সূর্যেও হয় ভয়ঙ্কর সুনামি! তাতে দারুণ ভাবে উত্তাল হয়ে ওঠে সূর্য। খুব শীঘ্রই সেই ভয়ঙ্কর সুনামি হতে যাচ্ছে সূর্যে।

যার জেরে উঠবে তুমুল সৌরঝড় বা সোলার স্টর্ম। সৌরমণ্ডলের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে। ধেয়ে আসবে পৃথিবীর দিকে। ধেয়ে যাবে সৌরমণ্ডলের অন্য গ্রহগুলির দিকেও। আমাদের গ্রহকে যা বাঁচিয়ে রেখেছে, পৃথিবীর সেই সুবিশাল চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর আছড়ে পড়ে তাকে ঝনঝন করে কাঁপিয়ে দেবে। অত্যন্ত ক্ষতিকারক কণায় ভরিয়ে দেবে মহাকাশের আবহাওয়া। জিপিএস, নেভিগেশন-সহ যাবতীয় টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থার পক্ষে যা অত্যন্ত বিপজ্জনক। পৃথিবীর বিভিন্ন কক্ষপথে থাকা উপগ্রহগুলির জন্যও।

সূর্যের মনের সেই ‘গোপন কথা’ জেনে ফেলেছেন রানাঘাটের এক বাঙালি কন্যা। মৌসুমী দিকপতি। তিনি জট খুলে ফেলেছেন সূর্যের জটিলতম একটি রহস্যের। প্রায় এক শতাব্দী ধরে যে রহস্যের গোলকধাঁধায় ঘুরপাক খেয়ে চলেছেন বিজ্ঞানীরা।

গবেষকদলে ৩ বাঙালি-সহ ৪ ভারতীয়

গবেষণাপত্রটি বেরিয়েছে আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান-জার্নাল ‘সায়েন্টিফিক রিপোর্টস’-এর সাম্প্রতিক সংখ্যায়। ভারত ও আমেরিকার যৌথ আর্থিক সহযোগিতায় সাত সদস্যের ওই গবেষকদলে রয়েছেন ৪ জন ভারতীয়। যাঁদের মধ্যে ৩ জনই বাঙালি। মৌসুমী মূল গবেষক। রয়েছেন নাসার বিশিষ্ট সৌরপদার্থবিজ্ঞানী রবার্ট লিমন ও আমেরিকার ন্যাশনাল সেন্টার অফ অ্যাটমস্ফেরিক রিসার্চ (এনসিএআর)-এর অধিকর্তা স্কট ম্যাকিনটশও। অন্য তিন ভারতীয় গবেষকের মধ্যে রয়েছেন বারাণসী আইআইটির অধ্যাপক অভিষেক শ্রীবাস্তব, বেঙ্গালুরুর ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের অধ্যাপক দীপঙ্কর বন্দ্যোপাধ্যায় ও তাঁর গবেষক ছাত্র শুভময় চট্টোপাধ্যায়।

মৌসুমী দিকপতি ও স্কট ম্যাকিনটশ (মাঝে)। (বাঁ দিক থেকে) দীপঙ্কর বন্দ্যোপাধ্যায়, রবার্ট লিমন, অভিষেক ও নন্দিতা শ্রীবাস্তব। (নীচে) রন বার্গভয় ও শুভময় চট্টোপাধ্যায়

কী বলছে গবেষণা?

প্রায় দেড় বছর আগেই গবেষকরা পূর্বাভাস দিতে পেরেছেন, ভয়ঙ্কর সুনামি আসছে সূর্যে। আগামী বছর, নতুন সোলার সাইক্‌ল বা সৌরচক্র শুরু হওয়ার সময়। একটি সৌরচক্র শেষ হয়ে নতুন সৌরচক্র শুরুর সময় ওই সুনামির জন্যই একের পর এক সৌর কলঙ্ক (বিশাল বিশাল কালো দাগ) বা সান স্পট জন্ম নিতে শুরু করে সূর্যের পিঠে।

দেখুন তো বিজ্ঞানের এই প্রশ্নগুলো আপনার কতটা জানা? 

কাকে বলে সোলার সাইক্‌ল বা সৌরচক্র?

