আগ্নেয়গিরির ম্যাগমা বুদবুদ গঠনে শিয়ার বলের ভূমিকা: প্রচলিত ধারণার পুনর্বিবেচনা

বহু দশক ধরে বৈজ্ঞানিক মহলে প্রচলিত ছিল যে আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের চালিকা শক্তি হিসেবে ম্যাগমা উপরে ওঠার সময় কেবল চাপ হ্রাস পেলেই বুদবুদ সৃষ্টি হয়। এই চিরাচরিত মতবাদকে চ্যালেঞ্জ করে, আন্তর্জাতিক গবেষক দল, যার মধ্যে ETH জুরিখের বিশেষজ্ঞরা অন্তর্ভুক্ত ছিলেন, একটি গবেষণা প্রকাশ করেন, যা ২০২৫ সালে প্রকাশিত হয়। এই গবেষণায় প্রমাণিত হয় যে পরিবেশগত চাপের উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ছাড়াই গ্যাস-সম্পৃক্ত ম্যাগমার সাধারণ সঞ্চালন ও বিকৃতিও বুদবুদ নিউক্লিয়েশনকে উদ্দীপিত করতে পারে।

এই নতুন আবিষ্কারটি শিয়ার বলের উপর আলোকপাত করে, যা আগ্নেয়গিরির নালীর অভ্যন্তরে ম্যাগমার ভিন্ন ভিন্ন গতির কারণে উৎপন্ন হয়, বিশেষত নালীর দেয়ালের কাছাকাছি যেখানে ঘর্ষণ সবচেয়ে বেশি। বিজ্ঞানীরা কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) দ্বারা সম্পৃক্ত চাপযুক্ত পলিমার ব্যবহার করে একটি সাদৃশ্যপূর্ণ ব্যবস্থা তৈরি করেন। এই ব্যবস্থায় নিয়ন্ত্রিত শিয়ার প্রয়োগের ফলে উচ্চ যান্ত্রিক চাপের অঞ্চলে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বুদবুদ তৈরি হতে দেখা যায়। এই পর্যবেক্ষণগুলি প্রথাগত চাপ হ্রাস প্রক্রিয়ার পরিপূরক হিসেবে 'শিয়ার-প্ররোচিত নিউক্লিয়েশন' নামে একটি নতুন প্রক্রিয়াকে প্রতিষ্ঠিত করে।

গবেষণার একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হলো, বুদবুদ গঠনের সূচনা করার জন্য প্রয়োজনীয় সংকটকালীন শিয়ার চাপ, ম্যাগমাতে দ্রবীভূত গ্যাসের ঘনত্বের সাথে হ্রাস পায়। এই প্রক্রিয়াটির ভলকানোলজির উপর সুদূরপ্রসারী প্রভাব রয়েছে। এটি সম্ভবত ব্যাখ্যা করতে পারে কেন অত্যন্ত সান্দ্র, উদ্বায়ী-সমৃদ্ধ ম্যাগমা মাঝে মাঝে প্রচণ্ড বিস্ফোরণের পরিবর্তে শান্তভাবে লাভা প্রবাহের মতো ক্ষরণমূলক অগ্ন্যুৎপাত ঘটায়। শিয়ারের কারণে প্রাথমিক বুদবুদ সৃষ্টি হলে, ম্যাগমা সমালোচনামূলক চাপ হ্রাসের অঞ্চলে পৌঁছানোর আগেই গ্যাস ধীরে ধীরে নির্গত হতে পারে, যা অগ্ন্যুৎপাতের আচরণকে নরম করে দেয়।

ETH জুরিখের অলিভিয়ার বাখমান এবং অলিভিয়ার রশ দ্বারা আংশিকভাবে পরিচালিত এই গবেষণাটি, নালীর অভ্যন্তরে শিয়ারের প্রভাবকে আগ্নেয়গিরির বিপদ পূর্বাভাস মডেলগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে। এই যান্ত্রিক শক্তি, যা ম্যাগমার প্রবাহ ও বিকৃতির সময় তৈরি হয়, তা চাপ হ্রাস ছাড়াই বুদবুদ সৃষ্টি করতে পারে, যা আগ্নেয়গিরির গতিশীলতা বোঝার জন্য একটি মৌলিক পরিবর্তন।

এই নতুন প্রক্রিয়াটি ভূতাত্ত্বিক রেকর্ডের প্রচলিত ব্যাখ্যার উপরও প্রশ্ন তোলে। যদি শিয়ার-প্ররোচিত নিউক্লিয়েশন উল্লেখযোগ্য হয়, তবে বুদবুদের গঠনের উপর ভিত্তি করে ম্যাগমা আরোহণের হারের পূর্বের অনুমানগুলি অতিরঞ্জিত হতে পারে। ঐতিহ্যগতভাবে, ম্যাগমা আরোহণের হার পরিমাপের জন্য বাবল নাম্বার ডেনসিটি (BND) ব্যবহার করা হয়, যা সাধারণত চাপ হ্রাসের সাথে সম্পর্কিত। উদাহরণস্বরূপ, নিউজিল্যান্ডের ওরুয়ানুই অগ্ন্যুৎপাতের জন্য গড় ম্যাগমা আরোহণের হার ০.০৫ থেকে ০.৩৫ মিটার/সেকেন্ড অনুমান করা হয়েছিল, যা মূলত CO2 এবং H2O ব্যাপন ডেটার উপর ভিত্তি করে করা হয়েছিল। শিয়ার বলের অন্তর্ভুক্তি এই হার নির্ধারণের পদ্ধতিকে আরও সূক্ষ্ম করার সুযোগ দেয়।