বৃহস্পতির মহা লাল দাগ কেন ছোট হচ্ছে?

বৃহস্পতির 30,000 km ওপরে ভাসা

বৃহস্পতির মহা লাল দাগ কেন ছোট হচ্ছে, তার নিশ্চিত উত্তর এখনও নেই; আশপাশের জেট ও ছোট ঘূর্ণির ভূমিকা নিয়ে গবেষণা চলছে। বৃহস্পতিতে মাটি নেই। ছবিতে যা দেখা যায় সবই মেঘ: ক্রিম, হালকা ও গাঢ় বাদামি ডোরা, সাদা ডিম্বাকার আর আমাদের গ্রহের চেয়েও চওড়া লাল ঝড়। এই প্রদর্শনীতে আপনি সেই মেঘের ওপরে থাকেন। শুরুতে 30,000 km ওপর থেকে মহা লাল দাগ দেখবেন, পাশে একই স্কেলে পৃথিবী ভাসছে। সেখান থেকে মেঘচূড়ায় নামা, গ্রহের দ্রুততম বাতাসে ভাসা, রাতের বিদ্যুৎ দেখা, উত্তর মেরুর চারপাশের ঘূর্ণিঝড় দেখা এবং 1995-এ Galileo যানের পথ ধরে মেঘের স্তর ভেদ করে তার রেডিও নীরব হওয়ার জায়গা পর্যন্ত নামা যায়।

দৃশ্যের উচ্চতা "1-bar স্তর" থেকে মাপা হয়, যেখানে বায়ুচাপ পৃথিবীর সমুদ্রপৃষ্ঠের গড় চাপের সমান। মাপার মতো কোনো পৃষ্ঠ নেই বলে গ্রহবিজ্ঞানীরা এটিকেই বৃহস্পতির সমুদ্রপৃষ্ঠের বিকল্প ধরেন। দৃশ্যমান মেঘচূড়া এর সামান্য ওপরে, এই মডেলে প্রায় 10 km উঁচুতে। ঋণাত্মক উচ্চতা এই স্তরের নিচে, মেঘের মধ্যে।

ছয়টি এলাকা প্রধান দৃশ্যে নিয়ে যায়: মহা লাল দাগ, 24° N-এর জেট, উত্তর মেরু, 47° N-এর ঝড়পূর্ণ বলয়, Galileo যানের প্রবেশস্থল এবং বিষুবরেখার ওপর সন্ধ্যার আকাশ। মেঘের কাছে গেলে আপনার সামনে কাল্পনিক মঞ্চে 1.7 m উঁচু একজন মানুষ থাকে, ফলে নিজের মাপের সঙ্গে তুলনা করা যায়। কোণের স্কেল দৃশ্যের দূরত্বকে মাথায়-পায়ে শোয়া মানুষের সংখ্যায় দেখায়। আছে 23টি লুকোনো খোঁজ, 14টি "আসলে…" কার্ড ও 13টি চ্যালেঞ্জ। তথ্যফলক, কার্ড ও এই পাতার সংখ্যা NASA, তার পরীক্ষাগার ও প্রকাশিত গবেষণাপত্র থেকে নেওয়া, শেষে তালিকা আছে।

মহা লাল দাগ কত বড়?

মহা লাল দাগ একটি উচ্চচাপের ঘূর্ণি বা অ্যান্টিসাইক্লোন, বিষুবরেখার প্রায় 22° দক্ষিণে। প্রতি কয়েক দিনে একবার ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে ঘোরে। এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে এর আকার মাপা হচ্ছে, আর সংখ্যায় পরিবর্তন স্পষ্ট।

পৃথিবীর ব্যাস 12,742 km। 1800-এর দশকের শেষে ঝড় বরাবর পাশাপাশি তিনটি পৃথিবী রেখেও জায়গা থাকত। এখন একটি পৃথিবীই প্রায় ঢেকে দেয়। সাল বদলানোর নিয়ন্ত্রণে 1800-এর দশকের শেষ থেকে 2024 পর্যন্ত সংশ্লিষ্ট বছরের মাপ অনুযায়ী ঝড় নতুন করে আঁকা হয়। আকার প্যানেল একই সারণি এক, দুই ও তিন পৃথিবী চওড়া ডোরার সঙ্গে তুলনা করে দেখায়।

ঝড়ের উত্তর-দক্ষিণ প্রস্থও কমেছে, তবে ধীরে। 150 বছরেরও বেশি মাপ নিয়ে 2018-এর গবেষণায় দীর্ঘ অক্ষ বছরে প্রায় 0.194 ডিগ্রি দ্রাঘিমা ও প্রস্থ প্রায় 0.048 ডিগ্রি অক্ষাংশ হারে কমার প্রমাণ মেলে। যে বছরে শুধু দৈর্ঘ্য লেখা ছিল, দৃশ্যে এই অনুপাত দিয়ে প্রস্থ আঁকা হয়, কার্ডেও তা বলা আছে। ডিসেম্বর 2023 থেকে মার্চ 2024-এর আটটি Hubble পর্যবেক্ষণে লাল ডিম্বাকারটি গড়ে প্রায় 13,600 বাই 9,900 km ছিল।

ছোট হতে থাকা ঝড়

2014-এ Hubble-এর ছবিতে দাগ প্রায় 16,500 km দেখা গেলে NASA প্রথম ব্যাপকভাবে এর সংকোচনের কথা জানায়। তখন পর্যন্ত এটিই ছিল ক্ষুদ্রতম মাপ। শখের জ্যোতির্বিদেরা 2012-তেই খেয়াল করেন, বছরে প্রায় 930 km হারে সংকোচন দ্রুত হচ্ছে এবং ঝড় ডিম্বাকার থেকে আরও গোল হচ্ছে।

