প্রেক্ষাপট
- সম্প্রতি, ইউনিভার্সিটি অফ এডিনবারা এবং ব্রিটিশ জিওলজিক্যাল সার্ভের গবেষকরা স্যাটেলাইট ও স্থলভাগের ডেটা ব্যবহার করে পৃথিবীর বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলে (Outer Core) ২৭ বছর ধরে লোহার গতিবিধি ট্র্যাক করেছেন। তারা দেখেছেন যে এই তরল লোহার স্তরটি পূর্বে যা ভাবা হতো তার চেয়ে অনেক দ্রুত দিক পরিবর্তন করে, যা পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রে হঠাৎ পরিবর্তন বা “জিওম্যাগনেটিক জার্ক” (Geomagnetic Jerks)-এর ব্যাখ্যা দিতে সাহায্য করে।
১. প্রধান আবিষ্কারসমূহ (Key Discoveries)
- 2010-এর বিপর্যয়/দিক পরিবর্তন (The 2010 Reversal): 2010 সালের কাছাকাছি সময়ে, নিরক্ষীয় প্রশান্ত মহাসাগরের তলদেশে থাকা তরল লোহা হঠাৎ করেই তার ধীর পশ্চিমমুখী গতি পরিবর্তন করে একটি দ্রুত পূর্বমুখী তরঙ্গে পরিণত হয়।
- এই আকস্মিক পরিবর্তনগুলি জিওম্যাগনেটিক জার্ক বা ভূ-চৌম্বকীয় আকস্মিক ঝাঁকুনি ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে।
২. ভূ-চৌম্বকীয় ঝাঁকুনি বা জিওম্যাগনেটিক জার্ক কী? (What are Geomagnetic Jerks?)
- পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রে (Magnetic Field) হঠাৎ এবং দ্রুত পরিবর্তনকে জিওম্যাগনেটিক জার্ক বলা হয়।
- বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলে গলিত লোহার আকস্মিক চলাচলের কারণে এটি ঘটে থাকে।
- এই ঝাঁকুনি বা জার্কগুলি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে প্রভাব ফেলতে পারে:
- স্যাটেলাইট বা কৃত্রিম উপগ্রহের কার্যকারিতা
- GPS এবং নেভিগেশন সিস্টেম
- যোগাযোগ নেটওয়ার্ক বা কমিউনিকেশন সিস্টেম
৩. বহিঃকেন্দ্রমণ্ডল বনাম অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডল (Outer Core vs. Inner Core)
A. বহিঃকেন্দ্রমণ্ডল – ডায়নামো (The Outer Core – The Dynamo)
- পদার্থের অবস্থা (State of Matter): এটি মূলত লোহা এবং নিকেল (এর সাথে সালফার ও অক্সিজেনের মতো কিছু হালকা উপাদানের সন্ধান মেলে) দ্বারা গঠিত একটি বিশাল তরল স্তর।
- গভীরতা (Depth): এটি ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রায় 2,800 কিমি গভীরে অবস্থিত।
- জিওডায়নামো এফেক্ট (The Geodynamo Effect): অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডল থেকে তাপ হারানোর ফলে সৃষ্ট পরিচলন স্রোতের (Convection Currents) কারণে এই তরল লোহা অনবরত মন্থন বা আলোড়িত হতে থাকে। এর ফলে এটি একটি বিশাল বৈদ্যুতিক জেনারেটরের মতো কাজ করে। এই গতিবিধি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে, যা পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র বা ম্যাগনেটোস্ফিয়ার (Magnetosphere) গঠন করে।
- গুরুত্ব (Significance): উৎপন্ন এই চৌম্বক ক্ষেত্রটি গ্রহকে ক্ষতিকারক সৌর বিকিরণ এবং সৌরঝড় থেকে রক্ষা করে, যা পৃথিবীতে প্রাণের বিকাশ সম্ভব করেছে।
- পশ্চিমমুখী প্রবাহ (Westward Drift): ঐতিহাসিকভাবে, এর প্রধান প্যাটার্নটি (যা চলনের 95% জুড়ে রয়েছে) ছিল একটি অবিচ্ছিন্ন পশ্চিমমুখী প্রবাহ। এটিই ব্যাখ্যা করে যে কেন পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র ঐতিহ্যগতভাবে পশ্চিম দিকে সরে যেত।
B. অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডল – কঠিন নোঙর (The Inner Core – The Solid Anchor)
- পদার্থের অবস্থা (State of Matter): বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলের মতো নয়, চরম উচ্চ তাপমাত্রা (প্রায় 5,400°C—যা সূর্যের পৃষ্ঠের তাপমাত্রার সাথে তুলনীয়) থাকা সত্ত্বেও অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডলটি কঠিন (Solid) অবস্থায় রয়েছে।
- এটি কঠিন কেন? (Why is it solid?): পৃথিবীর কেন্দ্রে থাকা অত্যন্ত তীব্র এবং পেষণকারী মহাকর্ষীয় চাপের (Gravitational Pressure) কারণে লোহার পরমাণুগুলি গলে যেতে পারে না, ফলে এটি কঠিন অবস্থায় থাকে।
- উপাদান (Composition): মূলত লোহা ও নিকেলের মিশ্রণ বা সংকর ধাতু দিয়ে গঠিত, যাকে সংক্ষেপে NiFe বলা হয়।
- গভীরতা (Depth): এটি বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলের সীমানা (5,150 কিমি) থেকে পৃথিবীর একেবারে কেন্দ্র (প্রায় 6,371 কিমি) পর্যন্ত বিস্তৃত।
৪. উচ্চ-প্রত্যাশাযুক্ত তথ্য (High-Yield Facts)
- ভূমিকম্পের তরঙ্গের আচরণ (Seismic Wave Behavior): P-তরঙ্গ (Primary waves) যখন তরল বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায়, তখন তার গতি মারাত্মকভাবে কমে যায়, কারণ তরল পদার্থ কঠিনের চেয়ে কম দৃঢ় (Rigid)। কঠিন অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডলে আঘাত করার সাথে সাথে এগুলি আবার গতি ফিরে পায়।
- S-তরঙ্গ (Secondary waves) তরল পদার্থের মধ্য দিয়ে মোটেও চলাচল করতে পারে না। তাই, S-তরঙ্গগুলি তরল বহিঃকেন্দ্রমণ্ডল দ্বারা সম্পূর্ণরূপে বাধা পায় এবং একটি বিশাল S-তরঙ্গ ছায়া অঞ্চল বা শ্যাডো জোন (S-wave shadow zone) তৈরি করে (যা ভূমিকম্পের উপকেন্দ্র থেকে 105° এবং 145°-এর মধ্যে অবস্থিত)। এই তরঙ্গের আচরণের মাধ্যমেই বিজ্ঞানীরা প্রথম আবিষ্কার করেছিলেন যে বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলটি তরল অবস্থায় রয়েছে।
- বিযুক্তি রেখা (Discontinuities):
- নিম্ন গুরুমন্ডল (Lower Mantle) এবং বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলের মধ্যবর্তী সীমানাকে গুটেনবার্গ বিযুক্তি রেখা (Gutenberg Discontinuity) বলা হয়।
- বহিঃকেন্দ্রমণ্ডল এবং অন্তঃকেন্দ্রমণ্ডলের মধ্যবর্তী সীমানাকে লেহম্যান বিযুক্তি রেখা (Lehmann Discontinuity) বলা হয়।
Q. পৃথিবীর কেন্দ্রমণ্ডলের (Core) প্রসঙ্গে, নিম্নলিখিত বিবৃতিগুলি বিবেচনা করুন:
1. পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রটি বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলে গলিত লোহার চলাচলের মাধ্যমে তৈরি হয়।
2. S-তরঙ্গ তরল বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলের মধ্য দিয়ে প্রবেশ বা পাস করতে পারে।
ওপরে দেওয়া বিবৃতিগুলির মধ্যে কোনটি/কোনগুলি সঠিক?
(a) 1 only
(b) 2 only
(c) Both 1 and 2
(d) Neither 1 nor 2
উত্তর: (a) 1 only
ব্যাখ্যা: বিবৃতি 1 সঠিক: কারণ তরল বহিঃকেন্দ্রমণ্ডলে গলিত লোহা এবং নিকেলের চলাচল জিওডায়নামো এফেক্ট-এর মাধ্যমে পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
• বিবৃতি 2 ভুল: কারণ S-তরঙ্গ তরল মাধ্যমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে না, ফলে তরল বহিঃকেন্দ্রমণ্ডল দ্বারা এগুলি অবরুদ্ধ বা ব্লক হয়ে যায়।
