সৌরজগতে ছিল আরও দুটি গ্রহ—গবেষণায় মিলল নতুন ধাঁধা

সৌরজগৎকে সাধারণত মানব সভ্যতার অন্যতম স্থিতিশীল ও পূর্বানুমানযোগ্য কাঠামো হিসেবে দেখা হয়। পৃথিবীতে যাই ঘটুক না কেন, গ্রহগুলো সূর্যকে কেন্দ্র করে নির্দিষ্ট নিয়মে পরিক্রমা করে চলেছে এবং আকাশে একটি সুশৃঙ্খল বিন্যাস তৈরি করছে। তবে বিজ্ঞানীদের মতে, সৌরজগতের অতীত হয়তো এতটা শান্ত ও সুশৃঙ্খল ছিল না।

বিজ্ঞান বিষয়ক জার্নাল ইকারাসে প্রকাশিত খবরে বলা হয়েছে, সৌরজগতের প্রারম্ভিক সময়টা ব্যাখ্যায় ব্যবহৃত সবচেয়ে জনপ্রিয় তাত্ত্বিক কাঠামোগুলোর একটি হলো ‘নাইস মডেল।’ এই মডেল অনুসারে, সৌরজগতের শুরুর দিকে বর্তমানে থাকা ইউরেনাস ও নেপচুন ছাড়াও আরও এক বা দুটি অতিরিক্ত ‘আইস জায়ান্ট’ বা বরফীয় দৈত্য গ্রহ থাকতে পারে। অর্থাৎ, একসময় সৌরজগতে মোট ছয়টি দৈত্য গ্রহ ছিল বলে ধারণা করা হয়।

তবে এই ধারণার সাম্প্রতিক এক পরীক্ষায় নতুন এক জটিলতার সন্ধান পেয়েছেন গবেষকেরা। তাদের বিশ্লেষণ বলছে, যদি নাইস মডেলের বর্তমান সংস্করণ সঠিক হয়, তাহলে ইউরেনাসের উপগ্রহগুলোর অতীত ইতিহাস বর্তমান অবস্থার তুলনায় অনেক বেশি সহিংস ও অস্থির হওয়ার কথা।

যুক্তরাষ্ট্রের জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিদ ম্যাথিউ ক্লেমেন্টের নেতৃত্বে পরিচালিত গবেষণায় বলা হয়েছে, এই ফলাফল সৌরজগত কীভাবে আজকের পরিচিত ও সুশৃঙ্খল রূপে বিকশিত হয়েছে, সেই ব্যাখ্যায় এখনো গুরুত্বপূর্ণ ফাঁক রয়ে গেছে। গবেষণাপত্রে বিজ্ঞানীরা লিখেছেন, তাদের ফলাফলের তিনটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা রয়েছে—

প্রথমত, অস্থির সেই প্রাথমিক যুগে ইউরেনাসের উপগ্রহগুলো কয়েকবার এমনভাবে অস্থিতিশীল হয়ে পড়েছিল যে তাদের মধ্যে সংঘর্ষ ঘটার পরিস্থিতি তৈরি হয়েছিল। দ্বিতীয়ত, নাইস মডেলের বর্তমান সংস্করণ সংশোধন করার প্রয়োজন রয়েছে এবং তৃতীয়ত, সৌরজগৎ এমন এক বিরল বিবর্তনীয় পথ অনুসরণ করেছে, যেখানে ইউরেনাস ও অন্যান্য দৈত্য গ্রহের মধ্যে গভীর বা ঘনিষ্ঠ মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া প্রায় ঘটেইনি।

বিজ্ঞানীদের ধারণা, সদ্য গঠিত সৌরজগৎ আজকের তুলনায় অনেক বেশি বিশৃঙ্খল ছিল। সেই সময়ে দৈত্য গ্রহগুলো ধ্বংসাবশেষে ভরা এক বিশাল চাকতির মধ্যে স্থান পরিবর্তন করছিল। এই স্থানান্তরের সময় তাদের পারস্পরিক মহাকর্ষীয় প্রভাব পুরো বহিঃসৌরজগতকে অস্থিতিশীল করে তুলতে পারে।

এই জটিল ও অশান্ত ইতিহাস ব্যাখ্যা করার জন্য ২০০৫ সালে বিজ্ঞানীরা নাইস মডেল প্রস্তাব করেন। মডেলটির আধুনিক সংস্করণ অনুযায়ী, সৌরজগতের শুরুতে একটি বা দুটি অতিরিক্ত আইস জায়ান্ট ছিল। পরে ছয়টি দৈত্য গ্রহই তাদের প্রাথমিক অবস্থান থেকে সরে যেতে শুরু করে এবং এই প্রক্রিয়ায় ব্যাপক অস্থিতিশীলতা সৃষ্টি হয়। এরপর বর্তমানে টিকে থাকা চারটি দৈত্য গ্রহ ধীরে ধীরে তাদের বর্তমান কক্ষপথে স্থিতিশীল হয়ে যায়। অন্য দুটি গ্রহ সৌরজগৎ থেকে ছিটকে বেরিয়ে যায় বলে ধারণা করা হয়।

লেট হেভি বোম্বার্ডমেন্ট নামে পরিচিত সৌরজগতের এক গুরুত্বপূর্ণ সময়কাল, সৌরজগতের বৃহৎ কাঠামোগত বিন্যাস এবং বৃহস্পতির বিপুল সংখ্যক ট্রোজান গ্রহাণুর অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করতে নাইস মডেল বেশ সফল বলে বিবেচিত হয়।