কেন ছোট হচ্ছে তা এখনও অমীমাংসিত। একটি ধারণা, ঝড়ে ঢোকা ছোট ঘূর্ণিগুলি তার পাওয়া শক্তি ও ভরবেগ বদলে দেয়। আরেকটি ধারণা, চারপাশের জেট ধীরে একে চেপে ধরছে। কোনোটিই নিশ্চিত নয়, দৃশ্যও নিশ্চিত বলে দেখায় না।

Hubble-এর সাম্প্রতিক পর্যবেক্ষণে নতুন চমক মেলে। ডিসেম্বর 2023 থেকে মার্চ 2024 পর্যন্ত 90 দিনে দাগের আকার ও আকৃতি নিয়মিত ছন্দে বদলায়, যেন বাটির জেলি দুলছে। একই 90 দিনের পর্যায়ে দ্রাঘিমা বরাবর সরে যাওয়ার গতিও বাড়ে-কমে। এই গতির দোলন কয়েক দশক ধরে জানা ছিল; আকারের পরিবর্তনটি নতুন। দলের ধারণা, দুপাশের জেটের মাঝে আরও আঁটসাঁটভাবে না বসা পর্যন্ত ঝড় ছোট হবে, তারপর হয়তো আরও গোল, স্থিতিশীল আকার নেবে।

ছোট হওয়ার সঙ্গে বাতাস দ্রুত হয়েছে। 2009 থেকে 2020-এর Hubble বায়ুমানচিত্র দেখায়, ঝড়ের প্রান্তের ঠিক ভেতরের "দ্রুতগতির বৃত্ত" সর্বোচ্চ 8 শতাংশ দ্রুত হয়েছে, গড় বেগ 640 km/h (400 mph)-এর বেশি। কেন্দ্র অনেক ধীরে ঘোরে। মাঝখানের ওপর নিচু দিয়ে উড়ে শান্ত কেন্দ্রটি খুঁজুন, এটি লুকোনো খোঁজগুলির একটি।

এ কি Cassini-র দেখা ঝড়?

অনেক বই বলে মহা লাল দাগ 1600-এর দশক থেকে দেখা হচ্ছে। 1665-এ জ্যোতির্বিদ Giovanni Domenico Cassini প্রায় একই অক্ষাংশে কালো ডিম্বাকার দেখেন, পরে যার নাম হয় "স্থায়ী দাগ"। অন্যরাও 1713 পর্যন্ত দেখেন। তারপর এক শতাব্দীরও বেশি সময় নথি নেই।

2024-এর গবেষণায় পুরোনো আঁকা ছবি ও মাপ আবার দেখা হয়। Cassini-র দাগের আকার ও সরে যাওয়ার গতি আজকের ঝড়ের সঙ্গে তুলনা করে সিদ্ধান্ত হয়, স্থায়ী দাগ সম্ভবত মিলিয়ে গেছে, আজকের মহা লাল দাগ প্রথম দেখা যায় 1831-এ। কম্পিউটার মডেলে এমন ঝড় তৈরির উপায়ও পরীক্ষা করা হয়। ছোট ঝড়ের মিলনের চেয়ে উত্তর ও দক্ষিণের বিপরীত জেটের মাঝে দীর্ঘ, অগভীর ও ধীর ঘূর্ণন বেশি মানানসই। তা ঠিক হলে তরুণ মহা লাল দাগ ধীরে ঘুরত, আর ছোট হওয়ার সঙ্গে বাতাস জোরালো হয়েছে। "আসলে…" কার্ডের একটি এই কথা বলে: ঝড় পুরোনো, কিন্তু পাঠ্যবইয়ের দাবির মতো পুরোনো সম্ভবত নয়।

চওড়া কিন্তু পাতলা

মহা লাল দাগ পৃথিবীর চেয়ে চওড়া, কিন্তু কত গভীর? 2021-এ একসঙ্গে প্রকাশিত Juno-র দুটি পরীক্ষা দুইভাবে উত্তর দেয়।

Juno-র মাইক্রোওয়েভ রেডিওমিটার রেডিও কম্পাঙ্ক অনুযায়ী মেঘের বিভিন্ন গভীরে দেখে। এতে জানা যায়, ঝড়ের শিকড় জল ও অ্যামোনিয়া ঘনীভূত হওয়ার প্রত্যাশিত স্তরের নিচে যায়। অর্থাৎ ঝড় শুধু ওপরের মেঘের নকশা নয়, গভীর বায়ুমণ্ডলের সঙ্গে যুক্ত। Juno-র মহাকর্ষ পরীক্ষায় সরাসরি ওপর দিয়ে দুইবার যাওয়ার সময় ঝড়ের বাড়তি ভরের সামান্য টান মাপা হয়। সেই সংকেত গভীরতার সীমা দেয়: মহা লাল দাগ বায়ুমণ্ডলের ওপরের 500 km-এর মধ্যেই আছে।

তাই ঝড়ের প্রস্থ (13,600 km) গভীরতার (সর্বোচ্চ 500 km) প্রায় 27 গুণ। 27 cm চওড়া ও 1 cm পুরু পিৎজারও একই অনুপাত। বৃহস্পতির ব্যাসার্ধ 71,492 km, তাই গভীরতম ঝড়ও কেন্দ্রের পথের 1 শতাংশের কম পৌঁছায়।

লাল কেন?

