কখন হামলা বাড়াবে সূর্য, ১০ বছর আগেই তার পূর্বাভাসের পথ দেখালেন বাঙালি

আমাদের উপর সূর্যের হামলা ঠিক কোন সময় অনেকটাই বাড়বে, এ বার তা জেনে ফেলা যাবে অনেক আগেভাগে! অন্তত ৯/১০ বছর আগে তো বটেই!

তার পিঠে ‘কলঙ্কের ছাপ’ (সানস্পট) দেখে সূর্যের দিক থেকে ছুটে আসা হানাদারদের ফন্দিফিকির অনেক আগেই বুঝে ফেলার পথ দেখালেন এক বাঙালি সৌরপদার্থবিজ্ঞানী। একেবারেই অভিনব একটি পদ্ধতিতে। এর আগে বিশ্বে যে পথে আর কেউ হাঁটেননি।

কম্পিউটার সিমুলেশনের মারফত জটিল অঙ্ক কষে ওই সৌরপদার্থবিজ্ঞানী দেখিয়েছেন, সূর্য থেকে আচমকা ছুটে আসা ‘রাক্ষস-খোক্কস’দের সংখ্যাটা ঠিক কোন সময় অনেকটা বেড়ে যাবে। কতটা বেড়ে যাবে। কতটা বাড়বে তাদের শক্তিসামর্থ।

মোহনপুরে ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট ফর সায়েন্স এডুকেশন অ্যান্ড রিসার্চ (‘আইসার-কলকাতা’)-এর অধ্যাপক দিব্যেন্দু নন্দী ও তাঁর সহযোগী গবেষক প্রান্তিকা ভৌমিকের সেই চমকে দেওয়া গবেষণাপত্রটি প্রকাশিত হয়েছে আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান-জার্নাল ‘নেচার কমিউনিকেশন’-এর হালের সংখ্যায়, বৃহস্পতিবার।

গবেষকরা দেখিয়েছেন, ‘রক্ষাকর্তা’ সূর্যের দিক থেকে কতটা হামলা হতে পারে পৃথিবীর উপর, তাতে কতটা ক্ষয়ক্ষতি হতে পারে আমাদের বায়ুমণ্ডল আর মহাকাশের আবহাওয়ার (স্পেস ওয়েদার বা স্পেস এনভায়রনমেন্ট), এ বার অন্তত ৯/১০ বছর আগেই তার পূর্বাভাস দেওয়া যাবে।

ফলে, সৌরকলঙ্ক (সানস্পট), সৌরবায়ু (সোলার উইন্ড), সৌরঝড় (সোলার স্টর্ম), করোনাল মাস ইজেকশান (সিএমই)-এর মতো ভয়ঙ্কর শত্রুদের সামলানোর ব্যবস্থাও নেওয়া যাবে আগেভাগেই।

মনে রাখা দরকার, সূর্য থেকে যে ভয়ঙ্কর করোনাল মাস ইজেকশান হয় আচমকা, সানস্পটের জন্যই তার জন্ম হয়। ওই করোনাল মাস ইজেকশানও আদতে খুব শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি স্তম্ভের মতো। যার ‘পা’ থাকে সূর্যের পিঠ (ফোটোস্ফিয়ার বা সারফেস)-এ গজিয়ে ওঠা সানস্পটেই। সিএমই হলে সূর্য থেকে বেরিয়ে আসা লক্ষ লক্ষ কণার বিষের ছোবল আমাদের বায়ুমণ্ডলের পক্ষে হয়ে ওঠে অত্যন্ত বিপজ্জনক। তা অত্যন্ত ক্ষতিকারক হয় মহাকাশের আবহাওয়ার পক্ষেও।

আইসার-কলকাতার অধিকর্তা সৌরভ পালের কথায়, ‘‘দিব্যেন্দু ও প্রান্তিকার দেখানো মডেল ধরে এগোলে সূর্য থেকে ছুটে আসা ‘রাক্ষস-খোক্কস’দের হামলা থেকে আমাদের টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থা অচল হয়ে পড়ার সম্ভাবনা কমানো যাবে। যাদের উপর আমাদের জিপিএস নির্ভর করে, পৃথিবীর কক্ষপথ বা মহাকাশে থাকা সেই কৃত্রিম উপগ্রহগুলিকে বাঁচানোর ব্যবস্থা নেওয়ার ক্ষেত্রে অনেক বেশি সময় পাওয়া যাবে।’’