তবে ম্যাথিউ ক্লেমেন্ট ও তাঁর সহকর্মীরা জানতে চেয়েছিলেন, বৃহৎ কাঠামোর বাইরে এই মডেল উপগ্রহ ব্যবস্থাগুলোর ওপর কী ধরনের প্রভাব ফেলে। এ জন্য তারা নাইস মডেলের দুটি ভিন্ন সংস্করণ নিয়ে সিমুলেশন চালান। একটি সংস্করণে একটি অতিরিক্ত আইস জায়ান্ট এবং অন্যটিতে দুটি অতিরিক্ত আইস জায়ান্ট ধরা হয়। গবেষকেরা বৃহস্পতি ও ইউরেনাসের উপগ্রহগুলোর ওপর সম্ভাব্য প্রভাব বিশ্লেষণ করেন।

তারা বহিঃসৌরজগতের সম্ভাব্য প্রাথমিক অবস্থার ‘সম্পূর্ণ পরিসর’ বিবেচনায় নিয়ে বিভিন্ন ধরনের গ্রহীয় সাক্ষাৎ ও মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার সিমুলেশন তৈরি করেন। এর ফলে আগের গবেষণাগুলোর তুলনায় অনেক বেশি সম্ভাব্য বিবর্তনীয় পথ পরীক্ষা করা সম্ভব হয়।

ফলাফলে দেখা যায়, অধিকাংশ সিমুলেশনেই ইউরেনাসের উপগ্রহগুলো মারাত্মকভাবে অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে। অনেক ক্ষেত্রে সংঘর্ষ, কক্ষপথ থেকে ছিটকে যাওয়া এবং বড় ধরনের কক্ষপথ পুনর্বিন্যাসের ঘটনা ঘটে। অন্যদিকে বৃহস্পতির উপগ্রহগুলো তুলনামূলকভাবে অনেক ভালো অবস্থায় ছিল। কিন্তু একই সঙ্গে বৃহস্পতি ও ইউরেনাস উভয়ের উপগ্রহ ব্যবস্থাকে অক্ষত রাখা অত্যন্ত কঠিন বলে দেখা গেছে।

গবেষকেরা এমন মাত্র একটি পরিস্থিতি শনাক্ত করতে পেরেছেন, যেখানে বৃহস্পতি ও ইউরেনাসের সব উপগ্রহ একই অস্থিতিশীলতার মধ্য দিয়েও টিকে থাকতে সক্ষম হয়েছে।

তাদের মতে, যদি নাইস মডেল সঠিক হয়, তাহলে সামনে দুটি প্রধান সম্ভাবনা থাকে। প্রথম সম্ভাবনা হলো, সৌরজগৎ একটি অত্যন্ত বিরল বিবর্তনীয় পথ অনুসরণ করেছে, যা বৃহস্পতি ও ইউরেনাসকে তুলনামূলকভাবে অক্ষত রেখেছে। দ্বিতীয় সম্ভাবনা হলো, ইউরেনাসের বর্তমান উপগ্রহ ব্যবস্থা অসংখ্য সংঘর্ষ ও মহাকর্ষীয় বিশৃঙ্খলার মধ্য দিয়ে গড়ে উঠেছে।

এই দ্বিতীয় ব্যাখ্যা সত্য হলে, ইউরেনাস অন্তত দুইবার বড় ধরনের বিপর্যয়ের মুখোমুখি হয়েছিল বলে ধারণা করা যায়। প্রথমবার সেই ঘটনা, যা গ্রহটিকে প্রায় পাশের দিকে কাত করে দেয়। দ্বিতীয়বার নাইস মডেলে বর্ণিত অস্থিতিশীলতা, যা তার উপগ্রহগুলোর কক্ষপথে ব্যাপক বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করে।

তবে বিজ্ঞানীরা তৃতীয় একটি সম্ভাবনার কথাও উল্লেখ করেছেন। সেটি হলো, নাইস মডেল এখনো অসম্পূর্ণ এবং সৌরজগতের প্রকৃত ইতিহাস পুরোপুরি ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়নি।

গবেষণাপত্রে তারা লিখেছেন, বিদ্যমান গবেষণাসাহিত্যে উপস্থাপিত কোনো অস্থিতিশীলতা মডেলেই সম্ভবত এমন নিখুঁত গ্রহীয় সাক্ষাতের ধারাবাহিকতা নেই, যা সৌরজগতের প্রতিটি বৈশিষ্ট্যকে সম্পূর্ণ নির্ভুলভাবে পুনর্নির্মাণ করতে পারে।

তাদের মতে, বহিঃসৌরজগতের চারটি আদিম নিয়মিত উপগ্রহ ব্যবস্থা গ্রহীয় মিথস্ক্রিয়ার প্রভাব থেকে সম্পূর্ণভাবে রক্ষা পেয়েছিল, এমন সম্ভাবনা থাকলেও তাদের গবেষণার ফলাফল দৃঢ়ভাবে ইঙ্গিত করছে যে বাস্তবে বিষয়টি সম্ভবত তেমন ছিল না।

গবেষকেরা আশা করছেন, এই ফলাফল ভবিষ্যতে আরও গবেষণাকে উৎসাহিত করবে। বিশেষ করে সৌরজগতের ইতিহাসে বিভিন্ন সম্ভাব্য সংঘর্ষময় ও অস্থিতিশীল বিবর্তনীয় পথের দীর্ঘমেয়াদি প্রভাব নিয়ে নতুন অনুসন্ধানের সুযোগ তৈরি করবে।

গবেষণাটি বিজ্ঞান সাময়িকী *Icarus*-এ প্রকাশিত হয়েছে।