ইউরেনাস ও নেপচুনের 'বরফ দৈত্য' তকমা নিয়ে নতুন গবেষণা প্রশ্ন তুলেছে

বহুদিন ধরে চলে আসা ধারণা অনুযায়ী, ইউরেনাস এবং নেপচুনকে মূলত জল, মিথেন ও অ্যামোনিয়া দ্বারা গঠিত 'বরফ দৈত্য' হিসেবে গণ্য করা হতো। তবে, এই চিরাচরিত শ্রেণিবিন্যাস এখন নতুন প্রশ্নের মুখে। এই সংক্রান্ত একটি যুগান্তকারী গবেষণা ২০২২ সালের ডিসেম্বরে 'অ্যাস্ট্রোনমি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোফিজিক্স' জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। জুরিখ বিশ্ববিদ্যালয়ের (UZH) গবেষক, ডক্টরাল ছাত্র লুকা মরফ এবং অধ্যাপক রাভিত হেল্লেদ, এমন কিছু ফলাফল তুলে ধরেছেন যা ইঙ্গিত দেয় যে এই বহিঃস্থ গ্রহগুলোর অভ্যন্তরীন গঠন পূর্বের ধারণার চেয়ে অনেক বেশি শিলাময় হতে পারে। এই আবিষ্কার গ্রহমণ্ডলী গঠনের মডেলগুলোর ওপর গভীর প্রভাব ফেলবে, বিশেষ করে যখন দেখা যায় যে আবিষ্কৃত বেশিরভাগ এক্সোপ্ল্যানেটই ইউরেনাস ও নেপচুনের আকারের কাছাকাছি।

সৌরজগতের গ্যাসীয় দৈত্যদের পেছনে অবস্থিত এই গ্রহগুলো দীর্ঘদিন ধরে বরফ দৈত্য হিসেবে পরিচিত ছিল। তবে এই শ্রেণিবিন্যাসটি মূলত ব্যাপক পরীক্ষামূলক তথ্যের ওপর ভিত্তি করে নয়, বরং অনুমানের ওপর নির্ভরশীল ছিল। এই জগৎগুলো নিয়ে আমাদের জ্ঞান সীমিত, কারণ ১৯৮৬ এবং ১৯৮৯ সালে শুধুমাত্র 'ভয়েজার-২' মহাকাশযান এদের কাছ দিয়ে উড়ে গিয়েছিল। ইউজেডএইচ-এর বিজ্ঞানীরা মডেলিংয়ের ক্ষেত্রে একটি নতুন, গঠনগতভাবে 'অজ্ঞেয়বাদী' পদ্ধতি অবলম্বন করেন। এই কৌশল ব্যবহার করে তারা হাজার হাজার সম্ভাব্য ঘনত্ব প্রোফাইল তৈরি করেন এবং শুধুমাত্র সেই প্রোফাইলগুলোকেই গ্রহণ করেন যা 'ভয়েজার-২'-এর পর্যবেক্ষণ করা তথ্যের সঙ্গে মিলে যায়। এর বিপরীতে, পূর্ববর্তী মডেলগুলো কঠোরভাবে স্তরযুক্ত কাঠামো চাপিয়ে দিত অথবা সরলীকৃত অভিজ্ঞতামূলক প্রোফাইলের ওপর নির্ভর করত।

প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে সেরা সামঞ্জস্যপূর্ণ গঠন ইঙ্গিত করে যে গ্রহগুলো সম্ভবত প্রধানত শিলাময় উপাদান দ্বারা গঠিত। বিশ্লেষণ অনুযায়ী, ইউরেনাসের ক্ষেত্রে পাথর ও জলের ভরের অনুপাত নেপচুনের চেয়ে প্রায় দশ গুণ বেশি হতে পারে, যা এই দুটি গ্রহের অভ্যন্তরীণ গঠনে উল্লেখযোগ্য ভিন্নতা নির্দেশ করে। এই শিলাময় ব্যাখ্যা প্লুটোর গঠনের সঙ্গেও সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা কাইপার বেল্টের একটি বস্তু এবং যা প্রায় ৭০ শতাংশ পাথর ও ধাতু দ্বারা গঠিত বলে জানা যায়। ইউরেনাসের জন্য অনুমোদিত মডেলগুলোর পরিসর পাথর ও জলের ভরের অনুপাতে একশো গুণ পর্যন্ত পার্থক্য দেখায়, যা ০.০৪ থেকে প্রায় ৪ পর্যন্ত বিস্তৃত।

নতুন মডেলগুলো এই দুটি গ্রহে পর্যবেক্ষণ করা বিশৃঙ্খল, বহু-মেরুযুক্ত চৌম্বক ক্ষেত্রগুলোরও একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা প্রদান করে। দলটি দেখতে পায় যে বিভিন্ন গভীরতায় বিদ্যমান 'আয়নিক জলের' স্তরগুলো স্বাধীন চৌম্বকীয় ডাইনামো তৈরি করতে পারে, যা পৃথিবীর তুলনামূলকভাবে সরল দ্বিমেরু ক্ষেত্রগুলোর বিপরীতে অ-দ্বিমেরু জ্যামিতি ব্যাখ্যা করে। অধ্যাপক হেল্লেদ উল্লেখ করেন যে গবেষণাগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ইউরেনাসের চৌম্বক ক্ষেত্র নেপচুনের চেয়ে গভীরে উৎপন্ন হয়। তবে, গবেষকরা সতর্ক করেছেন যে গ্রহগুলোর অভ্যন্তরের চরম চাপ ও তাপমাত্রায় পদার্থের আচরণ সম্পর্কে অপর্যাপ্ত জ্ঞানের কারণে এখনও যথেষ্ট অনিশ্চয়তা বিদ্যমান।

অধ্যাপক হেল্লেদ জোর দিয়ে বলেন যে বরফ দৈত্য নাকি শিলাময় দৈত্য—এই দুটির মধ্যে চূড়ান্তভাবে পার্থক্য করার জন্য বর্তমান তথ্য যথেষ্ট নয়; তাদের আসল অভ্যন্তরীণ কাঠামো উন্মোচন করতে বিশেষায়িত মহাকাশ মিশনের প্রয়োজন। ভবিষ্যতের গবেষণা মহাকাশ সংস্থাগুলোর জন্য উচ্চ অগ্রাধিকারের বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে। নাসা-র 'ইউরেনাস অরবিটার অ্যান্ড প্রোব' (UOP) ধারণাটি ২০২৩-২০৩২ সালের ডেক্যাড সার্ভে অনুযায়ী সর্বোচ্চ অগ্রাধিকারের ফ্ল্যাগশিপ মিশন, যদিও প্লুটোনিয়াম উৎপাদনের ঘাটতির কারণে এর আনুমানিক উৎক্ষেপণের তারিখ ২০৩০-এর দশকের মাঝামাঝি থেকে শেষের দিকে সরে গেছে। অন্যদিকে, চীন 'তিয়ানওয়েন-৪' মিশনের পরিকল্পনা করছে, যেখানে প্রায় ২০৩০ সালের দিকে উৎক্ষেপণের পর ২০৪৫ সালের মার্চ মাসের কাছাকাছি সময়ে ইউরেনাসের পাশ দিয়ে উড়ে যাওয়ার পরিকল্পনা রয়েছে।