নিশ্চিত করে কেউ জানে না। রংটি ঝড়ের উঁচুতে, মূল মেঘের ওপর কুয়াশায়, যেখানে সূর্যালোক প্রবল। একটি পরীক্ষায় বৃহস্পতির ওপরের বায়ুমণ্ডলের দুটি গ্যাস অ্যামোনিয়া ও অ্যাসিটিলিন মিশিয়ে অতিবেগুনি আলো ফেলা হয়। তাতে দাগের কাছাকাছি রঙের লালচে যৌগ তৈরি হয়। এটি জোরালো সম্ভাবনা, চূড়ান্ত উত্তর নয়। রংও বদলায়: কোনো বছরে ফিকে স্যামন-গোলাপি, অন্য বছরে গাঢ় ইটলাল। 2014 থেকে Hubble মেপেছে নীল আলোয় ঝড় গাঢ় ও নিকট-অবলোহিতে উজ্জ্বল হচ্ছে, যা উঁচু কুয়াশার পরিবর্তনের ইঙ্গিত। দৃশ্যে মডেলের রং দেওয়া; রঙের কার্ডে গবেষণা লেখা আছে।

ছোট ঝড়গুলি খুঁজুন

অনেক ঝড়ের মধ্যে মহা লাল দাগ সবচেয়ে বড়। সাল বদলালে আশপাশের মানচিত্রও বদলায়, কারণ প্রতিবেশী ঝড়ের নিজস্ব ইতিহাস আছে।

Oval BA মহা লাল দাগের দক্ষিণে প্রায় 33° S-এ। শুরুতে তিনটি সাদা ডিম্বাকার বহু দশক গ্রহ ঘুরত। 1998 থেকে 2000-এর মধ্যে তারা মিলে যায়, 2006-এর মধ্যে মিলিত ঝড় লাল হয়। এই প্রথম লাল দাগ তৈরি হতে দেখা যায়। Hubble ছবি তোলে, জ্যোতির্বিদেরা ডাকনাম দেন "ছোট লাল দাগ"; বড় প্রতিবেশীর প্রায় অর্ধেক চওড়া। পরে সাদার দিকে ফিকে হয়ে আবার গাঢ় হয়। তিনটি সাদা ডিম্বাকার দেখতে সাল 2000-এর আগে, লালটি দেখতে 2005-এর পরে করুন।

আরও দক্ষিণে 40° S-এ এক সারি সাদা উচ্চচাপের ঘূর্ণি গ্রহ ঘোরে: "মুক্তোর মালা"। Juno 2017-এ আটটির ছবি তোলে। বিষুবরেখার উত্তরে গাঢ় উত্তর বিষুবীয় বলয়ের ঠিক ওপরে দীর্ঘস্থায়ী সাদা ঝড় সাদা দাগ Z-এর ছবি তোলা হয় Juno-র 2019-এর 21তম কাছাকাছি উড়ানে।

কিছু ঝড় নতুন। 31 মে 2020-এ দক্ষিণ আফ্রিকা থেকে বৃহস্পতির ছবি তোলার সময় শখের জ্যোতির্বিদ Clyde Foster দক্ষিণ নাতিশীতোষ্ণ বলয়ে উজ্জ্বল ঊর্ধ্বমুখী মেঘ দেখেন, কয়েক ঘণ্টা আগেও যা ছিল না। দুই দিন পরে Juno পাশ দিয়ে গিয়ে ছবি তোলে; এর নাম হয় "Clyde-এর দাগ"। দৃশ্যে 2020 থেকে এটি দেখা যায়। কয়েক বছর অন্তর 24° N-এর জেটের পাশেও উজ্জ্বল মেঘ ফেটে ওঠে; এমন একটি উদ্গীরণ জেটের এলাকার খোঁজ।

1994-এর ধূমকেতুর ক্ষত

জুলাই 1994-এ Shoemaker-Levy 9 ধূমকেতুর কুড়িটিরও বেশি টুকরো একের পর এক বৃহস্পতির দক্ষিণ গোলার্ধে লাগে। প্রতিটি আঘাতে মেঘে গাঢ় বাদামি ক্ষত হয়, পৃথিবীর ছোট দূরবিনেও মাসের পর মাস দেখা যায়। G টুকরোর ক্ষতের কালো কেন্দ্র ছিল 2,500 km চওড়া, 7,500 km চওড়া পাতলা কালো বলয়ের ভেতরে: বহু দেশের চেয়ে বড়, যদিও পৃথিবীর চেয়ে ছোট। সাল 1994 করে মহা লাল দাগের দক্ষিণে ক্ষতের সারি খুঁজুন। দৃশ্যে সঠিক অবস্থান মডেলের; মাপ NASA-র G টুকরোর ছবি অনুযায়ী।

বলয়, অঞ্চল ও জেট বায়ুপ্রবাহ

দূর থেকে বৃহস্পতি ডোরাকাটা। হালকা ডোরা অঞ্চল, গাঢ় ডোরা বলয়। অঞ্চল সাধারণত উঁচু, ঠান্ডা অ্যামোনিয়া বরফের মেঘ; বলয়ে আরও গভীর বাদামি স্তর দেখা যায়। মাঝে জেট বায়ুপ্রবাহ: সরু বাতাসের ধারা পূর্ব বা পশ্চিমে বয় এবং কয়েক দশক একই অক্ষাংশ রাখে। Cassini, Voyager ও Hubble পরপর ছবিতে মেঘের বৈশিষ্ট্য অনুসরণ করে তা মেপেছে।

মেঘচূড়ায় পূর্বমুখী শক্তিশালীতম জেট প্রায় 24° N-এ। 2008 থেকে 2016-এর Hubble মাপে সর্বোচ্চ বেগ 144 থেকে 160 m/s, প্রায় 520 থেকে 580 km/h। কয়েক বছর অন্তর পাশে উজ্জ্বল মেঘের বড় উদ্গীরণের পরে ধীর হয়: অক্টোবর 2016-এর পরে প্রায় 160 থেকে 144 m/s-এ নামে। পৃথিবীতে বিভাগ 5 হারিকেন শুরু হয় 70 m/s (157 mph)-এ। বৃহস্পতির সাধারণ জেট তার দ্বিগুণেরও বেশি দ্রুত, কখনও থামে না।

বিষুবরেখাতেও নতুন কথা আছে। দৃশ্যমান মেঘের স্তরে বাতাস প্রায় 250 km/h বেগে বয়। 2023-এ James Webb Space Telescope আরও 25 থেকে 50 km ওপরে নিম্ন স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে সরু জেট খুঁজে পায়, প্রায় 515 km/h বেগে, নিচের মেঘের দ্বিগুণ দ্রুত।

"বাতাসের রেখা" নিয়ন্ত্রণ মেঘে চলমান দাগ দিয়ে জেট আঁকে: পূর্বমুখী কমলা, পশ্চিমমুখী নীল। সঙ্গে ছোট লেখচিত্রে অক্ষাংশ অনুযায়ী বাতাস দেখা যায়; আপনার জায়গায় লাল বিন্দু। দৃশ্যের বায়ুপ্রোফাইল Hubble-এর মাপা মূল শীর্ষগুলির মধ্য দিয়ে আঁকা মসৃণ মডেল; তথ্যফলকে মডেল বলা আছে।

বাতাস কত গভীরে যায়?

