ধূমকেতু

রাতের আকাশে নক্ষত্রের ঝিকিমিকি দেখতে আমরা অভ্যস্ত। কিন্তু এই গ্রহ-নক্ষত্র আর অন্য মহাজাগতিক বস্তু রাতের আকাশে মোটামুটি স্থির অবস্থানে থাকে। পিকলুর মা পিকলুকে সপ্তর্ষিমণ্ডল, কালপুরুষ, ধ্রুবতারা চেনান, কারণ তিনিও তাঁর বাবা-মার কাছে এই মহাজাগতিক বস্তুগুলো চিনেছিলেন। তবে মহাকাশে গ্রহ-নক্ষত্র ছাড়াও আরও কিছু অদ্ভুত জ্যোতিষ্ক আছে যাদের সবসময় দেখা যায় না। তাদের মধ্যে অন্যতম হল ধূমকেতু। ঝাঁটার মতো লম্বা লেজ নিয়ে রাতের আকাশে হঠাৎ এদের উদয় হয়, বেশ কিছুদিন কাটিয়ে আবার উধাও হয়ে যায় অনেক বছরের জন্য। এই যেমন ২০২২ সালের মার্চ মাসে বিজ্ঞানীরা C/2022 E3 (ZTF) নামে একটা ধূমকেতু খুঁজে পেয়েছেন, যেটা নাকি এর আগে যখন পৃথিবীর আকাশ থেকে দেখা গেছিল তখন পৃথিবীতে চলছিল আপার প্যালিওলিথিক যুগ। অর্থাৎ, সেটা ছিল প্রায় ৫০,০০০ বছর আগের আদিম যুগ।

এখন প্রশ্ন হল, ধূমকেতু জিনিসটা আসলে কী? এগুলো আসেই-বা কোথা থেকে?

ধূমকেতু আসলে মহাজাগতিক বরফখণ্ড। সাধারণত যে-কোনো ধূমকেতুর শতকরা ৭৫ ভাগই হল বরফ। এই যে বরফ, তা কিন্তু মোটেও শুধু জলের নয়। এর উপাদান হিসেবে যেমন জল থাকতে পারে, তেমনি থাকতে পারে মিথেন, অ্যামোনিয়া, কার্বন-ডাই-অক্সাইড এবং কনড্রাইট (সিলিকেট আর কার্বন দিয়ে তৈরি একধরনের কঠিন বস্তু, যা পাথর তৈরি করে)। এইসব নিয়ে তৈরি ধূমকেতুর প্রধানত দুটো অংশ থাকে—একটা হল উজ্জ্বল কেন্দ্রবিন্দু বা নিউক্লিয়াস, আর এর চারপাশে ঘিরে থাকা পুঞ্জীভূত ঘন গ্যাস এবং বরফ দিয়ে তৈরি অংশ বা কোমা। ধূমকেতু যখন  সূর্য থেকে প্রায় ৭৫ কোটি কিলোমিটার বা ৫ AU (সূর্য থেকে পৃথিবীর গড় দূরত্ব) দূরে থাকে, তখনই এই ধূমকেতুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে তৈরি হয় কোমা। এর মধ্যে থাকতে পারে প্রায় ৯০ শতাংশ জলীয়বাষ্প। ধূমকেতুর নিউক্লিয়াসটা কয়েকশো মিটার থেকে ত্রিশ কিলোমিটার বা তার চেয়ে কিছুটা বেশিও হতে পারে। আর কোমার ব্যাস হতে পারে প্রায় এক লক্ষ কিলোমিটার বা তার চেয়ে বেশি যা-কিনা পৃথিবীর আকারের চেয়ে প্রায় পনেরো গুণ বা তারও বেশি।

