প্রথমবারের মতো, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ইউরেনাসের উপরের বায়ুমণ্ডলের উল্লম্ব কাঠামোটি চার্ট করেছেন, দেখায় যে কীভাবে তাপমাত্রা এবং বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণাগুলি গ্রহের উচ্চতার সাথে পরিবর্তিত হয়। একটি আন্তর্জাতিক গবেষণা দল জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ এবং এর NIRSpec যন্ত্র ব্যবহার করে প্রায় একটি সম্পূর্ণ ঘূর্ণনের জন্য ইউরেনাস পর্যবেক্ষণ করতে। মেঘের চূড়ার উপরে হালকা আণবিক নির্গমন ক্যাপচার করে, বিজ্ঞানীরা কীভাবে বরফের দৈত্য গ্রহগুলি তাদের উপরের স্তরগুলিতে চলে এবং শক্তি পরিচালনা করে সে সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি অর্জন করেছেন।
প্রকল্পটির নেতৃত্বে ছিলেন যুক্তরাজ্যের নর্থামব্রিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পাওলা তিরান্টি। দলটি আয়নোস্ফিয়ার নামে পরিচিত একটি অঞ্চলের মধ্যে দৃশ্যমান মেঘের উপরে 5000 কিলোমিটার পর্যন্ত তাপমাত্রা এবং আয়ন ঘনত্ব পরিমাপ করেছে, যেখানে বায়ুমণ্ডল আয়নিত হয় এবং গ্রহের চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত হয়।
এই পর্যবেক্ষণগুলি ইউরেনাসের অরোরাস কোথায় গঠন করে এবং কীভাবে এর অস্বাভাবিকভাবে হেলানো চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তাদের প্রভাবিত করে তার সবচেয়ে স্পষ্ট চিত্র প্রদান করে। তথ্যগুলি আরও দেখায় যে গ্রহের উপরের বায়ুমণ্ডল গত ত্রিশ বছরে অবিচ্ছিন্নভাবে শীতল হচ্ছে। তাপমাত্রা মেঘের উপরে 3000 থেকে 4000 কিলোমিটারের মধ্যে সর্বোচ্চ স্তরে পৌঁছেছে, যখন আয়ন ঘনত্ব 1000 কিলোমিটারের কাছাকাছি পৌঁছেছে। ফলাফলগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের জটিল কাঠামোর সাথে যুক্ত দ্রাঘিমাংশের সাথে স্পষ্ট পার্থক্যও প্রকাশ করে।
“এই প্রথম আমরা তিন মাত্রায় ইউরেনাসের উপরের বায়ুমণ্ডল দেখতে পেরেছি,” পাওলা বলেন। “ওয়েবের সংবেদনশীলতার সাথে, আমরা গ্রহের বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে কীভাবে শক্তি ঊর্ধ্বমুখী হয় তা খুঁজে বের করতে পারি এবং এমনকি এর ভারসাম্যহীন চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবও দেখতে পারি।”
ইউরেনাস এখনও শীতল হওয়ার প্রমাণ
নতুন পরিমাপ নিশ্চিত করে যে ইউরেনাসের উপরের বায়ুমণ্ডল ক্রমাগত শীতল হচ্ছে, একটি প্যাটার্ন প্রথম 1990 এর দশকের শুরুতে চিহ্নিত করা হয়েছিল। গবেষকরা প্রায় 426 কেলভিন (প্রায় 150 ডিগ্রি সেলসিয়াস) গড় তাপমাত্রা গণনা করেছেন, যা পূর্বে স্থল-ভিত্তিক মানমন্দির বা পূর্ববর্তী মহাকাশযান মিশন থেকে প্রাপ্ত রিডিংয়ের চেয়ে কম।
অরোরা এবং একটি অদ্ভুত আকৃতির ম্যাগনেটোস্ফিয়ার
ওয়েব গ্রহের চৌম্বকীয় মেরুগুলির কাছে দুটি উজ্জ্বল অরোরাল ব্যান্ড সনাক্ত করেছে। এই ব্যান্ডগুলির মধ্যে, দলটি কম নির্গমন এবং কম আয়ন সহ একটি অঞ্চল খুঁজে পেয়েছিল (একটি বৈশিষ্ট্য যা সম্ভবত চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনের পরিবর্তনের সাথে যুক্ত)। অনুরূপ অন্ধকার অঞ্চল বৃহস্পতিতে পরিলক্ষিত হয়েছে, যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্রের আকৃতি উপরের বায়ুমণ্ডলের মাধ্যমে চার্জযুক্ত কণার গতিবিধি নির্দেশ করে।
“ইউরেনাসের চুম্বকমণ্ডল সৌরজগতের সবচেয়ে অদ্ভুতগুলির মধ্যে একটি,” পাওলা বলেন। “এটি গ্রহের ঘূর্ণন অক্ষ থেকে বাঁকানো এবং অফসেট করা হয়েছে, যার অর্থ এর অরোরাগুলি জটিল উপায়ে পৃষ্ঠ জুড়ে বিস্তৃত। ওয়েব এখন আমাদের দেখিয়েছে যে এই প্রভাবগুলি বায়ুমণ্ডলের কত গভীরে পৌঁছায়। ইউরেনাসের উল্লম্ব কাঠামোটি এইরকম বিশদভাবে প্রকাশ করে, ওয়েব আমাদের বরফের দৈত্যদের শক্তির ভারসাম্য বুঝতে সাহায্য করছে। এটি আমাদের প্ল্যানট সিস্টেমের চরিত্র গঠনের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।”
অধ্যয়নের বিবরণ এবং ওয়েব মিশন
ফলাফলগুলি জেডব্লিউএসটি জেনারেল অবজারভার প্রোগ্রাম 5073 (পিআই: ইউনাইটেড কিংডমের নর্থামব্রিয়া ইউনিভার্সিটির এইচ. মেলিন) থেকে পাওয়া তথ্যের উপর ভিত্তি করে। 19 জানুয়ারী, 2025-এ, গবেষকরা 15 ঘন্টা একটানা ইউরেনাস পর্যবেক্ষণ করতে NIRSpec-এর ইন্টিগ্রাল ফিল্ড ইউনিট ব্যবহার করেছিলেন। ফলাফল জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল ভূ-পদার্থ সংক্রান্ত গবেষণা পত্র.
ওয়েব এখন পর্যন্ত উৎক্ষেপিত সবচেয়ে শক্তিশালী স্পেস টেলিস্কোপ। একটি আন্তর্জাতিক সহযোগিতার অংশ হিসেবে, ইউরোপিয়ান স্পেস এজেন্সি আরিয়ান 5 রকেট ব্যবহার করে লঞ্চ পরিষেবা প্রদান করেছে। ESA মিশনে প্রয়োজনীয় পরিবর্তনগুলিও তদারকি করেছে এবং এরিয়ানস্পেসের মাধ্যমে লঞ্চ পরিষেবাগুলি সুরক্ষিত করেছে৷ এছাড়াও, ESA NIRSpec যন্ত্র সরবরাহ করেছে এবং মিড-ইনফ্রারেড যন্ত্র MIRI-তে 50 শতাংশ অবদান রেখেছে, যা JPL এবং অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে অংশীদারিত্বে জাতীয়ভাবে অর্থায়িত ইউরোপীয় প্রতিষ্ঠানগুলির (MIRI ইউরোপীয় কনসোর্টিয়াম) একটি কনসোর্টিয়াম দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল।
জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ হল NASA, ESA এবং কানাডিয়ান স্পেস এজেন্সি (CSA) এর একটি যৌথ মিশন।