1995-এ Galileo যান বায়ুমণ্ডল দিয়ে নামার সময় রেডিও কম্পাঙ্কের সামান্য পরিবর্তন থেকে বোঝা যায় বাতাস কত দ্রুত পাশের দিকে ঠেলছে। মেঘচূড়ার নিচে বাতাস বাড়তে বাড়তে 4 bar-এ প্রায় 170 m/s হয়, তারপর প্রায় 21 bar পর্যন্ত একই বেগ থাকে, যেখানে যান কাজ বন্ধ করে। আবহাওয়ার পাতলা আবরণ নয়, বাতাস গভীরেও ছিল।

পরে Juno মাপে জেট বৃহস্পতির মহাকর্ষ ক্ষেত্র কতটা বাঁকায়। 2018-এ প্রকাশিত উত্তর: জেট প্রায় 3,000 km নিচে যায়। সেখানে হাইড্রোজেন বিদ্যুৎ পরিবহন শুরু করে এবং প্রবাহ টেনে গ্রহের সঙ্গে ঘোরানো হয়। মহা লাল দাগের 500 km-এর ছয় গুণ গভীর। এই দুটি কথা দুটি "আসলে…" কার্ডে আছে।

জেটে ভাসা

24° N-এর জেটের ওপর "বাতাসে ভাসা" চালু করলে মেঘ আপনাকে পূর্বে নিয়ে যায়। হিসাব সহজ। 150 m/s-এ জেট এক ঘণ্টায় 540 km যায়, তাই 1,000 km যেতে দুই ঘণ্টার একটু কম লাগে। দ্রুত সময় নিয়ন্ত্রণ মেঘ ও আপনার ভেসে যাওয়া 1 থেকে 30,000 গুণ দ্রুত করে, অপেক্ষা করতে হয় না। একটি চ্যালেঞ্জে 1,000 km ভাসতে হয়।

বৃহস্পতির বেশিরভাগ বৈশিষ্ট্য নিজ অক্ষাংশের জেটের সঙ্গে সরে, তাই মানচিত্র একটি মুহূর্তের ছবি। দৃশ্যে Oval BA, সাদা ডিম্বাকার ও মেঘমিনারের অবস্থান মডেলের; কার্ডে আসল পর্যবেক্ষণের অক্ষাংশ ও তারিখ আছে।

মেরুর ঝড়

জুলাই 2016-এ Juno পৌঁছানোর আগে কোনো মহাকাশযান বৃহস্পতির মেরুর ঠিক ওপর থেকে দেখেনি। Juno যা পায়, তা আগে জানা কিছুর মতো নয়। উত্তর মেরুতে কেন্দ্রে একটি ঘূর্ণিঝড়, চারপাশে আটটি, প্রতিটি 4,000 থেকে 4,600 km চওড়া; এত কাছাকাছি যে সর্পিল বাহু ছোঁয়। দক্ষিণ মেরুতে কেন্দ্রীয় ঝড়কে পাঁচটি 5,600 থেকে 7,000 km চওড়া ঘূর্ণিঝড় ঘিরে থাকে। প্রতিটি বড় দেশ ঢেকে দিতে পারে। বাতাস প্রায় 350 km/h হয়।

বছরের পর বছর বিন্যাস টিকে থাকায় বিজ্ঞানীরা অবাক হন; তাঁদের ধারণা ছিল ঝড় ঘুরে বেড়াবে, মিলবে বা শেষ হবে। নভেম্বর 2019-এ Juno দক্ষিণের বৃত্তের ফাঁকে ষষ্ঠ ঘূর্ণিঝড় ঢুকতে দেখে। অন্যগুলির চেয়ে ছোট, প্রায় Texas-এর সমান; পঞ্চভুজ ষড়ভুজ হয়। পরে আবার পাঁচটি হয়। ষষ্ঠ ঝড় দেখতে সাল 2019 বা 2020 করুন; এটি একটি খোঁজ।

মেরুর এলাকায় প্রায় 5 মাইক্রন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে Juno-র JIRAM ক্যামেরার মতো অবলোহিতে ঘূর্ণিঝড় দেখা যায়। এই আলোয় ঘন মেঘ কালো, পাতলা মেঘ উজ্জ্বল, কারণ ফাঁক দিয়ে গভীরের তাপ বেরোয়। JIRAM ঠান্ডাতম, উঁচুতম মেঘে প্রায় 190 K (−83 °C) থেকে গভীরতম দৃশ্যমান অংশে প্রায় 260 K (−13 °C) উজ্জ্বলতা তাপমাত্রা মাপে। গ্রহের যে কোনো জায়গায় "অবলোহিত (5 µm)" চালু করে দৃশ্য বদলান।

বিদ্যুৎ, অগভীর বিদ্যুৎ ও কাদার মতো শিলা

Voyager 1 1979-এ বৃহস্পতির রাতের দিকে বিদ্যুৎ দেখে। কয়েক দশক তার রেডিও সংকেত অদ্ভুত মনে হতো, যতক্ষণ না Juno-র মাইক্রোওয়েভ রেডিওমিটার 600 MHz-এ বিদ্যুৎ ধরে, পৃথিবীর বিদ্যুতের মতোই রেডিও খড়খড় শব্দ। প্রথম আট কক্ষপথে 377টি ঝলক ধরে। মূলত মেরুর কাছে, উত্তরে বেশি, বিষুবরেখার কাছে একটিও নয়। পৃথিবীতে উল্টো: সূর্য মাটি গরম করে বলে ক্রান্তীয় অঞ্চলে বিদ্যুৎ বেশি। বৃহস্পতির ঝড় ভেতরের তাপে চলে, যা মেরুর কাছে সহজে ওপরে ওঠে বলে মনে হয়।