ধূমকেতুর নিউক্লিয়াসটা সাধারণত দেখা খুব কঠিন হয়। কারণ, ধূমকেতুকে তখনই দেখা যায়, যখন সে খানিকটা উজ্জ্বলতা পায় বা তার উপর এসে পড়া সূর্যের আলোর কতকটা অন্তত প্রতিফলিত করে। কিন্তু দেখা গেছে নিউক্লিয়াসটা ৩ থেকে ৭ শতাংশ আলোর বেশি ফেরাতে পারে না। ফলে ধূমকেতুকে আমাদের চোখের পর্দায় পেতে হলে তার কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসটাকে সূর্যের তাপে অনেকটা গ্যাস, বাষ্প আর ধূলিকণার আবরণে নিজেকে ঢেকে ফেলতে হয়, যার দরুণ সেই নিউক্লিয়াসটা ঢাকা পড়ে যায়। নিউক্লিয়াসে থাকতে পারে মিথানল, হাইড্রোজেন সায়ানাইড, ফর্মালডিহাইড, ইথানল, ইথেন এবং আরও জটিল হাইড্রোকার্বন ও অ্যামিনো অ্যাসিড। ২০১১ সালে একটা বৈজ্ঞানিক গবেষণা অবাক করা তথ্য দিয়েছে। সেই গবেষণা অনুসারে, পৃথিবীতে এসে পড়া অনেক উল্কা আর ধূমকেতুর দেহাবশেষের মধ্যে ডি.এন.এ, আর.এন.এ এদের উপাদান মিলেছে।

কোমাতে বিভিন্ন ধাতু, আয়ন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, সালফার, কার্বন, কার্বনের যৌগ, এমনকি জীবদেহে পাওয়া যায় এমন যৌগের সন্ধানও পাওয়া গেছে। হ্যালির ধূমকেতুতে পাওয়া গেছে একরকম কিছু সরল জৈব যৌগ।

আবার এই কোমার ঠিক পরেই ধূমকেতুর শরীরে থাকে একটা বিরাট লম্বা লেজ। এই লেজটা তৈরি হয় খুব কম ঘনত্বের গ্যাস আর ধূলিকণা নিয়ে। এর দৈর্ঘ্য হয় পৃথিবী থেকে সূর্যের দূরত্বের সমান (AU) বা তার চেয়েও বেশি। তবে এই লেজ বা ঝাঁটার মতো অংশটা তৈরি হয় যখন ধূমকেতুটা সূর্যের কাছে আসে। সূর্যের তাপে, সূর্য থেকে বেরোনো আলো, অতিবেগুনি রশ্মি ইত্যাদির প্রভাবে ধূমকেতুর শরীরের বরফ গ্যাসে পরিণত হয়। সেই গরম গ্যাস আর ধূলিকণা ছিটকে বেরোতে থাকে ফোয়ারার মতো এবং তার মুখটা থাকে বা লেজের বেড়ে চলার দিক হয় সবসময় সূর্যের বিপরীতে।

অনেক ধূমকেতুর আবার আর একটা লেজ থাকে, সেখানে থাকে মূলত কার্বন-মনো-অক্সাইড আয়ন, অল্প পরিমাণ আয়নিত জলীয় বাষ্প। এই লেজটাও সূর্যের বিপরীত দিকে প্রায় একটা সোজা রেখা বরাবর বাড়তে থাকে। এটা লম্বায় হতে পারে এক কোটি থেকে দশ কোটি কিলোমিটার পর্যন্ত।

ধূমকেতু যখন সূর্য থেকে বেশ খানিকটা দূরে থাকে, তখন এদের গড় ঘনত্ব হয় খুবই কম, মাত্র ০.৬ গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার। আর এদের উষ্ণতাও হয় বেশ কম—১০০ থেকে ১৫০ কেলভিন বা -১২৩ ডিগ্রি থেকে -১৭৩ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। এইরকম কম ঘনত্ব আর কম উষ্ণতার জন্য এদের নিজস্ব অভিকর্ষ খুব কম হয়, তাই প্রায়ই ধূমকেতুর আকার গোলাকার না হয়ে এবড়ো-খেবড়ো বা অনিয়মিত আকারের হয়।

এ তো গেল ধূমকেতু পরিচিতি। কিন্তু যে প্রশ্নটা আরও বেশি করে ভাবায়, সেটা হল ধূমকেতু সৃষ্টি হয় কোথা থেকে? এরা আসেই-বা কোথা থেকে আর যায়ই-বা কোথায়?

