পৃথিবীর অভ্যন্তর প্রত্যাশার চেয়ে দ্রুত শীতল হচ্ছে

সুইজারল্যান্ডের ইটিএইচ জুরিখের গবেষকরা পরীক্ষাগারে দেখিয়েছেন যে পৃথিবীর কোর (কেন্দ্র) এবং ম্যান্টেলের (ভূত্বক ও কেন্দ্রের মধ্যবর্তী স্তর) সীমানায় থাকা একটি সাধারণ খনিজ কতটা ভালোভাবে তাপ পরিবহন করতে পারে। এর ফলে তারা সন্দেহ করছেন যে পৃথিবীর তাপ পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়ে দ্রুত (ক্ষয়) হতে পারে।

আমাদের পৃথিবীর বিবর্তনের গল্প হলো এর শীতল হওয়ার ইতিহাস। ৪ দশমিক ৫ বিলিয়ন বছর আগে, নবীন পৃথিবীর পৃষ্ঠে চরম তাপমাত্রা বিরাজ করত এবং এটি গভীর ম্যাগমার সমুদ্রে ঢাকা ছিল। লক্ষ লক্ষ বছর ধরে, গ্রহের পৃষ্ঠ শীতল হয়ে ভঙ্গুর ভূত্বক তৈরি করে। তবে, পৃথিবীর অভ্যন্তর থেকে নির্গত বিশাল তাপীয় শক্তি ম্যান্টেল কনভেকশন, প্লেট টেকটোনিকস এবং আগ্নেয়গিরির মতো গতিশীল প্রক্রিয়া শুরু করে।

তবুও, পৃথিবী কতটা দ্রুত শীতল হয়েছে এবং এই চলমান শীতলীকরণ কখন তাপ-চালিত প্রক্রিয়াগুলোকে থামিয়ে দেবে, সেই প্রশ্নগুলোর উত্তর অজানা রয়ে গেছে। একটি সম্ভাব্য উত্তর পৃথিবীর কোর এবং ম্যান্টেলের সীমানা গঠনকারী খনিজগুলির তাপ পরিবাহিতার মধ্যে নিহিত থাকতে পারে।

এই সীমানা স্তরটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এখানেই পৃথিবীর ম্যান্টেলের সান্দ্র শিলা গ্রহের বাইরের কোরের উত্তপ্ত লোহা-নিকেল গলনের সাথে সরাসরি সংস্পর্শে আসে। দুটি স্তরের মধ্যে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট খুব খাড়া, তাই এখানে প্রচুর পরিমাণে তাপ প্রবাহিত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এই সীমানা স্তরটি মূলত ব্রিগম্যানাইট খনিজ দ্বারা গঠিত। তবে, গবেষকদের পক্ষে এই খনিজটি পৃথিবীর কোর থেকে ম্যান্টেলে কতটা তাপ পরিবহন করে তা অনুমান করা কঠিন, কারণ পরীক্ষামূলক যাচাইকরণ অত্যন্ত কঠিন।

এখন, ইটিএইচ অধ্যাপক মোতোহিকো মুরাকামি এবং কার্নেগি ইনস্টিটিউশন ফর সায়েন্সের তার সহকর্মীরা একটি অত্যাধুনিক পরিমাপ ব্যবস্থা তৈরি করেছেন যা তাদের পরীক্ষাগারে পৃথিবীর অভ্যন্তরের চাপ এবং তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্রিগম্যানাইটের তাপ পরিবাহিতা পরিমাপ করতে সক্ষম করে।

অধ্যাপক মুরাকামি বলেন, এই পরিমাপ ব্যবস্থাটি আমাদের দেখাতে সাহায্য করেছে যে ব্রিগম্যানাইটের তাপ পরিবাহিতা অনুমিত মানের চেয়ে প্রায় ১ দশমিক ৫ গুণ বেশি।

এটি ইঙ্গিত করে যে কোর থেকে ম্যান্টেলে তাপ প্রবাহও পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়ে বেশি। বৃহত্তর তাপ প্রবাহ, পরিবর্তে, ম্যান্টেল কনভেকশন বৃদ্ধি করে এবং পৃথিবীর শীতল হওয়ার প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। এর ফলে প্লেট টেকটোনিকস, যা ম্যান্টেলের পরিচলন গতির দ্বারা চালিত হয়, গবেষকরা আগের তাপ পরিবাহিতা মানের ভিত্তিতে যা আশা করেছিলেন তার চেয়ে দ্রুত ধীর হয়ে যেতে পারে।

মুরাকামি এবং তার সহকর্মীরা আরও দেখিয়েছেন যে ম্যান্টেলের দ্রুত শীতলীকরণ কোর-ম্যান্টেল সীমানায় স্থিতিশীল খনিজ পর্যায়গুলো পরিবর্তন করবে। শীতল হওয়ার সাথে সাথে ব্রিগম্যানাইট পোস্ট-পেরোভস্কাইট খনিজে পরিণত হয়। তবে কোর-ম্যান্টেল সীমানায় পোস্ট-পেরোভস্কাইট দেখা দেওয়া এবং প্রাধান্য পেতে শুরু করার সাথে সাথেই ম্যান্টেলের শীতলীকরণ আরও দ্রুত হতে পারে, গবেষকরা অনুমান করছেন, কারণ এই খনিজ ব্রিগম্যানাইটের চেয়েও বেশি দক্ষতার সাথে তাপ পরিবহন করে।

অধ্যাপক মুরাকামি ব্যাখ্যা করেন, আমাদের ফলাফল পৃথিবীর গতিশীলতার বিবর্তনের একটি নতুন দৃষ্টিকোণ দিতে পারে। তারা ইঙ্গিত করে যে পৃথিবী, বুধ এবং মঙ্গলের মতো অন্যান্য পাথুরে গ্রহগুলোর মতো, প্রত্যাশার চেয়ে অনেক দ্রুত শীতল হচ্ছে এবং নিষ্ক্রিয় হয়ে উঠছে।

তিনি বলেন, এই ধরনের ঘটনাগুলোর সময়কাল নির্ধারণের জন্য আমাদের এখনও যথেষ্ট জ্ঞান নেই। এর জন্য প্রথমে স্থানিক এবং অস্থায়ী উভয় দিক থেকে ম্যান্টেল কনভেকশন কীভাবে কাজ করে তার আরও ভালো ধারণা প্রয়োজন। তদুপরি, বিজ্ঞানীদের স্পষ্ট করতে হবে যে পৃথিবীর অভ্যন্তরে তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলোর ক্ষয় – যা তাপের প্রধান উৎসগুলোর মধ্যে একটি – ম্যান্টেলের গতিশীলতাকে কীভাবে প্রভাবিত করে।