তেমনই। শুধু পার্থক্য এটা যে ওখানে পানির বাষ্প নেই।

টাইটানের চেয়েও বেশি উত্তেজনাকর তথ্য পাওয়া গেছে এনসেলাডাসে। শনি গ্রহের চৌম্বকক্ষেত্রের প্রতি চাঁদটি এমনভাবে সাড়া দেয়, যেন এখানে বায়ুমণ্ডল আছে। কিন্তু ক্যাসিনি পরে আবিষ্কার করল, এর দক্ষিণাঞ্চলে আইস জেট আছে। এখান থেকে উদিগরীত হচ্ছে পানির বাষ্প, নরম বরফ, কার্বন ডাই অক্সাইড আর কিছু জৈব যৌগ। মাত্র ৫০ কিলোমিটার ওপর থেকে উড়ে যাওয়ার সময় ক্যাসিনির ইনফ্রারেড (অবলাল) স্পেকট্রোমিটার দিয়ে মাপা তথ্য অনুযায়ী জানা যায়, উদগিরণের তাপমাত্রা আশপাশের চেয়ে বেশি। আইস জেট থেকে পদার্থগুলো বের হচ্ছে সেকেন্ডে প্রায় ৪০০ মিটার বেগে। এর কিছু অংশ চাঁদটিতে ফিরে আসে, আর বাকীটা যোগ দেয় E রিংয়ে। রিংটির উপাদান তাই আসছে এনসেলাডাস থেকে। এরপর ঊ রিংয়ে ক্যাসিনি খোঁজ পেয়েছে সিলিকার ন্যানো দানা। যেটি তৈরিতে ৯০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় পানির সংস্পর্শে আসতে হবে পাথরকে। তা থেকে প্রমাণিত হয়, ভৌগোলিকভাবে সক্রিয় চাঁদটির ভূমণ্ডলে আছে তরল পানির অস্তিত্ব। মহাকর্ষ বলের বিশ্লেষণ ইঙ্গিত দেয়, এই অঞ্চলের তরল পানির উপভূপৃষ্ঠীয় সাগরের গভীরতা প্রায় ১০ কিলোমিটার, আর এটি মাটির প্রায় ৭০-৮০ কিলোমিটার গভীরে অবস্থিত। এই অঞ্চলটি জীবনধারণের জন্য উপযোগী বলেই মানছেন বিজ্ঞানীরা। এ জন্য প্রাণের খোঁজে সৌরজগতের অন্যতম গন্তব্য হিসেবে ধরা হচ্ছে এই চাঁদকে।

ক্যাসিনির তোলা ছবি থেকে খোঁজ পাওয়া যায় ইয়াপিটাস চাঁদের অতি আকর্ষণীয় নিরক্ষীয় অঞ্চলের শৈলশ্রেণির। গড়ে প্রায় ২০ কিলোমিটার প্রশস্ত আর ১৫ কিলোমিটার উঁচু শৈলশ্রেণি নিরক্ষীয় এলাকায় চাঁদটির তিন-চতুর্থাংশ জুড়ে ঘিরে আছে। চাঁদটির প্রায় ৮০ শতাংশ তৈরি বরফে। এবং সেই বরফ পৃথিবী থেকে আলাদা। খুবই কম তাপমাত্রার কারণে প্রচণ্ড শক্ত হয়ে আছে সেখানকার বরফ। ওই বরফের আচরণ পৃথিবীর পাথরের মতো। চাঁদটিতে একটা ভূমিধস পর্যবেক্ষণ করে ক্যাসিনি। সাধারণত একটা জিনিস যত ওপর থেকে পড়ে, তার দ্বিগুণ দূরত্ব পিছলে অতিক্রম করার কথা। কিন্তু চাঁদটিতে ৩০-৪০ গুণ পথ অতিক্রম করে ধসে পড়া বরফ। পতনের ফলে উত্পন্ন শক্তি একে সাহায্য করে বলে ব্যাখ্যা দিয়েছেন বিজ্ঞানীরা। এ ছাড়া চাঁদটির গায়ে দুই রঙের অস্তিত্ব বিজ্ঞানীদের ভাবিয়েছে সতেরো শতক থেকেই। প্রচুরসংখ্যক বিশালাকৃতির ক্র্যাটারযুক্ত চাঁদটির কিছু অংশ দেখা যায় অন্ধকার, হালকা লালচে বাদামি। আর বাকি অংশ বেশ উজ্জ্বল। এত দিন পরে ক্যাসিনির পাঠানো ডেটা থেকে বোঝা যায়, অন্ধকার অংশের কারণ হলো বরফের উদ্বায়ী আচরণ। এই বাষ্প পানির সঙ্গে আরও অনেক জৈব যৌগও ধারণ করে বলে জানিয়েছেন বিজ্ঞানীরা। এখানে আলো শোষিত হয় বলে অন্ধকার দেখা যায়। স্পেকটোগ্রাফ থেকে দেখা গেছে, অন্ধকার অঞ্চলের তাপমাত্রা একটু বেশি।

ক্যাসিনি স্পেসক্রাফট ১৩ বছরে বহিঃসৌরজগতের ব্যাপারে আমাদের দিয়ে গেছে বিশাল এক তথ্যভান্ডার। সে সঙ্গে একটা গ্রহের জীবন-পূর্ববর্তী সময়কালের একটা দৃশ্যমান চিত্রও দিয়ে গেছে আমাদের টাইটান থেকে। আর এলিয়েন অণুজীব প্রাণের জন্য উপযুক্ত পরিবেশ দেখিয়ে দিয়ে গেছে সৌরজগতেই। তাই নিশ্চিতভাবে ক্যাসিনি অরবিটারের জোগাড় করা এই সুবিশাল তথ্যভান্ডার মানুষকে নতুন নতুন মহাকাশযানের মাধ্যমে সৌরজগতের রহস্যভান্ডার উদ্ঘাটনে অনুপ্রাণিত করে যাবে বহুদিন।

লেখক: শিক্ষার্থী, পুষ্টি ও খাদ্যবিজ্ঞান ইনস্টিটিউট, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়

সূত্র: জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরি, কালটেক; নাসা; ইউরোপিয়ান স্পেস এজেন্সি; স্পেস ডট কম; উইকিপিডিয়া