গবেষণাগারে অধ্যাপক দিব্যেন্দু নন্দী ও তাঁর গবেষক ছাত্রী প্রান্তিকা ভৌমিক

এখানেই শেষ নয়। সূর্য থেকে আসা আর এক হানাদার সৌরবায়ুর হামলা কোন সময়ে বাড়বে বা কমবে, অনেক আগেভাগে এ বার তার পূর্বাভাসেরও মডেল বানাচ্ছেন দিব্যেন্দু।

আরও পড়ুন- সূর্যের ‘রাক্ষস’দের বহু আগেই চিনে ফেলার পথ দেখালেন বাঙালি​

স্টকহলম থেকে দিব্যেন্দু বললেন, ‘‘৯/১০ বছর পরে সূর্যের পিঠে ক’টা বড় ও মাঝারি সৌরকলঙ্ক বা সানস্পট দেখা যাবে, তা এ বার বলে দেওয়া সম্ভব। আর তার ভিত্তিতে এটাও বলে দেওয়া যাবে, তার পরের ১০/১১টা বছর সূর্যের আচার-আচরণ কেমন হবে বা তা কতটা বদলাবে। তা আরও রুদ্রমূর্তি ধরবে নাকি তার অন্দরের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি ও সক্রিয়তা কমে আসবে ধীরে ধীরে।’’

প্রান্তিকা জানাচ্ছেন, এর ফলে, অনেক আগেই বলে দেওয়া যাবে, এই সৌরমণ্ডলের অধিপতি পৃথিবীতে উষ্ণায়নের বিপদ আরও বাড়াবে নাকি আমাদের এই গ্রহটিকে এগিয়ে নিয়ে যাবে আরও একটি ছোটখাটো ‘তুষার যুগ’-এর দিকে।

সানস্পটের জন্ম হয় সূর্যের পিঠ থেকে নীচে আরও ৩০ শতাংশ গভীরতায়। সূর্যের অন্দরের সুবিশাল ‘পরমাণু চুল্লি’টি রয়েছে তার ৩ গুণেরও বেশি গভীরতায়। সূর্যের অন্তঃস্থল বা ‘কোর’-এ।

সূর্যের পিঠ থেকে পিঠের নীচে ৩০ শতাংশ গভীরতার এলাকাতেই প্রতি মুহূর্তে তৈরি হচ্ছে খুব শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্র। সেই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি যত শক্তিশালী হয়ে উঠছে, ততই তা সূর্যের অন্দর ফুঁড়ে উঠে আসছে তার পিঠে। সূর্যের পিঠে তৈরি করছে ছোট, বড় মাঝারি চেহারার কালো কালো দাগ। এইগুলিই সৌরকলঙ্ক বা সানস্পট। ওই কালো কালো দাগগুলি সূর্যের পিঠে তৈরি হওয়ার পর একটা নির্দিষ্ট সময়ে পৌঁছে হারিয়ে যায়। কখনও তা মিলিয়ে যায় সূর্যের পিঠে। কখনও বা তা সূর্যের পিঠের অন্য একটি অংশে সরে যায়। যে অংশটিকে আমরা তখন দেখতে পাই না।

বড় সানস্পটগুলির ব্যাস হতে পারে ২০ থেকে ৩০ মেগা মিটারের (মানে, ১০ হাজার মিটার) মধ্যে। তা ৫০ মেগা মিটারও হতে পারে। সেগুলি ‘জায়ান্ট সানস্পট’। আবার তা হতে পারে খুব ছোট ১ মেগা মিটার ব্যাসেরও।

সানস্পটগুলি আদতে খুব শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রই। খুব বড় সানস্পটগুলি চেহারায় ১০টা পৃথিবীর সমান। আর তাদের শক্তি (ওই সানস্পটের চৌম্বক ক্ষেত্র) পৃথিবীর যে কোনও চৌম্বক ক্ষেত্রের অন্তত ১০ হাজার গুণ! তার বেশিও হতে পারে।

