প্রশান্ত মহাসাগরের নীচে পৃথিবীর আবরণের গভীরে রহস্যময় কাঠামো আবিষ্কার

উত্তরাপথঃ সম্প্রতি পৃথিবীর আভ্যন্তরীণ কাঠামো সম্পর্কে একটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার প্রকাশিত হয়েছে। যদিও এই আবিষ্কার অনেক ক্ষেত্রে বিতর্কের সৃষ্টি করেছে,যা ভবিষ্যতে আরও অনুসন্ধানের পথ প্রশস্ত করে। আমরা সবাই জানি পৃথিবীর অভ্যন্তরের সরাসরি পরীক্ষা করা অসম্ভব, কারণ পৃথিবীর  আবরণ থেকে শিলা নমুনা সংগ্রহ করার জন্য যথেষ্ট গভীরে পৌঁছানো অর্থাৎ পৃথিবীর কেন্দ্র এবং লিথোস্ফিয়ারের মধ্যে অবস্থিত স্তরে পৌঁছান – আমাদের বর্তমান ক্ষমতার বাইরে। এত গভীরতায় তাপমাত্রা এবং চাপ পরিমাপ করাও সমানভাবে অবাস্তব। এই চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে, ভূ-পদার্থবিদরা আমাদের পায়ের নীচে লুকিয়ে থাকা রহস্য উন্মোচন করার জন্য পরোক্ষ কৌশল ব্যবহার করেছেন।

পৃথিবীর অভ্যন্তর আলোকিত করার জন্য ভূমিকম্পীয় তরঙ্গ ব্যবহার

পৃথিবীর কাঠামো অন্বেষণের একটি প্রাথমিক পদ্ধতি হল সিসমোগ্রাম বিশ্লেষণ করা, যা ভূমিকম্পের ফলে সৃষ্ট তরঙ্গ রেকর্ড করে। পৃথিবী অভ্যন্তরে প্রবেশ করার সময় এই ভূকম্পীয় তরঙ্গের বেগ অধ্যয়ন করে, বিজ্ঞানীরা যা এর অভ্যন্তরীণ গঠন সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি সংগ্রহ করতে পারেন। এই প্রক্রিয়াটিকে শরীরের অঙ্গ এবং টিস্যু হিসাবে কল্পনা করলে এটিকে আল্ট্রাসাউন্ড প্রযুক্তি ব্যবহার করার সাথে তুলনা করা যেতে পারে।

যখন ভূমিকম্প হয়, তখন ভূকম্পীয় তরঙ্গগুলি উপকেন্দ্র থেকে সমস্ত দিকে বাইরের দিকে বিকিরণ করে। এই তরঙ্গগুলি পৃথিবীর মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার সময়, তাদের গতি তাদের মুখোমুখি হওয়া পদার্থের ঘনত্ব এবং স্থিতিস্থাপকতার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়, যার ফলে প্রতিসরণ, বিচ্ছুরণ বা প্রতিফলন ঘটে। ভূমিকম্প পর্যবেক্ষণ নেটওয়ার্কগুলি এই তরঙ্গের ধরণগুলি ধারণ করে, যা ভূ-পদার্থবিদদের তথ্য ব্যাখ্যা করতে এবং পৃথিবীর অভ্যন্তরে নিরন্তর চলতে থাকা গতিশীল প্রক্রিয়াগুলিকে বুঝতে সাহায্য করে।

পশ্চিম প্রশান্ত মহাসাগরের অস্বাভাবিকতা আবিষ্কার

একটি অভিনব মডেল ব্যবহার করে গবেষকগণ তাদের সাম্প্রতিক গবেষণায় পৃথিবীর নিম্ন আবরণের মধ্যে এমন অঞ্চল চিহ্নিত করেছেন যেখানে ভূকম্পীয় তরঙ্গ বিভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে – কিছু ধীরে ধীরে (লাল রঙে নির্দেশিত) এবং অন্যগুলি দ্রুত (নীল রঙে দেখানো হয়েছে)। এই আবিষ্কারগুলির মাধ্যমে পশ্চিম প্রশান্ত মহাসাগরের নীচে একটি আকর্ষণীয়, পূর্বে অনাবিষ্কৃত এলাকা রয়েছে।

সাধারণত, প্রত্যাশিত অঞ্চলে, বিশেষ করে সাবডাকশন জোনে যেখানে একটি প্লেট অন্যটির নীচে চলে যায় সেখানে ডুবে থাকা টেকটোনিক প্লেটগুলিকে সনাক্ত করা হয়েছে। এই প্রতিষ্ঠিত ধারণা বিজ্ঞানীদের পৃথিবীর ভূতাত্ত্বিক ইতিহাস জুড়ে প্লেট টেকটোনিক গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করার সুযোগ করে দিয়েছে। তবে, ETH জুরিখ এবং ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির গবেষকরা স্বীকৃত প্লেট সীমানা থেকে দূরে, বিস্তৃত মহাসাগরীয় অঞ্চল এবং মহাদেশীয় ভূখণ্ডের নীচে অবস্থিত অপ্রত্যাশিত অবশিষ্টাংশ আবিষ্কার করেছেন, যাদের উপস্থিতি সমর্থন করার জন্য কোনও উল্লেখযোগ্য ভূতাত্ত্বিক প্রমাণ নেই। এই গবেষণাটি Scientific Reports -এ প্রকাশিত হয়েছে।

