জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো আমাদের সৌরজগতের বাইরের একটি গ্রহের বায়ুমণ্ডলের ত্রিমাত্রিক কাঠামোর পাঠোদ্ধার করেছেন, একটি উগ্র গরম গ্যাস গ্রহে একটি বিবাহের কেকের মতো তিনটি স্তর প্রকাশ করেছেন যা আমাদের সূর্যের চেয়ে বড় এবং গরম একটি নক্ষত্রের কাছাকাছি প্রদক্ষিণ করে৷
গবেষকরা ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরির চিলি-ভিত্তিক ভেরি লার্জ টেলিস্কোপের চারটি টেলিস্কোপ ইউনিটকে একত্রিত করে, বিভিন্ন রাসায়নিক সংমিশ্রণ এবং তীব্র বাতাসের সাথে স্তরগুলির স্তরবিন্যাসকে বোঝার মাধ্যমে WASP-121b, একটি গ্রহ যা টাইলোস নামেও পরিচিত।
এখন অবধি, গবেষকরা আমাদের সৌরজগতের বাইরের কিছু গ্রহের জন্য বায়ুমণ্ডলীয় রাসায়নিক গঠন নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছেন – যাকে বলা হয় এক্সোপ্ল্যানেট – তবে উল্লম্ব কাঠামো বা রাসায়নিক উপাদানগুলি কীভাবে বিতরণ করা হয়েছিল তা ম্যাপিং ছাড়াই।
WASP-121b হল একটি “অতি-উষ্ণ বৃহস্পতি”, একটি বৃহৎ গ্যাস গ্রহের একটি শ্রেণি যা তাদের হোস্ট নক্ষত্রের কাছাকাছি প্রদক্ষিণ করে, তাদের অত্যন্ত গরম করে তোলে। এর বায়ুমণ্ডল প্রধানত হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম দ্বারা গঠিত, যেমন আমাদের সৌরজগতের বৃহত্তম গ্রহ বৃহস্পতি। কিন্তু WASP-121b এর বায়ুমণ্ডল আগে কখনো দেখা কিছুর মতো নয়।
গবেষকরা নির্দিষ্ট উপাদানের উপস্থিতি অনুসন্ধান করে তিনটি স্তরকে আলাদা করেছেন। WASP-121b এর নীচের স্তরটি লোহার উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল – বায়ুমণ্ডলের অবিশ্বাস্য তাপের কারণে বায়বীয় আকারে একটি ধাতু। বায়ু গ্রহের চিরন্তন উত্তপ্ত দিক থেকে গ্যাসকে তার শীতল দিকে নিয়ে যায়।
মাঝের স্তরটি সোডিয়ামের উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল, একটি জেট স্রোত গ্রহের চারপাশে বৃত্তাকারভাবে প্রায় 43,500 মাইল (70,000 কিমি) প্রতি ঘন্টায় প্রবাহিত হয় – আমাদের সৌরজগতের যেকোনো বাতাসের চেয়ে শক্তিশালী। উপরের স্তরটি হাইড্রোজেনের উপর ভিত্তি করে চিহ্নিত করা হয়েছিল, এই স্তরটির কিছু অংশ মহাকাশে হারিয়ে গেছে।
“এই কাঠামোটি আগে কখনও পর্যবেক্ষণ করা হয়নি এবং বায়ুমণ্ডল কীভাবে আচরণ করা উচিত সে সম্পর্কে বর্তমান ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে অস্বীকার করে,” বলেছেন ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরির জ্যোতির্বিজ্ঞানী জুলিয়া ভিক্টোরিয়া সিডেল এবং ফ্রান্সের অবজারভেটোয়ার দে লা কোট ডি’আজুরের ল্যাগ্রঞ্জ ল্যাবরেটরি, এই সপ্তাহে নেচার জার্নালে প্রকাশিত গবেষণার প্রধান লেখক, নতুন ওপেনস।
গবেষকরা WASP-121b এর বায়ুমণ্ডলে গ্যাসীয় আকারে টাইটানিয়ামও সনাক্ত করেছেন। পৃথিবীতে, লোহা বা টাইটানিয়াম উভয়ই বায়ুমণ্ডলে বিদ্যমান নেই কারণ তারা WASP-121b-এর তুলনায় আমাদের গ্রহের নিম্ন তাপমাত্রার কারণে কঠিন ধাতু। পৃথিবীর উপরের বায়ুমণ্ডলে একটি সোডিয়াম স্তর রয়েছে।