সৌরকলঙ্কের জন্ম-মৃত্যুর একটি নির্দিষ্ট চক্র বা সাইক্‌ল থাকে। যাকে ওই সৌরকলঙ্কদের জীবনচক্রও বলা যায়। সৌরপদার্থবিজ্ঞানের পরিভাষায়, যা ‘সোলার সাইক্‌ল’। সানস্পটের বড়, ছোট, মাঝারি চেহারার উপরেই নির্ভর করে তাদের জীবনচক্রটা কতটা লম্বা হবে। কতটা হবে সূর্যের পিঠে সেই সানস্পটের আয়ু। খুব ছোট (ব্যাস ১ মেগা মিটার) হলে দু’-তিন দিনেও হারিয়ে যেতে পারে কোনও সানস্পট। আবার খুব বড় (ব্যাস ২০ থেকে ৩০ মেগা মিটার) হলে তাকে সূর্যের পিঠে দেখা যেতে পারে টানা ১৪ দিনও। এক মাসের আয়ু, এমন সানস্পটও (যেগুলির ব্যাস ৫০ মেগা মিটার বা তারও বেশি) হয় সূর্যের পিঠে।

আরও পড়ুন- সূর্য থেকে ঝাঁকে ঝাঁকে গোলা ধেয়ে আসছে পৃথিবীর দিকে​

সব জীবনচক্রেরই যেমন একটা ধরাবাঁধা, মাপা মেয়াদ থাকে, সৌরকলঙ্কদের জীবনচক্রটাও হয় তেমনই। এক-একটা ‘সোলার সাইক্‌ল’-এর আয়ু গড়ে হয় ১১ বছর। তার মানে, ১১ বছরেই সব সোলার সাইকেল শেষ হয়ে যায় বা যাবে, তা নয়। কমে গিয়ে সেই আয়ু ১০ বছরও হতে পারে। আবার তা বেড়ে হতে পারে ১২ বছর। গড়ে ১১ বছর মেয়াদের সোলার সাইক্‌লে সানস্পটের সংখ্যাটা হয় মোটামুটি ভাবে ৩ থেকে সাড়ে ৩ হাজার।

আমাদের জীবনের মতোই। গোটা জীবনটা তো আর আমাদের একই ভাবে চলে না। ‘চিরকাল কাহারও সমান নাহি যায়’! একটু একটু করে উন্নতি হতে হতে কখনও কেউ পৌঁছে যায় উত্থানের চরম শিখরে। আবার ধীরে ধীরে পিছিয়ে পড়তে পড়তে কেউ নেমে যায় পতনের অতল খাদে!

১১ বছরের জীবনচক্রে একই দশা হয় সৌরকলঙ্কের। কোনও সোলার সাইক্‌লের শুরু থেকে একটা নির্দিষ্ট সময় বা বছর পরে গিয়ে সেই সৌরকলঙ্কের সংখ্যাটা হয় সর্বাধিক। সৌরকলঙ্কদের জীবনচক্রে ওই অবস্থাটিকে বলা হয় ‘সোলার ম্যাক্সিমাম’। সেই শিখরে পৌঁছে আবার একটি নির্দিষ্ট সময় বা বছর ধরে তার সংখ্যা ধীরে ধীরে কমতে কমতে পৌঁছয় ‘পতনের শেষ বিন্দু’তে। যাকে বলা হয়, ‘সোলার মিনিমাম’। কোনও একটি নির্দিষ্ট সাইক্‌ল বা চক্র ‘সোলার ম্যাক্সিমাম-এ পৌঁছতে সময় নেয় ৫ থেকে সাড়ে ৫ বছর। আবার তা ‘সোলার মিনিমাম’-এ নেমে আসতেও নেয় ওই একই সময়। ৫ থেকে সাড়ে ৫ বছর।

