জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ আবিষ্কার করল আলট্রা-হট পাথুরে এক্সোপ্ল্যানেট TOI-561 b-এর ঘন বায়ুমণ্ডল

জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) পাথুরে এক্সোপ্ল্যানেট TOI-561 b-এর একটি উল্লেখযোগ্য বায়ুমণ্ডল থাকার বিষয়ে সবচেয়ে জোরালো প্রমাণ সরবরাহ করেছে। এই পর্যবেক্ষণটি প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। ধারণা করা হতো যে, তাদের নক্ষত্রের এত কাছাকাছি প্রদক্ষিণকারী ছোট গ্রহগুলি তীব্র নাক্ষত্রিক বিকিরণের কারণে গ্যাসীয় আবরণ ধরে রাখতে পারে না।

TOI-561 b গ্রহটিকে আলট্রা-হট সুপার-আর্থ হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি প্রথমবার ২০২০ সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং অনুমান করা হয় যে এটি প্রায় ১০ বিলিয়ন বছর আগে গঠিত হয়েছিল, যা এটিকে পরিচিত প্রাচীনতম গ্রহগুলির মধ্যে একটি করে তুলেছে। গ্রহটির ব্যাসার্ধ পৃথিবীর প্রায় ১.৪ গুণ এবং এটি তার নক্ষত্রকে ১১ ঘণ্টারও কম সময়ে প্রদক্ষিণ করে। এই কারণে এটি আলট্রা-শর্ট পিরিয়ড (USP) এক্সোপ্ল্যানেটগুলির একটি বিরল শ্রেণীতে পড়ে। গ্রহটি যে নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করে, সেটি একটি কমলা বামন, যা সূর্যের চেয়ে প্রায় দুই থেকে তিন গুণ বেশি পুরোনো। গ্রহটি নক্ষত্রের এত কাছাকাছি ঘোরে যে এটি জোয়ার-ভাটার দ্বারা আবদ্ধ হয়ে গেছে, যার ফলে গ্রহের একটি দিক সর্বদা তার নক্ষত্রের দিকে মুখ করে থাকে।

কার্নেগি ইনস্টিটিউশন ফর সায়েন্সের আর্থ অ্যান্ড প্ল্যানেট ল্যাবরেটরির জোহানা টেস্কের নেতৃত্বে গবেষক দলটি JWST-এর NIRSpec স্পেকট্রোগ্রাফ ব্যবহার করে গ্রহটির দিনের দিকের তাপমাত্রা পরিমাপ করে এর নিকট-ইনফ্রারেড উজ্জ্বলতা বিশ্লেষণ করে। যদি TOI-561 b একটি সম্পূর্ণ পাথুরে গোলক হতো, তবে এর দিনের দিকের তাপমাত্রা প্রায় ২৭০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৪৯০০ ডিগ্রি ফারেনহাইট) হওয়ার কথা ছিল। কিন্তু ২০২৪ সালের মে মাসে করা পর্যবেক্ষণগুলিতে তাপমাত্রা অনেক কম পাওয়া গেছে—মাত্র ১৮০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৩২০০ ডিগ্রি ফারেনহাইট)। এই অপ্রত্যাশিতভাবে কম তাপমাত্রার পার্থক্যটি একটি উল্লেখযোগ্য, উদ্বায়ী পদার্থে সমৃদ্ধ গ্যাসীয় আবরণের উপস্থিতির মাধ্যমে সবচেয়ে ভালোভাবে ব্যাখ্যা করা যায়, যা তাপকে পুনরায় বিতরণ করছে।

সহ-লেখক এবং গ্রোনিঙ্গেন বিশ্ববিদ্যালয়ের টিম লিখটেনবার্গ ধারণা দিয়েছেন যে গ্রহটি পৃথিবীর চেয়ে বেশি উদ্বায়ী পদার্থে সমৃদ্ধ একটি ‘ভেজা লাভা গোলকের’ মতো। এই বৈশিষ্ট্য, অর্থাৎ গ্রহটির অস্বাভাবিকভাবে কম ঘনত্ব, শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ গঠন দিয়ে ব্যাখ্যা করা যায় না, যেমন একটি ছোট লোহার কোর এবং কম ঘনত্বের সিলিকেট ম্যান্টল। TOI-561 নক্ষত্রটি ধাতু-স্বল্প, যা ইঙ্গিত দেয় যে গ্রহটি সৌরজগতের গ্রহগুলির থেকে ভিন্ন রাসায়নিক পরিবেশে গঠিত হয়েছিল। বিজ্ঞানীরা মনে করেন, এই গঠনটি মহাবিশ্বের অপেক্ষাকৃত তরুণ অবস্থায় গঠিত গ্রহগুলির প্রতিনিধিত্ব করতে পারে।

বার্মিংহাম বিশ্ববিদ্যালয়ের ডক্টর অঞ্জলি পিয়েট-এর মতে, সমস্ত পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করার জন্য একটি বায়ুমণ্ডলের উপস্থিতি অপরিহার্য, কারণ শক্তিশালী বাতাস তাপকে রাতের দিকে স্থানান্তরিত করতে পারে। বিজ্ঞানীরা অনুমান করছেন যে একটি ম্যাগমা মহাসাগর এবং বায়ুমণ্ডলের মধ্যে একটি ভারসাম্য বিদ্যমান, যেখানে গ্যাস নির্গত হয় এবং শোষিতও হয়। গবেষকরা তাপ সঞ্চালনের মানচিত্র তৈরি করতে এবং বায়ুমণ্ডলের গঠন আরও সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে JWST-এর ৩৭ ঘণ্টারও বেশি পর্যবেক্ষণ ডেটা ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছেন। এই গবেষণার ফলাফলগুলি দ্য অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটার্স-এ প্রকাশিত হয়েছে। কাজের সহ-লেখক নিকোল ওয়ালাকের মতে, এই আবিষ্কারটি ‘অতি-স্বল্পকালীন চক্রের গ্রহগুলির বিষয়ে প্রচলিত ধারণাকে উল্টে দিয়েছে’।