পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রে 'হাসিমুখ ইলেকট্রন'-এর আবিষ্কার মহাকাশ আবহাওয়ার পূর্বাভাসে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করল

পৃথিবীর সুরক্ষাকারী চৌম্বক ক্ষেত্রের অভ্যন্তরে বিজ্ঞানীরা একটি অভিনব 'হাসিমুখ ইলেকট্রন' বিন্যাস শনাক্ত করেছেন। এই আবিষ্কারটি মহাকাশ আবহাওয়ার প্রক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে এমন চৌম্বকীয় পুনঃসংযোগ (magnetic reconnection) ঘটনার কার্যপ্রণালী সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ ধারণা প্রদান করে। এই গবেষণাটি নিউ হ্যাম্পশায়ার বিশ্ববিদ্যালয়ের (UNH) পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণা সহকারী অধ্যাপক জেসন শুস্টার-এর নেতৃত্বে পরিচালিত হয়েছে এবং এটি নেচার: কমিউনিকেশনস ফিজিক্স (Nature: Communications Physics) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। [cite:6, cite:8]

অধ্যাপক শুস্টার, যিনি চৌম্বকীয় পুনঃসংযোগ নিয়ে প্রায় ১৬ বছর ধরে গবেষণা করছেন, তিনি ইলেকট্রন বেগ ডেটা বিশ্লেষণের জন্য একটি নতুন ভিজ্যুয়ালাইজেশন পদ্ধতি তৈরি করেন। এই পদ্ধতিটি ম্যাগনেটোস্ফিয়ারিক মাল্টিস্কেল (MMS) মিশনের মাধ্যমে সংগৃহীত পর্যবেক্ষণে প্রয়োগ করা হয়, যা ২০১৫ সালের ১৩ মার্চ উৎক্ষেপণ করা হয়েছিল। [cite:1, cite:6, cite:5] এই বিশেষ হাসিমুখের মতো ইলেকট্রন কাঠামোটি ইলেকট্রন ডিফিউশন অঞ্চল বা EDR-এ সুনির্দিষ্টভাবে পরিলক্ষিত হয়। EDR হলো সেই গুরুত্বপূর্ণ স্থান যেখানে পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র সৌর বায়ুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। পূর্বে, এই অঞ্চলটিকে সীমিত অনুসন্ধানের ক্ষমতার কারণে একটি 'ব্ল্যাক বক্স' হিসেবে বিবেচনা করা হতো। [cite:6, cite:8]

চৌম্বকীয় পুনঃসংযোগ হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি হঠাৎ করে নতুন করে বিন্যস্ত হয়, যার ফলে বিপুল পরিমাণ শক্তি বিস্ফোরকভাবে নির্গত হয় এবং প্লাজমাকে উত্তপ্ত করে। [cite:3, cite:16] এই পুনঃসংযোগ ঘটনাই মহাকাশ আবহাওয়ার মূল চালিকাশক্তি। শুস্টারের লক্ষ্য হলো এই পুনঃসংযোগ স্থলগুলিতে ইলেকট্রনগুলির গতিবিধি বোঝা, যা মহাকাশে শক্তি স্থানান্তরের একটি সম্পূর্ণ চিত্র তৈরি করতে সাহায্য করবে। এই 'মানচিত্র' ব্যবহার করে চৌম্বকীয় পুনঃসংযোগের প্রক্রিয়া অনুধাবন করা গেলে মহাকাশ আবহাওয়ার ঘটনাগুলির পূর্বাভাস দেওয়া সম্ভব হবে।

মহাকাশ আবহাওয়ার এই প্রভাবগুলি স্যাটেলাইট, যোগাযোগ ব্যবস্থা এবং গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেম (GPS)-এর মতো অত্যাবশ্যকীয় অবকাঠামোকে বিপন্ন করতে পারে। [cite:2, cite:4] MMS মিশনের চারটি মহাকাশযান একটি চতুর্ভুজাকার বিন্যাসে পৃথিবীর চারপাশে প্রদক্ষিণ করে, যা পুনঃসংযোগের ত্রিমাত্রিক কাঠামো পর্যবেক্ষণে সহায়তা করে। [cite:4, cite:6] এই আবিষ্কারটি প্লাজমা পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করে: সংঘর্ষহীন প্লাজমাতে চৌম্বকীয় পুনঃসংযোগ কীভাবে ঘটে। এই কাঠামোটি কৃষ্ণগহ্বরের নিকটবর্তী অঞ্চল, অন্যান্য গ্রহের ম্যাগনেটোস্ফিয়ার এবং চৌম্বকীয় সংযোজন ফিউশন ডিভাইসসমূহ বোঝার ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য হতে পারে। [cite:2, cite:13]