আমাদের গ্রহে যেমন নানা ঋতু রয়েছে শীত, গ্রীষ্ম ও বর্ষার মতো আর সেগুলি ঘুরেফিরে আসে নির্দিষ্ট সময়ের অন্তরে, সূর্যের পিঠেও (সোলার সারফেস) ঠিক তেমনই বিশেষ একটি সময় ধরে একের পর এক সৌর কলঙ্কের জন্ম হয়। তার পর একটা নির্দিষ্ট সময় ধরে তা বাড়তে বাড়তে হয়ে ওঠে সর্বাধিক। তার পর তা কমতে কমতে একেবারেই নগণ্য হয়ে যায়। পৃথিবীতে যেমন গরম কমে গিয়ে তাপমাত্রার পারদ ধীরে ধীরে নামতে থাকে, অনেকটা তেমন।

সূর্যের পিঠে গজিয়ে ওঠা ওই সৌর কলঙ্কগুলির জন্ম, বাড়তে বাড়তে সংখ্যায় সর্বাধিক হয়ে ওঠা, তার পর ধীরে ধীরে তা কমতে কমতে নগণ্য হয়ে পড়ারও একটা নির্দিষ্ট সময় থাকে। সেটা ১১/১২ বছর হয়। এটাকেই বলা হয় সোলার সাইক্‌ল বা সৌর চক্র।

কী ভাবে সৌর কলঙ্ক জন্মায় সূর্যের পিঠে?

সূর্যের পিঠের অনেক অনেক নীচে, একেবারে কেন্দ্রস্থলে রয়েছে সুবিশাল একটি পরমাণু চুল্লি। এত যে তেজ সূর্যের, ওই চুল্লিই তার কারণ। সেই চুল্লির অনেক উপরে, সূর্যের পিঠের নীচে, প্রায় ২০ হাজার কিলোমিটার গভীরতায় একের পর এক তৈরি হয় চৌম্বক ক্ষেত্র। হাতির শুঁড়ের মতো দেখতে অনেকটা। কিন্তু সেগুলির গায়ে ততটা জোর থাকে না। যাতে নীচ থেকে সব কিছু ঠেলেঠুলে ওই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি সূর্যের পিঠের উপর উঠে আসতে পারে। তাই চৌম্বক ক্ষেত্রের ওই শুঁড়গুলি সূর্যের পিঠের অনেক নীচে তৈরি হয়ে কিছুটা উপরে উঠে আবার নীচে নেমে যায়। গায়ের জোর কম, তাই উপরে উঠে আসতে পারছে না বলে তারা ভিতরে ভিতরে গুমরে মরে। তবে কোনও ভাবে যদি তারা শক্তিশালী হয়ে উঠে, তা হলেই সেই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি সূর্যের পিঠের উপরে উঠে আসে। আর তখনই  সৌর কলঙ্কের জন্ম হয়। আর সব কলঙ্কের রংই কালো বলে সান স্পটগুলি সূর্যের পিঠে কালো কালো দাগের জন্ম দেয়।

কী ভাবে সানস্পট বা সৌর কলঙ্কের জন্ম হয়? দেখুন নাসার ভিডিয়ো

আরও পড়ুন- কখন হামলা বাড়াবে সূর্য, ১০ বছর আগেই তার পূর্বাভাসের পথ দেখালেন বাঙালি​

আরও পড়ুন- এ বার সূর্যকেও ছুঁতে যাচ্ছি আমরা

সৌরচক্র শুরুর ঘণ্টা বাজলেই তারা জেগে ওঠে!

কোনও সোলার সাইক্‌ল বা সৌরচক্র শুরু হলেই সূর্যের পিঠের নীচে থাকা চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি শক্তিশালী হয়ে ওঠে। কেউ যেন তাদের বলে, ‘‘এ বার জাগো। জেগে ওঠো। উপরে উঠে আসতে না পারার যে যন্ত্রণা তোমরা এত দিন বুকে চেপে রেখেছো, তা ঝেড়ে ফেলো। উঠে এসো সূর্যের পিঠে।’’

সেই ‘মন্ত্র’ পেয়েই ‘যন্ত্রণায় গুমরে মরা’ চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি উঠে আসতে শুরু করে সূর্যের পিঠে। জন্মাতে শুরু করে সৌর কলঙ্ক। সাড়ে ৫ থেকে ৬ বছর ধরে সেই সৌর কলঙ্কগুলির সংখ্যাটা উত্তরোত্তর বেড়ে গিয়ে হয়ে যায় সর্বাধিক। সৌরচক্রের সেই সময়টাকে বলা হয় ‘সোলার ম্যাক্সিমাম’।