‘সোলার ম্যাক্সিমাম’-এ পৌঁছনোর বিশেষ বছরটিতে সূর্যের পিঠে বড় ও মাঝারি কতগুলি কলঙ্কের জন্ম হয়েছে, তা গুনেই বলে দেওয়া যায়, ওই বিশেষ সোলার সাইক্‌লটিতে সূর্যের শরীরটা ঠিক কেমন ছিল। তার ‘অগ্নিবর্ষণের’ স্বভাব কি সে বদলায়নি, নাকি কিছুটা ‘শান্ত’ হয়ে থাকতে চেয়েছে।

তার ভিত্তিতেই বিজ্ঞানীরা বলতে পারেন, সামনের দিনগুলিতে সৌর বিকিরণ (সোলার রেডিয়েশন)-এর পরিমাণ বাড়বে নাকি তা কমবে। সৌর বিকিরণ বাড়লে তা আরও বেশি পরিমাণে এসে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের উপর আছড়ে পড়ার জন্য আমাদের গ্রহের তাপমাত্রা বাড়বে। উষ্ণায়নের আশঙ্কা বাড়বে আরও বেশি। তাপমাত্রা বাড়বে মহাকাশের আবহাওয়ারও। আর সেই সৌর বিকিরণ হঠাৎ কমে গেলে, পৃথিবী ধীরে ধীরে ঠান্ডা হয়ে যাবে। আর সেই সৌর বিকিরণ কমে যাওয়ার ঘটনাটা যদি একনাগাড়ে অনেক বছর বা দশকের পর দশক ধরে চলে, তা হলে পৃথিবী এগিয়ে যাবে ‘তুষার যুগ’ বা ‘ছোটখাটো তুষার যুগ’ (লিটল আইস এজ)-এর দিকে।

আরও পড়ুন- পৃথিবীতে এক দিন আর কোনও গ্রহণই হবে না!​

ওই ‘ছোটখাটো তুষার যুগ’-এর ঘটনা ঘটেছিল অদূর অতীতেও। ইউরোপের প্রায় সব নদীই জমে বরফ হয়ে গিয়েছিল সেই সময়। আর সেটা হয়েছিল, সূর্য কিছুটা ‘ঝিমিয়ে পড়া’য়।

সেই ‘ঝিমিয়ে পড়া’টা যে খুব সামান্য সময়ের জন্য ছিল, তা নয়। ১৬৪৫ থেকে ১৭১৫ সাল পর্যন্ত ৬০ বছরে (তার মানে, পর পর ৫/৬টি সোলার সাইক্‌ল) সূর্যের অন্দরের চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির শক্তি ও সক্রিয়তা দুম করে কমে যাওয়ার ফলেই ওই ‘ছোটখাটো তুষার যুগ’ (যাকে বিজ্ঞানের পরিভাষায় বলা হয়, ‘মন্ডার মিনিমাম’) এসেছিল পৃথিবীতে।

দিব্যেন্দু আর তাঁর গবেষক ছাত্রী প্রান্তিকা বলছেন, “এখন যে সোলার সাইক্‌ল চলছে (সাইক্‌ল ২৪), পরের সোলার সাইক্‌লটিও (সাইক্‌ল ২৪) চলবে প্রায় সেই ভাবেই। এখনকার সোলার সাইক্‌লের শীর্ষ বিন্দুতে পৌঁছনোর বছরে (২০১২/’১৩) সানস্পটের সংখ্যা ছিল ১১৩। পরের সোলার সাইক্‌লের শীর্ষ বিন্দুতে (২০২৪/’২৫) তা হবে ১১৮। তাই সূর্যের অন্দরের চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির শক্তি ও সক্রিয়তা আরও বাড়তে পারে। যা বাড়াতে পারে আরও বেশি উষ্ণায়নের আশঙ্কাও।’’

ফলে, ১৬৪৫ থেকে ১৭১৫ সাল পর্যন্ত ৬০ বছরে সূর্যের অন্দরে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির শক্তি ও সক্রিয়তা দুম করে কমে যাওয়ার ফলে যে ‘ছোটখাটো তুষার যুগ’ এসেছিল পৃথিবীতে, অন্তত ২০৩১ সাল পর্যন্ত আদৌ তার আশঙ্কা নেই বলেই জানিয়েছেন দিব্যেন্দুরা।