গবেষণার অভিনব পদ্ধতিতে পূর্ণ-তরঙ্গরূপ বিপরীতকরণ অন্তর্ভুক্ত, একটি কৌশল যা পৃথিবীর অভ্যন্তরের একটি জটিল মানচিত্র তৈরি করতে সকল ধরণের ভূমিকম্প তরঙ্গ বিশ্লেষণ করে। এই উন্নত পদ্ধতির জন্য উল্লেখযোগ্য গণনামূলক সম্পদের প্রয়োজন, যার ফলে গবেষকরা লুগানোর CSCS-এর Piz Daint সুপার কম্পিউটার ব্যবহার করেছেন।

একটি বিশাল অসঙ্গতি প্রকাশ

গবেষণার প্রধান লেখক এবং ETH জুরিখের একজন ডক্টরেট ছাত্র থমাস শাউটেনের মতে, এই অনুসন্ধানগুলি ইঙ্গিত দেয় যে পৃথিবীর আবরণে এই ধরনের অস্বাভাবিক অঞ্চলগুলি পূর্বের ধারণার চেয়েও বেশি বিস্তৃত হতে পারে। পশ্চিম প্রশান্ত মহাসাগরের তলদেশে একটি বিশেষ উল্লেখযোগ্য অসঙ্গতি অবস্থিত, যেখানে বর্তমান প্লেট টেকটোনিক তত্ত্বগুলি নির্দেশ করে যে কোনও অবক্ষয়িত পদার্থ থাকা উচিত নয়, কারণ সাম্প্রতিক কোনও সাবডাকশন জোন নথিভুক্ত করা হয়নি।

গবেষকরা এই পদার্থগুলির প্রকৃতি এবং পৃথিবীর অভ্যন্তরের গতিশীলতার উপর তাদের প্রভাব সম্পর্কে অনিশ্চিত রয়েছেন। “এটি আমাদের চ্যালেঞ্জ,” শাউটেনের বলেন। “আমাদের উচ্চ-রেজোলিউশন মডেল এই অসঙ্গতিগুলি সনাক্ত করার অনুমতি দেয়, কিন্তু আমরা তাদের প্রকৃত প্রকৃতি বা আমরা যে নিদর্শনগুলি পর্যবেক্ষণ করি তার কারণ কী তা নির্ধারণ করতে অক্ষম।”

ভবিষ্যতের গবেষণার পথ

এই মুহুর্তে, বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় কেবল এই অসঙ্গতিগুলির উৎপত্তি সম্পর্কে তত্ত্ব দিতে পারে। শাউটেন প্রস্তাব করেন যে এগুলি কেবল গত ২০০ মিলিয়ন বছরের অস্থির, প্রাচীন প্লেট উপাদান দিয়ে গঠিত নাও হতে পারে, যেমনটি একবার ভাবা হয়েছিল। এই অঞ্চলগুলিতে প্রাচীন, সিলিকা-সমৃদ্ধ পদার্থ থাকতে পারে যা প্রায় ৮ বিলিয়ন বছর আগে ম্যান্টেল গঠনের পর থেকে টিকে আছে, অথবা সহস্রাব্দ ধরে ম্যান্টেল কার্যকলাপের মাধ্যমে বিকশিত লোহা-সমৃদ্ধ শিলা গঠন হয়ে থাকতে পারে।

পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতা বৃদ্ধির জন্য, গবেষকরা উন্নত মডেলিং কৌশলের প্রয়োজনীয়তা স্বীকার করেছেন। “আমরা বর্তমানে যে ভূমিকম্পের তরঙ্গ বিশ্লেষণ করি তা কেবল পৃথিবীর মধ্য দিয়ে তাদের ভ্রমণের গতি সম্পর্কে বিশদ প্রকাশ করে। এই পদ্ধতি পৃথিবীর অভ্যন্তরের জটিলতাগুলিকে ধারণ করে না,” শৌটেন সতর্ক করে। এই পদ্ধতিটি পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলির জটিলতা ধারণ করে না।

সূত্র : “Full-waveform inversion reveals diverse origins of lower mantle positive wave speed anomalies” by Thomas L. A. Schouten, Lars Gebraad, Sebastian Noe, Anna J. P. Gülcher, Solvi Thrastarson, Dirk-Philip van Herwaarden and Andreas Fichtner, 4 November 2024, Scientific Reports.
DOI: 10.1038/s41598-024-77399-2