মৌসুমীর কৃতিত্ব, তিনিই প্রথম সেই ‘গোপন মন্ত্র’-এর কথা জানতে পেরেছেন। যে মন্ত্রের নাম- ‘সৌর সুনামি’। সেই ‘মন্ত্রধ্বনি’তেই ঘুম থেকে জেগে ওঠে সূর্যের পিঠের নীচে থাকা যন্ত্রণায় গুমরে মরা দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি। সেই সুনামির মন্ত্রই তাদের গায়ের জোর বাড়িয়ে দেয়। তাদের ভাসিয়ে তোলে সূর্যের পিঠে। জন্ম হয় সান স্পটের। নতুন সৌরচক্র আর ভয়ঙ্কর সৌরঝড়ের আগমনী বার্তা দ্রুত রটে যায় সূর্যের পিঠে। তৈরি হতে থাকে একের পর এক সৌর কলঙ্ক। ছোট, মাঝারি, বড়, সুবিশাল, নানা চেহারার।

কিন্তু ঢেউ উঠলেই তাকে নেমে যেতে হয়। প্রকৃতির নিয়মেই। তখনই ধীরে ধীরে কমতে থাকে সান স্পটের সংখ্যা। সেগুলি নগণ্য হয়ে পড়ার সময়কে বলা হয় ‘সোলার মিনিমাম’।

সূর্যের পিঠে প্রথম সৌর কলঙ্কের জন্ম হওয়া থেকে শুরু করে তাদের সংখ্যাটা সর্বাধিক হওয়ার সময়টা যেমন সাড়ে ৫ থেকে ৬ বছর, ঠিক তেমনই সেই সর্বাধিক সংখ্যার সৌর কলঙ্কগুলি কমতে কমতে নগণ্য হয়ে যেতেও সময় লাগে সাড়ে ৫ থেকে ৬ বছর। যা অনেকটা আমাদের ঋতুচক্রের মতোই।

সুনামি এক ধরনের জলোচ্ছ্বাস। পৃথিবীতে যেটা সমুদ্রের ২০ থেকে ৩০ কিলোমিটার গভীরে হয়। মূলত দু’টি কারণে। হয় ভূমিকম্পজনিত ভূমি-ধস না হলে, সমুদ্রের গভীরে থাকা আগ্নেয়গিরি জেগে ওঠায়।

কী ভাবে সুনামির জন্ম হয় সূর্যে?

কলোরাডোর বোল্ডার থেকে মূল গবেষক মৌসুমী জানালেন, সোলার মিনিমামে পৌঁছলে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি সূর্যের দুই মেরু থেকে তার বিষূবরেখার দিকে ছুটে আসে। ছুটে আসা সেই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির মেরুগুলি একে অন্যের বিপরীত হয়। একটি উত্তর মেরু হলে অন্যটি হয় দক্ষিণ মেরু (চুম্বকের নর্থ ও সাউথ পোল)। ফলে, তারা একে অন্যকে ধ্বংস (অ্যানিহিলেট) করে দেয়। ‘শত্রুপক্ষ’ বলে কথা!

যার মানে, ওই সময় সূর্যের বিষূবরেখার কাছাকাছি অঞ্চলে আর কোনও চৌম্বক ক্ষেত্রই থাকে না। ফলে, তৈরি হয় এক রকমের শূন্যতার (ভয়েড)।

সূর্যের অন্দরে কী হয় তখন, বুঝতে কম্পিউটারে সেই সম্ভাব্য ঘটনাবলী নিয়ে সিম্যুলেশন করেন মৌসুমীরা। দেখেন, সূর্যের সুনামিই জেগে ওঠার মন্ত্র শোনায় সূর্যের পিঠের নীচে থাকা দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে।

সেই সুনামি হয় কোথায়?