Juno দ্বিতীয় ধরনের বিদ্যুৎও পায়। জলের মেঘের প্রায় 25 km ওপরে −88 °C-এর চেয়েও ঠান্ডা বায়ুতে ছোট ঝলক হয়। সেখানে তরল জল থাকার কথা নয়। ব্যাখ্যা অ্যামোনিয়া: ওই উচ্চতায় জমাটরোধকের মতো কাজ করে ঝড়ে ওপরে ওঠা বরফের স্ফটিক গলিয়ে জল-অ্যামোনিয়ার ফোঁটা করে। ফোঁটা ও বরফের সংঘর্ষে আধান জমে "অগভীর বিদ্যুৎ" হয়, এমন মেঘ পৃথিবীতে নেই।

একই ঝড়ে সম্ভবত অদ্ভুত শিলা তৈরি হয়। Juno-র বিজ্ঞানীরা বলেন "মাশবল": জল ও অ্যামোনিয়ার আধাগলা বলের ওপর বরফের খোলস, ঝড়ে ওঠানামায় বড় হয়, তারপর গভীরে পড়ে অ্যামোনিয়া নিয়ে যায়। এতে বোঝা যেতে পারে কেন Juno-র রেডিওমিটার বায়ুমণ্ডলের উঁচুতে প্রত্যাশার চেয়ে কম অ্যামোনিয়া পায়। দৃশ্যে মেঘমিনারের নিচে পড়ন্ত কণায় শিলা দেখানো; ঝড়ের এলাকায় মিনারের নিচে নামলে পাবেন।

ঝড়ের অনেক ওপরে Juno-র অতিবেগুনি বর্ণালিবীক্ষক 1-bar স্তরের প্রায় 260 km ওপরে 11টি ক্ষণস্থায়ী উজ্জ্বল ঝলক ধরে, প্রতিটি মাত্র কয়েক সহস্রাংশ সেকেন্ড। পৃথিবীর স্প্রাইট ও এলভসের মতো, যা অনেক নিচের প্রবল বিদ্যুৎ থেকে সৃষ্টি। পৃথিবীর নাইট্রোজেনসমৃদ্ধ বায়ুতে স্প্রাইট লাল; বৃহস্পতির হাইড্রোজেনে সম্ভবত নীল বা গোলাপি। দৃশ্যে রাতে ঝড়ের ওপর মাঝেমধ্যে দেখা যায়।

ঝড়ের এলাকাটি নিজেই মডেল: 47° N-এ উঁচু মিনার, রাতে ও গোধূলিতে বিদ্যুতের ঝলক। আসল বৃহস্পতির বজ্রঝড় হাজার হাজার কিলোমিটার চওড়া হতে পারে, মেঘ মূল স্তরের অনেক ওপরে উঠতে পারে; দৃশ্যের মাপ দৃশ্যমানতার জন্য বাছা, মাপা নয়।

নিচে নামা: Galileo যানের মাপ

7 ডিসেম্বর 1995-এ, পাঁচ মাস আগে Galileo মহাকাশযান থেকে ছাড়া একটি যান 47.6 km/s বেগে বৃহস্পতির বায়ুমণ্ডলে ঢোকে, 6.5° N ও 4.4° W-এ। সামনের অভিঘাত তরঙ্গ সূর্যপৃষ্ঠের চেয়েও উজ্জ্বল হয়। প্রায় দুই মিনিট পরে তাপঢালে ধীর হয়ে প্যারাশুট খোলে, মেঘ দিয়ে ধীরে নামে। NASA-র নথিতে রেডিও যোগাযোগ শেষ হওয়ার আগে 58 মিনিট কার্যকর তথ্যের কথা আছে; যান 1.27 m চওড়া, উৎক্ষেপণে ভর 339 kg।

তার Atmospheric Structure Instrument পুরো পথ চাপ ও তাপমাত্রা মাপে। দৃশ্যে সেই সংখ্যা আছে। 1-bar স্তরের প্রায় 160 km ওপরের চেয়ে নিচে নামলে তথ্যফলকের চাপ ও তাপমাত্রা NASA-র Planetary Data System-এ রাখা যানের আসল তথ্য থেকে আসে, মডেল থেকে নয়। নথির কয়েকটি মান:

ঠান্ডাতম বায়ু ওপরের দিকে, প্রায় 0.2 bar-এ, প্রায় 110 K (−163 °C)। তার নিচে প্রতি কিলোমিটার নামায় প্রায় 2 °C করে গরম হয়, তাপ না নিয়ে বা না হারিয়ে গ্যাস সংকুচিত হলে যে হারে গরম হয় তার কাছাকাছি। 5 bar-এ, 1-bar স্তরের 54 km নিচে, তাপমাত্রা হিমাঙ্ক পেরোয়। শেষ মাপ 22 bar ও 428 K, অর্থাৎ 155 °C, 1-bar স্তরের 132 km নিচে। ভেতরে প্যানেলের "Galileo যানের সঙ্গে নামুন" বোতামে বাস্তবের ষাট গুণ বেগে সেই অবতরণ দেখা যায়, প্রতি সেকেন্ডে এক মিনিট, পাশে প্যারাশুটে ঝোলা যান।

