কার্নেগি এনডাউমেন্টের জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আমাদের সৌরজগতের বাইরে একটি পাথুরে গ্রহে বায়ুমণ্ডলের জন্য নিশ্চিত প্রমাণ পেয়েছেন। ফলাফল প্রকাশ করা হয় অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটারস।
TOI-561 b হল পৃথিবীর ভরের দ্বিগুণ একটি প্রাচীন সুপার-আর্থ, কিন্তু নক্ষত্রের কাছাকাছি থাকার কারণে এটি আমাদের গ্রহ থেকে খুব আলাদা। এই গ্রহটি বুধ থেকে সূর্যের মাত্র 1/40 দূরত্বে প্রদক্ষিণ করে এবং 10.56 ঘন্টায় একটি সম্পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করে। এক দিক সর্বদা আলোকিত থাকে, অন্যদিকে অনন্ত অন্ধকারে থাকে।
“জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ভেবেছিলেন যে এইরকম একটি ছোট এবং গরম গ্রহ বেশি দিন বায়ুমণ্ডল বজায় রাখতে সক্ষম হবে না। আমাদের পর্যবেক্ষণগুলি দেখায় যে TOI-561 b গ্যাসের একটি ঘন স্তর দ্বারা বেষ্টিত, যা অত্যন্ত স্বল্প সময়ের গ্রহের ধারণাগুলি বাতিল করে,” বলেছেন কার্নেগি এনডাউমেন্টের গবেষক নিকোল ওয়ালাক৷
কঠোর অবস্থা এবং অস্বাভাবিক কাঠামো
একই ভর থাকা সত্ত্বেও গ্রহটি পৃথিবীর চেয়ে কম ঘন।
“এটি একটি উচ্চ মুদ্রাস্ফীতিপূর্ণ বিশ্ব নয়, তবে এর ঘনত্ব পৃথিবীর মতো গ্রহের জন্য প্রত্যাশার চেয়ে কম,” প্রধান লেখক জোয়ানা টেস্ক ব্যাখ্যা করেছেন।
ছোট আয়রন কোর এবং লাইটার সিলিকেট আবরণের কারণে এমনটা হতে পারে বলে মনে করছেন বিজ্ঞানীরা।
TOI-561 নক্ষত্রটি সূর্যের চেয়ে দ্বিগুণ পুরানো এবং লোহাতে দরিদ্র, গ্রহটিকে প্রাচীন বিশ্বের গঠন অধ্যয়নের জন্য একটি অনন্য প্রার্থী করে তুলেছে।
“TOI-561 b আমাদের সৌরজগত থেকে ভিন্ন একটি রাসায়নিক পরিবেশে গঠিত,” টেস্ক উল্লেখ করেছেন। “এটি মহাবিশ্বে গ্রহের বিবর্তনের প্রাথমিক পর্যায়ের একটি উইন্ডো।”
বায়ুমণ্ডলীয় এবং পৃষ্ঠের শীতলকরণ
বায়ুমণ্ডল অধ্যয়ন করার জন্য, গবেষকরা JWST টেলিস্কোপে NIRSpec কাছাকাছি-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করেছিলেন। তারা গৌণ গ্রহণের সময় গ্রহের দিনের তাপমাত্রা পরিমাপ করেছিল। যদি ভূপৃষ্ঠটি খালি শিলা হত তবে তাপমাত্রা প্রায় 2700 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে যেত। প্রকৃত তাপমাত্রা প্রায় 3200-1800°C।
“শক্তিশালী বাতাস রাতের দিকে তাপ পরিবহন করে, এবং জলীয় বাষ্প এবং সিলিকেট মেঘ আলো শোষণ করে এবং প্রতিফলিত করে। এটি তাপমাত্রা হ্রাস করে এবং আমরা যে শীতল প্রভাব দেখতে পাই তা তৈরি করে,” সহ-লেখক অঞ্জলি পিয়েট ব্যাখ্যা করেন।
ম্যাগমা মহাসাগর তাপস্থাপক হিসেবে কাজ করে
TOI-561 b সম্ভবত বায়ুমণ্ডলের সাথে যোগাযোগকারী একটি ম্যাগমা মহাসাগর দ্বারা আবৃত।
“গ্যাস গ্রহ ছেড়ে চলে যায় কিন্তু ম্যাগমা কিছু ফিরিয়ে আনে। গ্রহটি ভেজা লাভার বলের মত,” বলেছেন গ্রোনিংজেন বিশ্ববিদ্যালয়ের টিম লিচেনবার্গ।
এটি তারার তীব্র বিকিরণ সত্ত্বেও বায়ুমণ্ডলকে স্থিতিশীল রাখতে সহায়তা করে।
আগুনের পৃষ্ঠটি উদ্বায়ী পদার্থকে বাষ্পীভূত করতে পারে, তারপর বায়ুমণ্ডলে ঘনীভূত হতে পারে, গ্যাস সঞ্চালন করতে পারে এবং তাপমাত্রাকে স্থিতিশীল করতে পারে। একসাথে নেওয়া, এটি TOI-561 b কে তারার কাছাকাছি ঘন বায়ুমণ্ডল সহ কয়েকটি পরিচিত চরম বিশ্বের মধ্যে একটি করে তোলে।
দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব এবং বৈজ্ঞানিক তাৎপর্য
দলটি একটানা 37 ঘন্টা ধরে গ্রহটিকে পর্যবেক্ষণ করেছে, প্রায় চারটি কক্ষপথ রেকর্ড করেছে। ডেটা বর্তমানে সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে তাপমাত্রা মানচিত্র এবং বায়ুমণ্ডলের রাসায়নিক গঠন স্পষ্ট করার জন্য বিশ্লেষণ করা হচ্ছে।
“কি মজার বিষয় হল যে এই পর্যবেক্ষণগুলি উত্তর দেওয়ার চেয়ে বেশি প্রশ্ন উত্থাপন করে,” টেস্ক বলেছেন। আমরা এমন একটি বিশ্ব দেখতে পাই যা বিলিয়ন বছর ধরে বিদ্যমান এবং চরম অবস্থা সত্ত্বেও তার বায়ুমণ্ডল ধরে রেখেছে।”
এই অনুসন্ধানটি দেখায় যে ছোট পাথুরে গ্রহগুলি কোটি কোটি বছর ধরে ঘন বায়ুমণ্ডল বজায় রাখতে পারে, ম্যাগমা মহাসাগরগুলি এই প্রক্রিয়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। TOI-561 b গ্রহ গঠনের প্রাথমিক পর্যায়ে অধ্যয়ন করার জন্য একটি অনন্য বস্তু হয়ে ওঠে, এটি প্রদর্শন করে যে কীভাবে রসায়ন, বায়ুমণ্ডল এবং ম্যাগমা স্থিতিশীল চরম বিশ্ব তৈরি করতে পারস্পরিক ক্রিয়া করে।