অন্যতম দুই গবেষক বেঙ্গালুরুর ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের অধ্যাপক দীপঙ্কর বন্দ্যোপাধ্যায় ও বারাণসী আইআইটি-র অধ্যাপক অভিষেক শ্রীবাস্তব জানাচ্ছেন, সূর্যের পিঠে বিষূবরেখার কাছে এসে ধ্বংস হওয়ার আগে পর্যন্ত উল্টো দিক থেকে ছুটে আসা দু’টি চৌম্বক ক্ষেত্রকে পিছন থেকে ধরে রাখে প্লাজমা। অনেকটা বাঁধের মতো। সেই বাঁধটা চৌম্বক ক্ষেত্র দিয়ে তৈরি হয় বলে তাকে বলা হয়, ‘ম্যাগনেটিক ড্যাম’।

প্লাজমাকে অনেকটা জলের মতো ভাবতে পারেন। কিন্তু সেটা আদৌ জল নয়। সূর্যের পিঠে ও তার উপর সব কিছুই থাকে আধানযুক্ত এই বিশেষ অবস্থায়। যা অত্যন্ত গরম। বলা ভাল, অসম্ভব রকমের একটা ফুটন্ত অবস্থা।

চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি একে অন্যকে ধ্বংস করে দেওয়ার ফলে শূন্যতার সৃষ্টি হয়। ফলে, ম্যাগনেটিক ড্যামটাও আর থাকে না। আর তখনই সেই বাঁধটাকে পিছন থেকে যা ধরে রেখেছিল, সেই প্লাজমার স্রোত চার পাশ থেকে এসে ভয়ঙ্কর গতিবেগে ঢুকে যায় সেই শূন্যতায়। নামতে নামতে সেই প্লাজমা চলে যায় সূর্যের পিঠের অনেক অনেক নীচে। যেখানে রয়েছে প্রচুর চৌম্বক ক্ষেত্র। কিন্তু তারা দুর্বল বলে ইচ্ছা থাকলেও সূর্যের পিঠে উঠে আসতে পারছে না। সেখানে গিয়ে উপর থেকে নেমে আসা প্লাজমার স্রোত সেই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে উপরে ভাসিয়ে দেয়। এটাই সূর্যের সুনামি। সেই জাগরণের মন্ত্র!

পর্যবেক্ষণের তথ্যও সমর্থন করেছে মৌসুমীকে

গোটা প্রক্রিয়াটার কম্পিউটার সিম্যুলেশন করেছেন মৌসুমী এবং এনসিএআর-এর অধিকর্তা স্কট ম্যাকিনটশ। সঙ্গী ছিলেন নাসার রবার্ট লিমন ও ইজরায়েলের তেল আভিভ বিশ্ববিদ্যালয়ের রন ইয়েলিন বার্গভয়।

‘‘ভারতের কোদাইকানাল সোলার অবজারভেটরির গত ১০০ বছরের তথ্যাদিতে এই মডেলের সমর্থন মিলেছে’’, বললেন বেঙ্গালুরুর  বেঙ্গালুরুর ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের অধ্যাপক দীপঙ্কর বন্দ্যোপাধ্যায় ও তাঁর গবেষক ছাত্র শুভময় চট্টোপাধ্যায়। কম্পিউটার সিম্যুলেশন করা হয়েছে আমেরিকার ন্যাশনাল সেন্টার ফর আটমস্ফেরিক রিসার্চে। খুব শক্তিশালী ‘সায়ান’ সুপার কম্পিউটারে।

কিছু বিতর্ক, কিছু প্রশ্ন...

কোনও কোনও সৌরপদার্থবিজ্ঞানী প্রশ্ন তুলেছেন, পর্যবেক্ষণের তথ্যাদি কী ভাবে সমর্থন করতে পারে মৌসুমীর কম্পিউটার সিম্যুলেশনকে? সূর্যের পিঠের নীচে অতটা গভীরে (২০ হাজার কিলোমিটার) কী ভাবে পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব পৃথিবীর সোলার অবজারভেটরি থেকে?

জবাবটা দিয়েছেন নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারের বিশিষ্ট বিজ্ঞানী ও সংশ্লিষ্ট গবেষকদলের অন্যতম সদস্য রবার্ট লিমন। মেরিল্যান্ড থেকে ‘আনন্দবাজার ডিজিটাল’কে পাঠানো ই-মেলে লিমন লিখেছেন, ‘‘যাঁরা এটা বলছেন, তাঁরা জেনে রাখুন, হেলিওসিসমোলজি প্রযুক্তির মাধ্যমে সূর্যের পিঠের নীচে এমনকী, ৩ লক্ষ কিলোমিটার বা তারও বেশি গভীরতায় কী ঘটছে, তার উপরেও নজর রাখা সম্ভব। সেই কম্পন পৃথিবীর বিভিন্ন অবজারভেটরিতে শোনা যায়।

 