ধূমকেতুর কক্ষপথটা লক্ষ করলে যেটা দেখা যায়, এটা অনেক অনেক দীর্ঘ উপবৃত্তাকার (বৃত্তকে উপর নীচে একটু করে চেপে দিলে যেমনটা হতে পারে)। এদের মধ্যে কেউ সূর্যকে অপেক্ষাকৃত কম সময়ে পাক খেয়ে থাকে আর বাকিরা অনেকটাই বেশি সময় নেয়। কম সময়ে ঘুরে যাওয়া ধূমকেতুদের একবার সূর্যকে পাক খেতে সময় লাগতে পারে মোটামুটি ২০০ বছরের কম। এরা সৌর জগতের গ্রহদের পাড়ার ভেতরেই ঘোরাফেরা করে। ২০১৯ সালের জুলাই মাস পর্যন্ত পাওয়া হিসেব অনুযায়ী মোট দেখা গেছে এমন ধূমকেতুর সংখ্যা হল ৬৬১৯, যার মধ্যে ২০০টার মতো এই কম সময়ে ঘুরে যাওয়া বা কম পর্যায়কালের ধূমকেতু। এরা সাধারণত সূর্য থেকে প্লুটোর মধ্যেই ঘোরাফেরা করে। যেমন ৭৬ বছর পর পর আসা হ্যালির ধূমকেতুর কক্ষপথের সবচেয়ে দূরতম স্থান বৃহস্পতির কক্ষপথের ধারে কাছে। এরকম কোনোটার শনি, কারও ইউরেনাস আবার কারও ওই নেপচুনের কক্ষপথ পর্যন্ত কক্ষপথটা বিস্তৃত হয়। আর এই নেপচুনের কক্ষপথ থেকেই শুরু হয় এই কম পর্যায়কালের ধূমকেতুদের আঁতুড়ঘর। এই অঞ্চলের শুরুটা হয় সূর্য থেকে ৩০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট (AU) বা ৪৫০ কোটি কিলোমিটার দূর থেকে আর শেষ হয় ৫০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট বা ৭৫০ কোটি কিলোমিটার দূরে। এই অঞ্চলের নাম দেওয়া হয়েছে কাইপার বেল্ট (kuiper Belt)। এই অঞ্চলটাকে দেখতে অনেকটা ডোনাটের মতো। এই অঞ্চলে কয়েক মিলিয়ন (এক মিলিয়ন মানে ১০ লক্ষ) বরফ-শীতল বস্তু রয়েছে, যাদের কাইপার বেল্ট অবজেক্ট বা KBO বা ট্রান্স নেপচুনিয়ান অবজেক্টও বলা হয়।

এই মহাজাগতিক ডোনাট আকৃতির বলয় বা কাইপার বেল্ট সম্পর্কে এখনও খুব বেশি কিছু জানা সম্ভব না হলেও, এটা দেখা গেছে যে, এর মধ্যে যেমন লক্ষ লক্ষ ধূমকেতুর বীজ ঘুরে বেড়াচ্ছে, তেমনি রয়েছে বামন গ্রহ বা ডর্ফ প্লানেট, যার অন্যতম উদাহরণ হল প্লুটো। বিজ্ঞানীরা মনে করেন, সৌর জগতের সৃষ্টিকালে গ্রহ তৈরি হবার পর পড়ে থাকা অবশিষ্টাংশ থেকেই এই কাইপার বেল্ট অবজেক্টগুলো এবং এই অঞ্চলের জন্ম। এখনও পর্যন্ত মাত্র ২০০০-এর বেশি কাইপার বেল্ট অবজেক্ট চিহ্নিত করা গেছে, আরও লক্ষাধিক বস্তু এখনও আমাদের ধরা ছোঁয়ার বাইরে। তবে বিজ্ঞানীদের ধারণা, এই অঞ্চলে ১০০ কিলোমিটার বা তার চেয়ে বেশি ব্যাসের হিমশীতল বস্তুর সংখ্যা হতে পারে কয়েক লক্ষ, যারা ধূমকেতু হয়ে ঢুকে পড়তেই পারে গ্রহদের পাড়ায়।

