পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে তাপমাত্রার অদ্ভুত পরির্তন

আল ইহসান ডেস্ক:
আশেপাশের মহাকাশের তুলনায় এক্সোস্ফিয়ার (পৃথিবীর বায়ুম-লের সর্বোচ্চ স্তর) কেন এত গরম? পৃথিবীর বাতাসের আবরণ আসলে ভিন্ন তাপমাত্রার একাধিক স্তর দিয়ে তৈরি। সবচেয়ে নিচের স্তর হিসেবে ট্রোপোস্ফিয়ারে আবহাওয়ার বারবার পরিবর্তন চলে। উচ্চতা বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে সেখানকার তাপমাত্রা মাইনাস ৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কমে যায়।
তার ঠিক উপরের স্তর স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার সূর্যের অতি বেগুনি রশ্মি টেনে নেয়। ফলে সেখানকার তাপমাত্রা বেড়ে প্রায় শূন্য ডিগ্রি সেলসিয়াস ছুঁয়ে ফেলে। মেসোস্ফিয়ার মহাজাগতিক রশ্মি প্রতিরোধ করে। সেখানকার উচ্চতম অংশে পৃথিবীর বায়ুম-লের শীতলতম পরিবেশ বিরাজ করে, যা হলো মাইনাস ১৮০ ডিগ্রি। যেখানে আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন বিরাজ করছে, সেই থার্মোস্ফিয়ারে আবার তাপমাত্রা দেড় হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বেড়ে যায়।
তারও উপরে রয়েছে এক্সোস্ফিয়ার। সেটাই মহাকাশের সীমানা। সেখানকার তাপমাত্রা এক হাজার ডিগ্রি। ১৯৭২ সালে যুক্তরাষ্ট্রের অ্যাপোলো মিশনের মহাকাশচারীরা চাঁদ থেকে পৃথিবী ও তার বায়ুম-লের আলট্রাভায়োলেট ছবি তোলেন। সেই ছবিতে এক্সোস্ফিয়ার উজ্জ্বল ছায়ার মতো দেখাচ্ছে।
এর প্রায় ৫০ বছর পর সূর্য গবেষণার জন্য তৈরি সোহো নামের মহাকাশযান দেখিয়ে দিয়েছিল, যে আমাদের পৃথিবীর বায়ুম-লের সবচেয়ে বাইরের স্তর আসলে মহাকাশের আরও ভেতর পর্যন্ত বিস্তৃত। পৃথিবীর ব্যাসের ৫০ গুণ বড় সেই স্তর এমনকি চাঁদও পেরিয়ে গেছে।
কিন্তু এক্সোস্ফিয়ারের তাপমাত্রা কীভাবে এক হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস হতে পারে? তার ঠিক উপরে মহাকাশে মাইনাস ২৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা থাকা সত্ত্বেও এমনটা কীভাবে ঘটে? কণার গতির ভিত্তিতে সেখানকার তাপমাত্রা স্থির হয় বলেই এমনটা দেখা যায়। কণার ঘূর্ণনের গতি যত ধীর হবে, ঠা-াও তেমনই হবে। গতি বাড়লে তাপমাত্রাও বাড়বে। এক্সোস্ফিয়ারের মধ্যে মূলত হাইড্রোজেন থাকে, যা সব কণার মধ্যে সবচেয়ে হালকা।
বায়ুম-লের নিচের স্তরগুলোতে আরও ভারি পরমাণু এবং অণু বিরাজ করে। সেগুলো এক্সোস্ফিয়ারের ক্ষুদ্র হাইড্রোজেনের কণার তুলনায় অনেক ধীর গতিতে চলাচল করে। হাইড্রোজেন এত দ্রুত সঞ্চালন করে, যে এমনকি পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির টানও সেগুলোকে বশে আনতে পারে না। প্রচলিত থার্মোমিটার দিয়ে অবশ্য এক্সোস্ফিয়ারে এক হাজার ডিগ্রি তাপমাত্রা পরিমাপ করা সম্ভব নয়। কারণ গ্যাসের ঘনত্ব অত্যন্ত কম হবার কারণে পরিমাপযোগ্য তাপ পরিবহণ সম্ভব হয় না। যেমন চাঁদের উপর মাত্র পাঁচ ঘন সেন্টিমিটার জায়গায় একটি মাত্র হাইড্রোজেন পরমাণু পাওয়া যায়, যা প্রায় না থাকারই মতো।