গণিতজ্ঞ বাবাই মৌসুমীর অনুপ্রেরণা

রানাঘাটের কন্যা মৌসুমীর বাবা সদ্য প্রয়াত গণিতজ্ঞ শক্তিসাধন দিকপতি। মৌসুমী বললেন, ‘‘বাবা ছাড়া আমি এখানে পৌঁছতে পারতাম না। উনি নেই। ওঁর কথা খুব মনে পড়ছে।’’

মৌসুমীর ভাই অংশুমান দিকপতি চিকিৎসক, রয়েছেন লন্ডনে। স্বামী সিদ্ধার্থ ঘোষও রয়েছেন আমেরিকার ন্যাশনাল সেন্টার ফর আটমস্ফেরিক রিসার্চে। রানাঘাটের স্কুল পেরিয়ে বেথুন কলেজ থেকে উচ্চমাধ্যমিক পাশ করার পর মৌসুমীর স্নাতক স্তরের পড়াশোনা কলকাতার লেডি ব্রেবোর্ন কলেজে। কলকাতা বিশ্ববিদ্যালয় থেকে পদার্থবিজ্ঞানে এমএসসি করার পর বেঙ্গালুরুর ইন্ডিয়ান ইন্সটিটিউট অফ সায়েন্স থেকে করেন পিএইচডি। ’৯৬-এ পাড়ি জমান আমেরিকায়। এখন কলোরাডোর বোল্ডারে ন্যাশনাল সেন্টার ফর আটমস্ফেরিক রিসার্চের অধ্যাপক। যে সংস্থাটি রয়েছে মার্কিন ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশনের অধীনে।

মৌসুমীর গবেষণা: কী বলছেন বিশেষজ্ঞরা?

মৌসুমীর কাজ চমকে দিয়েছে সৌরপদার্থবিজ্ঞানীদের। উদয়পুর সোলার অবজারভেটরির অধিকর্তা নন্দিতা শ্রীবাস্তব ‘আনন্দবাজার ডিজিটাল’কে বলেছেন, ‘‘এই গবেষণা, মানতেই হবে, সৌর গবেষণায় সম্পূর্ণ নতুন একটি আলোকপাত। সান স্পটের জন্মের সময় অনেক আগেই নিখুঁত ভাবে নির্ধারণের এই পথ এর আগে তেমন ভাবে কেউ দেখাতে পারেননি।’’

নন্দিতা জানাচ্ছেন, এই গবেষণা বলে দিতে পেরেছে পরের সৌরচক্র (এস-২৫) ২০২০-র ঠিক কোন সময়ে শুরু হবে। আর তার আদত কারণটা কী হতে পারে, সেটাও জানাতে পেরেছে এই গবেষণা। এর ফলে, জিপিএস, নেভিগেশন-সহ আমাদের যাবতীয় যোগাযোগব্যবস্থার ক্ষয়ক্ষতি এড়াতে অনেক আগেভাগেই ব্যবস্থা নেওয়া যাবে।

নন্দিতার কথায়, ‘‘আমাদের নিরাপত্তার জন্য বিভিন্ন সোলার অবজারভেটরি থেকে সূর্য়ের উপর নিয়মিত ভাবে নজর রাখার প্রয়োজন কতটা, সেটাও বোঝাতে পরেছে এই গবেষণা।’’

নাসার সৌরপদার্থবিজ্ঞানী রবার্ট লিমন ‘আনন্দবাজার ডিজিটাল’কে ই-মেলে লিখেছেন, ‘‘সূর্যের পিঠে তার দুই মেরুতে সান স্পটের জন্মের হার বা তাদের বাড়বৃদ্ধি সমান ভাবে হয় না। কখনও উত্তর মেরুতে তা বেশি হলে দক্ষিণ মেরুতে তা খুব কম হয়। এখন যে সৌরচক্রটা চলছে (এস-২৪), তাতে যেমন সান স্পট বেশি হয়েছে উত্তর মেরুতে। মৌসুমীর গবেষণা এ বার সেই প্রশ্নেরও জবাব দিতে পারবে।’’

সূর্যের মনের গোপন কথা জানিয়ে কার্যত সুনামিই ঘটিয়ে দিলেন মৌসুমী!

গ্রাফিক: শৌভিক দেবনাথ  ও তিয়াসা দাস

ছবি ও ভিডিয়ো সৌজন্যে: অধ্যাপক মৌসুমী দিকপতি, নাসা এবং স্কট ম্যাকিনটস, অধিকর্তা, ন্যাশনাল সেন্টার ফর অ্যাটমস্ফেরিক রিসার্চ, আমেরিকা