তিন মেঘস্তর এবং যেটি যান পায়নি

কোন তাপে কোন গ্যাস ঘনীভূত হয়, তার ভিত্তিতে বৃহস্পতির মানক মেঘমডেল তিনটি প্রধান স্তর বলে। ওপরেরটি প্রায় 0.5 থেকে 0.7 bar-এ অ্যামোনিয়া বরফ; পৃথিবী থেকে দেখা সাদা মেঘ। মাঝেরটি প্রায় 1.5 থেকে 2.2 bar-এ অ্যামোনিয়াম হাইড্রোসালফাইড, অ্যামোনিয়া ও হাইড্রোজেন সালফাইডের যৌগ, হালকা ও গাঢ় বাদামি। গভীরতমটি প্রায় 5 থেকে 7 bar-এ জল: ওপরে বরফ, নিচে ফোঁটা এবং বড় বজ্রঝড়ের উৎস। যানের চাপ ও উচ্চতার নথি অনুযায়ী জলের স্তর 1-bar স্তরের 54 থেকে 69 km নিচে হবে।

"মেঘের নিচে" এলাকায় নামলে দৃশ্যে মডেলের উচ্চতায় তিন স্তর চারপাশে থাকে; প্রতিটি পেরোনোর সময় অল্পক্ষণ সব সাদা হয়। তথ্যফলকে আপনার স্তরের নাম আসে।

যান নিজে এমন সাজানো স্তর দেখেনি। তার নেফেলোমিটার প্রায় 0.46 থেকে 0.55 bar-এ অ্যামোনিয়া মেঘের শুধু পাতলা নিচের ধার, 0.76 থেকে 1.34 bar-এ অ্যামোনিয়াম হাইড্রোসালফাইডের সঙ্গে মেলা মাঝারি স্তর, আর কোনো ঘন জলের মেঘ পায়নি। ভরবর্ণালিমাপক প্রত্যাশার চেয়ে অনেক কম জল পায়। কারণ অবতরণের জায়গা। পৃথিবীর পর্যবেক্ষণে দেখা যায় যান 5-মাইক্রন উষ্ণ অঞ্চলে ঢোকে, উত্তর বিষুবীয় বলয়ের ধারে পরিষ্কার, শুষ্ক এলাকা, দক্ষিণ সীমার প্রায় 900 km ভেতরে। এমন উষ্ণ অঞ্চল বৃহস্পতির সবচেয়ে পরিষ্কার ও শুষ্ক স্থানের মধ্যে পড়ে। তাই ফল উষ্ণ অঞ্চল নিয়ে অনেক বলে, গোটা গ্রহ নিয়ে কম; এটিই "শুষ্ক অঞ্চল" কার্ড।

Juno কীভাবে মেঘের নিচে দেখে

ক্যামেরা শুধু মেঘচূড়া দেখে। গভীরে দেখতে Juno মাইক্রোওয়েভ রেডিওমিটার ব্যবহার করে: দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রেডিও গভীর স্তর থেকে আসে, তাই ছয়টি চ্যানেল মিলে মেঘচূড়া থেকে শত শত কিলোমিটার নিচের বায়ুমণ্ডল মাপে। 2017-এ প্রকাশিত প্রথম উড়ানের ফল দেখায় অ্যামোনিয়া সমানভাবে ছড়ানো নয়। বিষুবরেখায় অ্যামোনিয়াসমৃদ্ধ বায়ু ওপরে ওঠে, অন্য অনেক জায়গায় মেঘের অনেক নিচেও শুষ্ক বায়ু। হারানো অ্যামোনিয়া কোথায় যায় বোঝার চেষ্টা থেকে মাশবল ও অগভীর বিদ্যুতের ধারণা আসে।

Juno-র মহাকর্ষ গবেষণা পৃথিবীতে পাঠানো রেডিও দিয়ে যানের বেগের সামান্য পরিবর্তন ধরে। তাতে জেটের গভীরতা, মহা লাল দাগের অগভীর তলা ও বিক্ষিপ্ত কেন্দ্র জানা যায়। চৌম্বকমাপক ক্ষেত্রের মানচিত্রে বিষুবরেখার কাছে বিচ্ছিন্ন শক্তিশালী অঞ্চল পায়, ডাকনাম মহা নীল দাগ, যাকে গভীর বাতাস ধীরে পূর্ব-পশ্চিমে টানে। মেঘের কোনো ছবিতে এটি দেখা যায় না; দৃশ্যে শুধু একটি কার্ডে আসে।

মাটি নেই

নিচে চাপতে থাকলে 1-bar স্তরের 132 km নিচে থামবেন, যেখানে যানের তথ্য শেষ। এটি বৃহস্পতির কেন্দ্রের পথের মাত্র প্রায় 0.2 শতাংশ। নিচে শক্ত কিছু অপেক্ষা করে নেই। গ্যাস আরও গরম ও ঘন হয়; হাজার হাজার কিলোমিটার নিচে হাইড্রোজেন এত চাপে থাকে যে ধাতুর মতো বিদ্যুৎ পরিবহন করে। Juno-র মহাকর্ষ মাপ "বিক্ষিপ্ত" কেন্দ্রের সঙ্গে সবচেয়ে মেলে: কেন্দ্রে ছোট পাথুরে গোলার বদলে ভারী মৌল গ্রহের ভেতরের বড় অংশে মিশে আছে। স্তরের গভীরতা মডেলের, সরাসরি মাপা নয়; ভেতরে প্যানেল সেই সতর্কতাসহ ব্যাসার্ধ বরাবর স্কেলে আঁকে।

অনেক দর্শকের প্রথম "আসলে…" কার্ড এটি: এমন গ্রহ যেখানে নামা যায় না, কারণ দাঁড়ানোর জায়গা নেই।

বায়ু কী দিয়ে তৈরি

Galileo যান সরাসরি গ্যাসের নমুনা নেয়। হিলিয়াম পরীক্ষায় অণু সংখ্যায় হিলিয়ামের অংশ 13.6 শতাংশ মাপে; বাকি প্রায় সব হাইড্রোজেন। ভরবর্ণালিমাপক মিথেন, অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন সালফাইড ও জল মাপে, কয়েকটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস প্রত্যাশার চেয়ে সমৃদ্ধ পায়। বৃহস্পতির রঙিন মেঘ সামান্য অবশিষ্ট অংশ থেকে হয়: অ্যামোনিয়া, অ্যামোনিয়াম হাইড্রোসালফাইড ও জল মিলিয়েও গ্যাসের এক শতাংশের অনেক কম।

