পৃথিবীর মূলে কী আছে?

(ড্যান ট্রাই নিউজপেপার) - পৃথিবীর কঠিন কেন্দ্র কেবল লোহা দিয়ে তৈরি নয়, এতে কার্বন, অক্সিজেন এবং সিলিকনও রয়েছে। এই আবিষ্কার শতাব্দী প্রাচীন রহস্য সমাধানের দরজা খুলে দেয় যে কীভাবে মূলটি তার চৌম্বক ক্ষেত্র গঠন করে এবং বজায় রাখে যা জীবনকে রক্ষা করে।

পৃথিবীর মূল কেবল লোহা হতে পারে না; এতে কার্বনও রয়েছে বলে মনে হয়। নতুন গবেষণায় দেখা গেছে যে এতে অক্সিজেন এবং সিলিকনও রয়েছে (ছবি: গেটি ইমেজেস)।

পৃথিবীর কেন্দ্রে অবস্থিত লোহা সমৃদ্ধ কেন্দ্রটি গ্রহের বিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি কেবল চৌম্বক ক্ষেত্রকে শক্তি দেয় না - একটি ঢাল যা বায়ুমণ্ডল এবং মহাসাগরকে সৌর বিকিরণ থেকে রক্ষা করে - বরং প্লেট টেকটোনিক্সকেও চালিত করে, ক্রমাগত মহাদেশগুলিকে পুনর্গঠন করে।

এর গুরুত্ব সত্ত্বেও, কেন্দ্রের অনেক মৌলিক বৈশিষ্ট্য রহস্য হিসেবে রয়ে গেছে: এটি আসলে কতটা গরম, এটি কী দিয়ে তৈরি এবং কখন এটি জমাট বাঁধতে শুরু করে? সাম্প্রতিক একটি আবিষ্কার বিজ্ঞানীদের তিনটি প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার কাছাকাছি নিয়ে এসেছে।

অভ্যন্তরীণ কেন্দ্রের তাপমাত্রা প্রায় ৫,০০০ কেলভিন (৪,৭২৭° সেলসিয়াস) বলে অনুমান করা হয়। প্রাথমিকভাবে তরল অবস্থায়, কেন্দ্রটি সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে শীতল হয়, স্ফটিক আকার ধারণ করে একটি কঠিন উপাদানে পরিণত হয় এবং বাইরের দিকে প্রসারিত হয়। এই তাপ নির্গমন টেকটোনিক প্লেট প্রবাহ তৈরি করে।

পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎসও হল শীতলতা। আজকের চৌম্বকীয় শক্তির বেশিরভাগই তরল বাইরের কেন্দ্রের জমাট বাঁধার মাধ্যমে টিকে থাকে, যা এর কেন্দ্রে অবস্থিত কঠিন কেন্দ্রকে শক্তি প্রদান করে।

তবে, যেহেতু সরাসরি প্রবেশাধিকার অসম্ভব, তাই বিজ্ঞানীরা মূলের শীতলকরণ প্রক্রিয়া এবং বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য অনুমানের উপর নির্ভর করতে বাধ্য হন। এটি স্পষ্ট করার জন্য, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল এর গলনাঙ্ক নির্ধারণ করা।

ভূমিকম্প তরঙ্গ অধ্যয়নকারী বিজ্ঞান - ভূমিকম্পবিদ্যার জন্য ধন্যবাদ, আমরা জানি কঠিন এবং তরল কোরের মধ্যে সীমানা ঠিক কোথায়। এই সীমানার তাপমাত্রাও গলনাঙ্ক, হিমাঙ্কের সূচনা বিন্দু।

অতএব, যদি গলনাঙ্কটি সঠিকভাবে নির্ধারণ করা যেত, তাহলে মানুষ মূলের প্রকৃত তাপমাত্রা এবং এর অভ্যন্তরীণ রাসায়নিক গঠন সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা লাভ করতে পারত।

রহস্যময় রসায়ন

পৃথিবীর কেন্দ্রের গঠন বোঝার দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে: উল্কাপিণ্ড অধ্যয়ন এবং ভূমিকম্পের তথ্য বিশ্লেষণ।

উল্কাপিণ্ডগুলিকে এমন গ্রহের "অবশিষ্টাংশ" হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা এখনও গঠিত হয়নি বা ইতিমধ্যেই ধ্বংস হয়ে যাওয়া গ্রহের কেন্দ্র থেকে টুকরো টুকরো হয়ে গেছে। তাদের রাসায়নিক গঠন থেকে বোঝা যায় যে পৃথিবীর মূল মূলত লোহা এবং নিকেল দিয়ে গঠিত, সম্ভবত কয়েক শতাংশ সিলিকন বা সালফার দিয়ে তৈরি। তবে, এই তথ্য কেবল প্রাথমিক এবং নিশ্চিতভাবে কিছু নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট বিশদ নয়।