তবে গত ১০০ বছরের (১৯১৩ সাল থেকে) সোলার সাইক্‌লগুলি খতিয়ে দেখতে গিয়ে দেখা গিয়েছে, ১৯ নম্বর সোলার সাইক্‌লের শীর্ষ (ম্যাক্সিমাম) বিন্দুতে পৌঁছনোর বছরে (১৯৫৯/’৬০ সাল) যতগুলি (২৬৯টি) খুব বড়, বড় ও মাঝারি সানস্পট হয়েছিল, তার ৫১/৫২ বছর পর চলতি সোলার সাইক্‌লের শীর্ষ বিন্দুতে তা কমে গিয়েছিল অর্ধেকেরও (১১৩টি) বেশি।

আরও পড়ুন- এ বার ‘কৃত্রিম সূর্য’ বানিয়ে ফেললেন বিজ্ঞানীরা!​

পরবর্তী সোলার সাইক্‌ল (সাইক্‌ল ২৫) ২০৩১ সালে শেষ হবে বলেই গবেষকরা সময়সীমাটা ওই বছর পর্যন্ত বেঁধে দিয়েছেন। ৯/১০ বছর পর সূর্যের পিঠে ক’টা সানস্পট দেখা যাবে সেই সংখ্যাটা গুণতে পারার অভিনব পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন বলেই ওই ২০৩১-এর সময়সীমাটাও বেঁধে দেওয়া সম্ভব হয়েছে।

গত ১০০ বছরে ১০টি সোলার সাইক্‌ল (১৯১৩ থেকে ২০১৬) যে ভাবে চলেছিল, দিব্যেন্দুদের কৃতিত্ব, তাঁদের দেখানো অভিনব পদ্ধতির প্রত্যাশাও ছিল ঠিক তেমনটাই।

তাঁদের আরও কৃতিত্ব, একটি অভিনব পদ্ধতিতে তাঁরা দেখিয়েছেন, সমসাময়িক একটি সোলার সাইক্‌লের ‘ম্যাক্সিমাম’-এ পৌঁছনোর বছরে দাঁড়িয়ে ৯/১০ বছর পর পরের সোলার সাইকেলের ‘শিখর’ চিনে ফেলা যাবে। বলে দেওয়া যাবে, আমাদের উপর হামলাটা কোন সময়ে বাড়াবে বলে ‘ভেবে রেখেছে’ সূর্য। ফলে, নিজেদের সামলে নেওয়ার অনেকটা সময় পেয়ে যাব আমরা।

বেঙ্গালুরুর ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্স (আইআইএ)-এর অধ্যাপক দীপঙ্কর বন্দ্যোপাধ্যায় বলছেন, ‘‘দিব্যেন্দুদের এই অভিনব পদ্ধতি আগামী দিনে সূর্যের মুলুকে যাওয়া ভারতের মহাকাশযান ‘আদিত্য-এল-ওয়ান’কে অনেকটাই সাহায্য করবে। সূর্যের মুলুকে গিয়ে কোন সময়ে ‘আদিত্য’ তার কাজকর্মগুলি করলে তার বা তার বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্রাংশের কোনও ক্ষয়ক্ষতি হবে না, তা আগেভাগেই জানা যাবে। ফলে, সেই ভাবে পরিকল্পনা করা যাবে ‘আদিত্য-এল-ওয়ান’-এর সায়েন্স অপারেশন নিয়ে। তাই এই কাজ অবশ্যই খুব তাৎপর্যপূর্ণ।’’

দীপঙ্কর এও জানালেন, দিব্যেন্দুদের মডেল ধরে এগোলে ভয়ঙ্কর সৌরঝড় বা সোলার স্টর্মের সম্ভাবনা কোন বছরে বাড়বে বা কমবে, সেটাও বলা সম্ভব হবে।

ছবি, অ্যানিমেশন ও ভিডিয়ো সৌজন্যে: নাসা

গ্রাফিক: শৌভিক দেবনাথ

গ্রাফিক-তথ্য: অধ্যাপক দিব্যেন্দু নন্দী