বৃহস্পতি নিজের তাপ তৈরি করে

বৃহস্পতি পৃথিবীর চেয়ে সূর্য থেকে পাঁচ গুণ দূরে, আলো দুর্বল: প্রতি বর্গমিটারে প্রায় 50 W, পৃথিবীতে 1,361। তবু শুধু সূর্যালোকে যতটা হওয়ার কথা তার চেয়ে উষ্ণ। 2018-এ প্রকাশিত Cassini-র মাপে বৃহস্পতি আসা সূর্যালোকের প্রায় অর্ধেক প্রতিফলিত করে এবং ভেতর থেকে প্রতি বর্গমিটারে প্রায় 7.5 W তাপ ছাড়ে। সব মিলিয়ে সূর্য থেকে শোষিত শক্তির প্রায় 2.2 গুণ বিকিরণ করে। গঠনের সময়ের অবশিষ্ট ও ধীর সংকোচনের এই ভেতরের তাপ ঝড় চালায়, উচ্চ অক্ষাংশে বিদ্যুৎ জমারও একটি কারণ। কোথা দিয়ে তাপ বেরোয় দেখতে অবলোহিত চালু করুন।

মেরুজ্যোতি ও Io-র পদচিহ্ন

সৌরজগতে বৃহস্পতির মেরুজ্যোতি সবচেয়ে উজ্জ্বল। পৃথিবীর মতোই আধানযুক্ত কণা চৌম্বক ক্ষেত্র বরাবর চৌম্বক মেরুর চারপাশের ওপরের বায়ুমণ্ডলে ঢুকলে হয়। Hubble-এর অতিবেগুনি ছবিতে পৃথিবীর মেরুজ্যোতির চেয়ে হাজার গুণেরও বেশি উজ্জ্বল। আলো মূলত অতিবেগুনি ও অবলোহিত, চোখে দেখা যায় না; তাই দৃশ্যে আলোর পর্দা কৃত্রিম রঙে আঁকা। Juno-র অবলোহিত ক্যামেরা মূল ডিম্বাকার ও Io, Europa, Ganymede-এর "পদচিহ্ন" মানচিত্রে তুলেছে: প্রতিটি উপগ্রহের সঙ্গে বৃহস্পতির বিদ্যুৎ সংযোগ বায়ুমণ্ডলে পৌঁছানোর উজ্জ্বল দাগ। Io-র পদচিহ্নে লেজ থাকে, উপগ্রহের চৌম্বক সংযোগ সরে যাওয়ার পরেও প্রায় তিন ঘণ্টা টেকে।

দৃশ্যের মেরুজ্যোতি মেঘের কয়েকশো কিলোমিটার ওপরে মডেলের উচ্চতায়, মেরু থেকে কয়েক ডিগ্রি দূরের ডিম্বাকারে থাকে। "মেরুজ্যোতি" চালু করে রাতে উত্তর মেরুর ওপর উড়ে Io-র পদচিহ্ন খুঁজুন।

মেঘচূড়া থেকে আকাশ

বিষুবরেখার ওপর সন্ধ্যার আকাশে চারটি বড় উপগ্রহ, মাপ সঠিক স্কেলে। 3,643 km চওড়া Io বৃহস্পতির কেন্দ্র থেকে 4,21,800 km দূরে, মেঘচূড়া থেকে 0.60° দেখায়, পৃথিবী থেকে চাঁদের (0.52°) চেয়ে একটু বেশি। Ganymede সৌরজগতের বৃহত্তম উপগ্রহ, 5,262 km চওড়া, কিন্তু কেন্দ্র থেকে 10,70,400 km দূরে বলে Europa-র চেয়ে বড় দেখায় না: দুটিই প্রায় 0.30°। চারটির বাইরের Callisto 0.15°। তাই "আকাশে সবচেয়ে বড়" চ্যালেঞ্জের উত্তর ওই।

ছোট উপগ্রহও আছে। লালচে আলুর মতো প্রায় 250 km লম্বা Amalthea কেন্দ্র থেকে মাত্র 1,81,400 km দূরে ঘোরে, ক্ষুদ্র লাল বিন্দু দেখায়। বলয় ম্লান: মূলটি কেন্দ্র থেকে 1,23,000 থেকে 1,28,940 km দূরে, ভেতরে আরও ম্লান আভা ও বাইরে পাতলা বাইরের বলয়। বিষুবরেখা থেকে বলয়ের তল মাথার ওপর যায়, তাই সরু ফিকে রেখা আকাশের শীর্ষবিন্দু পেরোয়।

এখান থেকে সূর্য ছোট ও ম্লান। প্রস্থ প্রায় 0.10°, পৃথিবী থেকে দেখার এক-পঞ্চমাংশ, আলো প্রায় 1/27। দিন 9 ঘণ্টা 55 মিনিট, তাই সূর্যাস্ত দ্রুত আসে; "ঘড়ি চালান" নিয়ন্ত্রণ মিনিটে এক বৃহস্পতি দিন চালায়। পৃথিবীও নীল-সাদা বিন্দু। পৃথিবীর কক্ষপথ অনেক ছোট বলে সূর্য থেকে কখনও 11°-এর বেশি সরে না; তাই গোধূলিতে, সূর্যাস্তের ঠিক পরে বা সূর্যোদয়ের আগে দেখা যায়।

Io সূর্য ও বৃহস্পতির মাঝে গেলে তার ছায়া মেঘে প্রায় নিজের সমান চওড়া কালো দাগ হয়ে চলে। সেই ছায়ায় ভাসলে পূর্ণ সূর্যগ্রহণ দেখা যাবে, কারণ সেখান থেকে Io সূর্যের প্রায় ছয় গুণ চওড়া দেখায়। নির্দেশিকার শেষ ধাপে 60,000 km ওপর থেকে এমন দৃশ্য আছে।