এদিকে, ভূকম্পবিদ্যা আরও অনেক সুনির্দিষ্ট দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে। ভূমিকম্প থেকে উদ্ভূত ভূকম্পীয় তরঙ্গ পৃথিবীর মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার সময়, তারা যে ধরণের পদার্থের মধ্য দিয়ে যায় তার উপর নির্ভর করে গতি পরিবর্তন করে। খনিজ ও ধাতুতে সংক্রমণ গতির পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রগুলিতে পৌঁছাতে তরঙ্গগুলির সময় তুলনা করে, বিজ্ঞানীরা গ্রহের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর মডেল তৈরি করতে পারেন।

ফলাফলগুলি দেখায় যে পৃথিবীর কেন্দ্রটি বিশুদ্ধ লোহার চেয়ে প্রায় ১০% হালকা। উল্লেখযোগ্যভাবে, বাইরের কেন্দ্র, যা তরল অবস্থায় থাকে, অভ্যন্তরীণ কেন্দ্রের চেয়ে ঘন, একটি বিপরীত ধারণা যা কেবল কিছু বহিরাগত উপাদানের উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।

তবে, সম্ভাব্য গঠন সংকুচিত করার পরেও, সমস্যাটি অমীমাংসিত রয়ে গেছে। বিভিন্ন পরিস্থিতিতে গলনের তাপমাত্রা শত শত ডিগ্রি সেলসিয়াস পরিবর্তিত হয়, যার ফলে মূল বৈশিষ্ট্যগুলির সুনির্দিষ্ট নির্ধারণ একটি চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়ায়।

একটি নতুন বিধিনিষেধ

নতুন গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা পৃথিবীর কেন্দ্র কীভাবে জমাট বাঁধতে শুরু করেছিল তা বোঝার জন্য খনিজবিদ্যা ব্যবহার করেছেন - আবহাওয়া এবং ভূমিকম্প উভয়ের চেয়ে এটি আরও নির্দিষ্ট পদ্ধতি।

সিমুলেশনগুলি দেখায় যে যখন তরল ধাতুর পরমাণুগুলি কঠিন পদার্থে স্ফটিক হয়ে যায়, তখন প্রতিটি সংকর ধাতুর জন্য "সুপারকুলিং" এর একটি ভিন্ন স্তরের প্রয়োজন হয়, অর্থাৎ, তাদের গলনাঙ্কের নীচে নামানো হয়। এই প্রক্রিয়াটি যত শক্তিশালী হবে, তরল জমাট বাঁধা তত সহজ হবে।

উদাহরণস্বরূপ, ফ্রিজারের পানি -৫° সেলসিয়াসে জমে যাওয়ার আগে কয়েক ঘন্টা ধরে অত্যন্ত ঠান্ডা থাকতে পারে, যেখানে মেঘের মধ্যে এক ফোঁটা জল -৩০° সেলসিয়াসে মাত্র কয়েক মিনিটের মধ্যে শিলাবৃষ্টিতে পরিণত হয়।

গণনা থেকে দেখা যায় যে, কোরের সর্বোচ্চ সুপারকুলিং তাপমাত্রা তার গলনাঙ্কের প্রায় ৪২০° সেলসিয়াস নিচে। যদি এই তাপমাত্রা অতিক্রম করা হয়, তাহলে সিসমিক তথ্যের তুলনায় ভেতরের কোরটি অস্বাভাবিকভাবে বড় হবে। এদিকে, বিশুদ্ধ লোহার স্ফটিকীকরণের জন্য ১,০০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রা প্রয়োজন, যা অসম্ভব, কারণ ততক্ষণে পুরো কোরটি শক্ত হয়ে যেত।

সিলিকন বা সালফার যোগ করলেও লাভ হয় না; এমনকি এর জন্য কোরটিকে আরও সুপারকুল করার প্রয়োজন হতে পারে।

কার্বন বিবেচনা করলেই কেবল ছবিটি অর্থবহ হয়। যদি কোরের ভরের ২.৪% কার্বন হয়, তাহলে ভেতরের কোরটি জমাট বাঁধতে প্রায় ৪২০° সেলসিয়াস তাপমাত্রা প্রয়োজন; ৩.৮% কার্বন থাকলে, এটি ২৬৬° সেলসিয়াসে নেমে আসে। এটি অনেক বেশি সম্ভাব্য চিত্র। এটিই প্রথম প্রমাণ যা ইঙ্গিত করে যে কার্বন কোর স্ফটিকীকরণ প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

তবে, মূলটি কেবল লোহা এবং কার্বন দিয়ে তৈরি হতে পারে না, কারণ ভূকম্পের তথ্য থেকে জানা যায় যে কমপক্ষে আরও একটি উপাদানের উপস্থিতি রয়েছে। গবেষণা থেকে জানা যায় যে মূলটিতে অক্সিজেন, এমনকি সিলিকনও থাকতে পারে।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/loi-trai-dat-chua-dung-nhung-gi-20250923025913011.htm