“আমার জন্য, এই গবেষণার সবচেয়ে উত্তেজনাপূর্ণ অংশ হল যে এটি বর্তমান টেলিস্কোপ এবং যন্ত্রগুলির সাথে যা সম্ভব তার খুব সীমাতে কাজ করে,” বলেছেন অধ্যয়নের সহ-লেখক বিবিয়ানা প্রিনোথ, সুইডেনের লুন্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্বিজ্ঞানের ডক্টরাল ছাত্র।
WASP-121b এর ভর মোটামুটি বৃহস্পতির সমান কিন্তু ব্যাসের দ্বিগুণ, এটিকে পাফিয়ার করে তোলে। এটি পৃথিবী থেকে প্রায় 900 আলোকবর্ষ দূরে পপিস নক্ষত্রমণ্ডলের দিকে অবস্থিত। একটি আলোকবর্ষ হল আলো এক বছরে 5.9 ট্রিলিয়ন মাইল (9.5 ট্রিলিয়ন কিমি) দূরত্ব অতিক্রম করে।
WASP-121b জোয়ারে লক করা আছে, যার অর্থ হল এর একপাশ চিরকাল তার তারার দিকে মুখ করে এবং অন্য পাশ দূরে থাকে, যেমন চাঁদ পৃথিবীর দিকে। তারার দিকের দিকের তাপমাত্রা প্রায় 4,900 ডিগ্রি ফারেনহাইট (2,700 ডিগ্রি সেলসিয়াস/3,000 ডিগ্রি কেলভিন)। অন্য দিকটি প্রায় 2,200 ডিগ্রি ফারেনহাইট (1,250 ডিগ্রি সেলসিয়াস/1,500 ডিগ্রি কেলভিন)।
গ্রহটি তার নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করে সূর্য থেকে পৃথিবীর দূরত্বের প্রায় 2.5%। এটি আমাদের সৌরজগতের সবচেয়ে অভ্যন্তরীণ গ্রহ বুধ সূর্যের তুলনায় তার নক্ষত্রের প্রায় এক তৃতীয়াংশ কাছাকাছি – এত কাছে যে এটি 1.3 দিনে একটি কক্ষপথ সম্পূর্ণ করে।
এর হোস্ট নক্ষত্র, যাকে বলা হয় WASP-121, সূর্যের ভর এবং ব্যাসের প্রায় 1-1/2 গুণ এবং উত্তপ্ত।
একটি এক্সোপ্ল্যানেটের বায়ুমণ্ডলের গঠন তৈরি করতে সক্ষম হওয়া সহায়ক হতে পারে কারণ জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা জীবনকে আশ্রয় দিতে সক্ষম ছোট পাথুরে গ্রহগুলির সন্ধান করে।
“ভবিষ্যতে, আমরা সম্ভবত ছোট এবং শীতল গ্রহগুলির জন্য অনুরূপ পর্যবেক্ষণ প্রদান করতে সক্ষম হব এবং এইভাবে পৃথিবীর সাথে আরও বেশি অনুরূপ,” প্রিনোথ বলেন, বিশেষ করে ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরির অত্যন্ত বড় টেলিস্কোপের সাথে বিশ্বের বৃহত্তম অপটিক্যাল টেলিস্কোপ হিসাবে দশকের শেষ নাগাদ চিলিতে সম্পন্ন হবে৷
“এই বিস্তারিত অধ্যয়নগুলি মহাবিশ্বে আমাদের স্থানের প্রসঙ্গ সরবরাহ করার জন্য প্রয়োজনীয়,” সিডেল বলেছিলেন। “পৃথিবীর জলবায়ু কি অনন্য? আমরা কি আমাদের একটি তথ্য বিন্দু থেকে প্রাপ্ত তত্ত্বগুলি – পৃথিবী – আসলে এক্সোপ্ল্যানেটের সমগ্র জনসংখ্যা ব্যাখ্যা করতে পারে?”
“আমাদের গবেষণার মাধ্যমে আমরা দেখিয়েছি যে জলবায়ুগুলি ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে ব্যাপকভাবে ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে। আমাদের বাড়িতে যা আছে তার চেয়ে অনেক বেশি বৈচিত্র্য রয়েছে,” সিডেল যোগ করেছেন।