বৃহস্পতিতে আপনি

বৃহস্পতির ভর পৃথিবীর 318 গুণ বলে অনেকের ধারণা ওজনও 318 গুণ হবে। তা নয়, কারণ মেঘচূড়ায় কেন্দ্র থেকে দূরত্বও 11 গুণ, আর দূরত্বের বর্গ অনুযায়ী অভিকর্ষ কমে। NASA-র হিসাবে 1-bar স্তরে বিষুবরেখায় ত্বরণ 23.12 m/s², দ্রুত ঘূর্ণন বস্তু একটু বাইরে ছুড়ে দেয়; মেরুতে 27.01 m/s², পৃথিবীতে 9.82 m/s²। পৃথিবীতে 60 kg দেখানো যন্ত্র বৃহস্পতির বিষুবরেখায় প্রায় 141 kg, মেরুতে 165 kg দেখাবে।

আপনি প্যানেল আপনার ওজন ও উচ্চতা এবং যেখানে ভাসছেন সেই অক্ষাংশ নিয়ে হিসাব করে। জন্মদিন দিলে বৃহস্পতি বছরে বয়স (এক বৃহস্পতি বছর 11.86 পৃথিবী বছর), কত বৃহস্পতি দিন বেঁচেছেন ও পরের বৃহস্পতি জন্মদিনের তারিখ বলে। দৃশ্যের বছরের মহা লাল দাগের দৈর্ঘ্য আপনার মতো মাথায়-পায়ে শোয়া মানুষের এককেও মাপে। লেখা কিছুই ব্রাউজারের বাইরে যায় না।

Juno

NASA-র Juno 4 জুলাই 2016-এ বৃহস্পতিতে পৌঁছায়, তারপর থেকে মেরুর ওপর দিয়ে দীর্ঘ বাঁকানো পথে ঘোরে। নিকটতম অবস্থায় দ্রুত বেগে মেঘের প্রায় 4,200 km ওপর দিয়ে গিয়ে আবার অনেক দূরে যায়। তিনটি সৌরপ্যানেল দেহ থেকে প্রায় 20 m বিস্তৃত। সঙ্গে মাইক্রোওয়েভ রেডিওমিটার, মহাকর্ষ পরীক্ষা, অবলোহিত ক্যামেরা JIRAM, অতিবেগুনি বর্ণালিবীক্ষক ও JunoCam ক্যামেরা ছিল, যাদের ফলে প্রদর্শনীর অনেক তথ্য এসেছে। দৃশ্যে প্রতি দুই মিনিটে প্রায় 4,200 km উচ্চতায় জেটের ওপর দিয়ে যায়; ওপরে উঠে চলমান ঝিলিক খুঁজুন।

মডেল কীভাবে কাজ করে এবং বৃহস্পতি থেকে কোথায় আলাদা

গ্রহ আপনার চারপাশে আঁকা। বৃহস্পতির বাঁক ঠিক রেখে জালিকা, কাছে সূক্ষ্ম ও দিগন্তে মোটা, ঠিক নিচের বিন্দুকে অনুসরণ করে। গ্রহ নিচে ঘোরে বলে আপনি সব সময় দৃশ্যের কেন্দ্রে। তাই একই দৃশ্যে 1,50,000 km থেকে গোটা চাকতি ও কয়েক কিলোমিটার দূর থেকে একেকটি মেঘ দেখা যায়। মেঘের রং গ্রাফিক্স কার্ডে আঁকা গ্রহের মানচিত্র থেকে আসে: বলয়, জেট, নির্বাচিত বছরের মাপে মহা লাল দাগ, সাদা ডিম্বাকার, উষ্ণ অঞ্চল ও মেরুর ঘূর্ণিঝড়। কাছে সূক্ষ্ম মেঘের খুঁটিনাটি যোগ হয়, স্থানীয় সময় অনুযায়ী সূর্যের আলো পড়ে।

কিছু জিনিস সহজ করা বা দৃশ্যের জন্য বানানো, তথ্যফলক বা কার্ডে তা বলা আছে।

• বায়ুপ্রোফাইল মাপা জেটের সর্বোচ্চ বেগগুলির মধ্য দিয়ে মসৃণ মডেল, প্রতি অক্ষাংশে মাপা নয়।
• মেঘের রং, উচ্চতা ও প্রতিটি গুচ্ছের আকৃতি মডেলের। নিচের মেঘস্তরের উচ্চতা মানক ঘনীভবন মডেলের; চাপ ও তাপমাত্রা Galileo যানের।
• সরে যাওয়া বৈশিষ্ট্যের (Oval BA, মুক্তোর মালা, সাদা দাগ Z, Clyde-এর দাগ, উষ্ণ অঞ্চল ও মেঘমিনার) অবস্থান মডেলের। অক্ষাংশ ও পর্যবেক্ষণের তারিখ বাস্তব।
• বৃহস্পতি 71,492 km ব্যাসার্ধের গোলক হিসেবে আঁকা। আসল গ্রহ চাপা: মেরুর ব্যাসার্ধ 66,854 km।
• মেরুজ্যোতি মডেলের উচ্চতায় কৃত্রিম রঙে আঁকা।
• মেঘচূড়া থেকে আকাশের রঙের ছবি কখনও তোলা হয়নি; ওপরের নীল ও দিগন্তের বেইজ কুয়াশা অনুমান।
• মঞ্চের মানুষ ও মঞ্চ শুধু মাপ বোঝাতে। বৃহস্পতির বায়ুমণ্ডলে কোথাও মানুষ বাঁচতে পারবে না: অক্সিজেন কম, বিকিরণ তীব্র, ওপরের ঠান্ডা ও নিচের গরম বায়ু সমান প্রাণঘাতী।