এ তো গেল কম সময়ে ঘুরে যাওয়া ধূমকেতুদের জন্মস্থান সম্পর্কে এখনও পর্যন্ত জানতে পারা তথ্য। কিন্তু যে ধূমকেতুগুলোর পর্যায়কাল ২০০ বছর বা তার বেশি, যেমন ১৯৯৬ সালে ঘুরে যাওয়া হাইয়াকুতাকে বা ১৯৯৭ সালে আসা হেল-বপ ধূমকেতুরা আসে কোথা থেকে?

হেল-বপ ধূমকেতু ১৯৯৭ সালের আগেও এসেছিল পৃথিবীর কাছে, সূর্যের কাছে। সে প্রায় ৪২০০ বছর আগে। ১৯৯৬ সালে আসা হাইয়াকুতাকে আবার আসবে প্রায় ৭০,০০০ বছর পর। ২০০৬ সালে আসা ধূমকেতুর পর্যায়কাল ৯২০০০ বছর। ওয়েস্ট নামের ধূমকেতুর পর্যায়কাল প্রায় ২ লক্ষ ৫০ হাজার বছর। অর্থাৎ এইসব ধূমকেতুরা যখন সূর্য থেকে সবচেয়ে দূরে থাকে, তখন তারা কাইপার বেল্ট পেরিয়ে আরও অনেক দূরে চলে যায়। আর সেই গভীর রহস্যময় অঞ্চলের নাম উর্ট ক্লাউড (Oort Cloud)। বিজ্ঞানীদের ধারণা, সূর্য থেকে প্রায় ২০০০ - ৫০০০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট দূরত্বে শুরু হয়ে প্রায় ৫০,০০০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট পর্যন্ত বিস্তৃত এই উর্ট ক্লাউড। আবার অনেক বিজ্ঞানী মনে করেন, এই অঞ্চলের বাইরের প্রান্তটা আরও অনেক দূরে, প্রায় ১০০,০০০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট দূরে। এই দূরত্বটা সূর্যের পর আমাদের সবচেয়ে কাছের নক্ষত্রের দূরত্বের এক-চতুর্থাংশ। আধুনিক গবেষণা অনুযায়ী, দীর্ঘ থেকে দীর্ঘতম পর্যায়কালের ধূমকেতুদের জন্মস্থান এই রহস্যময় উর্ট ক্লাউড অঞ্চল। এই অঞ্চলের ২০,০০০ থেকে ১০০,০০০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট বিস্তারের মধ্যেই ধূমকেতুগুলো ঘুরে বেড়ায়। ৪৪,০০০ অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট দূরত্বে ধূমকেতু জন্মানোর বা অবস্থান করার ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি হয়। মানে এখানেই বেশিরভাগ ধূমকেতু জন্মায়। সৌরমণ্ডলের ঠিক পাশ দিয়ে চলে যাওয়া নক্ষত্র বা মহাজাগতিক আণবিক মেঘের আকর্ষণে এই অঞ্চলের ওই সমস্ত বরফ-জমাট ধূমকেতু সৃষ্টির আদি দশারা ছুটে আসে সৌরমণ্ডলের ভিতরের দিকে, আর এভাবেই সৃষ্টি হয় ওইসব বহু দূরবর্তী ধূমকেতু।