সৌরজগৎ

সূর্য ও এর সাথে মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ সকল জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বস্তু

---

সৌরজগৎ হল সূর্য ও প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে সূর্য-প্রদক্ষিণকারী তথা পরস্পরের প্রতি অভিকর্ষজ টানে আবদ্ধ মহাজাগতিক বস্তুগুলিকে নিয়ে গড়ে একটিব্যবস্থা। আকাশগঙ্গা ছায়াপথের কেন্দ্রস্থল থেকে ২৬,০০০ আলোকবর্ষ দূরে কালপুরুষ বাহুতে এই গ্রহ ব্যবস্থাটি অবস্থিত। সৌরজগতে প্রত্যক্ষভাবে সূর্য-প্রদক্ষিণকারী বস্তুগুলির মধ্যে আটটি গ্রহই বৃহত্তম।অন্য ক্ষুদ্রতর বস্তুগুলির মধ্যে রয়েছে বামন গ্রহ ওসৌরজগতের ক্ষুদ্র বস্তুসমূহ। পরোক্ষভাবে সূর্য-প্রদক্ষিণকারী বস্তুগুলির মধ্যে দু’টি প্রাকৃতিক উপগ্রহক্ষুদ্রতম গ্রহ বুধের থেকেও আকারে বড়ো।দ্রুত তথ্য: জ্ঞাত গৌণ গ্রহ, বয়স …

৪.৬ লক্ষ কোটি বছর আগে একটি দৈত্যাকার আন্তঃনাক্ষত্রিক আণবিক মেঘের মহাকর্ষীয় পতনেরফলে সৌরজগতের উদ্ভব ঘটেছিল। সমগ্র সৌরজগতের ভরের অধিকাংশ অংশই রয়েছে সূর্যে এবং অবশিষ্ট ভরের অধিকাংশ ধারণ করে রয়েছেবৃহস্পতি। চারটি ক্ষুদ্রতর অভ্যন্তরীণ গ্রহ, অর্থাৎ বুধ,শুক্র, পৃথিবী ও মঙ্গল হল শিলাময় গ্রহ। এগুলি প্রধানত শিলা ও ধাতু দ্বারা গঠিত। চারটি বহিঃস্থ গ্রহ হল দানব গ্রহ। কারণ, বস্তুগত দিক থেকে এগুলি শিলাময় গ্রহগুলির তুলনায় অনেক বেশি ভরযুক্ত। এগুলির মধ্যে বৃহত্তম গ্রহ দু’টি হল বৃহস্পতি ও শনি। মূলত হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম দ্বারা গঠিত বলে এগুলি গ্যাস দানব নামে পরিচিত। অপর দুই সর্ববহিঃস্থ গ্রহ ইউরেনাস ও নেপচুন তুষার দৈত্য নামে পরিচিত। কারণ এগুলির প্রধান উপাদান হল জল,অ্যামোনিয়া ও মিথেনের মতো উদ্বায়ী, যেগুলি হাইড্রোজেন ও মিথেনের তুলনায় আপেক্ষিকভাবে উচ্চ গলনাঙ্ক-যুক্ত। আটটি গ্রহই ক্রান্তিবৃত্ত নামে পরিচিত একটি প্রায় চ্যাপ্টা চাকতির ভিতর প্রায় বৃত্তাকার কক্ষপথে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে।

অসংখ্য ক্ষুদ্রতর বস্তুও সৌরজগতের অন্তর্গত।মঙ্গল ও বৃহস্পতি গ্রহের কক্ষপথের মধ্যবর্তী অঞ্চলে সঞ্চরণশীল গ্রহাণু বেষ্টনীর অন্তর্গত বস্তুগুলির উপাদান শিলাময় গ্রহগুলির মতোই শিলা ও ধাতু। নেপচুনের কক্ষপথের বাইরে অবস্থিত কাইপার বেষ্টনীও বিক্ষিপ্ত চাকতি অঞ্চলে রয়েছে নেপচুন-উত্তর বস্তুগুলি। এই বস্তুগুলি মূলত বরফে গঠিত এবং এগুলিরও বাইরে সাম্প্রতিককালে আবিষ্কৃত হয়েছেসেডনয়েডের সমারোহ। এই সকল বস্তুর মধ্যে কয়েকটির আকার এতটাই বড়ো যে সেগুলির অভিকর্ষজ টান সেগুলিকে গোলকের আকার দানের পক্ষে যথেষ্ট। তবে এই জাতীয় সঠিক কতগুলি বস্তু ওই অঞ্চলে রয়েছে তা এখনও প্রমাণিত নয় বলে সেই বিষয়ে কিছু বিতর্ক রয়েছে। এই ধরনের বস্তুগুলিকে বামন গ্রহের শ্রেণিভুক্ত করা হয়। চিহ্নিত অথবা স্বীকৃত বামন গ্রহগুলির অন্যতম হল সেরেসএবং নেপচুন-উত্তর বস্তু প্লুটো ও এরিস। এই দুই অঞ্চল ছাড়াও অন্য বিভিন্ন ধরনের ক্ষুদ্রাকার বস্তু, যেমন ধূমকেতু, সেন্টোর ও আন্তঃগ্রহ ধূলি মেঘসৌরজগতের বিভিন্ন অঞ্চলের মধ্যে মুক্তভাবে সঞ্চরণশীল। ছয়টি গ্রহ, ছয়টি বৃহত্তম সম্ভাব্য বামন গ্রহ এবং অনেক ক্ষুদ্রাকার বস্তুকে প্রদক্ষিণকারীপ্রাকৃতিক উপগ্রহেরও অস্তিত্ব আছে। পৃথিবীরচাঁদের নামানুসারে এগুলিকে সাধারণভাবে “চাঁদ” বলে উল্লেখ করা হয়। প্রত্যেকটি বহিঃস্থ গ্রহকেই ঘিরে রয়েছে ধূলা ও অন্যান্য ক্ষুদ্র বস্তু দ্বারা গঠিত একটি করে গ্রহীয় বলয়।

সূর্য থেকে বাইরের দিকে প্রবহমান বৈদ্যুতিক আধান-যুক্ত কণার একটি স্রোত সৌর বায়ু নামে পরিচিত। এটি সৌরগোলক নামে পরিচিত আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যমে একটি বুদবুদ-তুল্য অঞ্চল সৃষ্টি করেছে।সৌরবিরতি হল সেই বিন্দু যেখানে সৌর বায়ুর চাপ আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যমের বিপরীত চাপের সমান; এটি বিক্ষিপ্ত চাকতির সীমা পর্যন্ত বিস্তৃত। দীর্ঘকালীন ধূমকেতুগুলির উৎসস্থল হিসাবে বিবেচিত উর্ট মেঘসম্ভবত সৌরবিরতির থেকে মোটামুটি এক হাজার গুণ দূরত্বে অবস্থিত।

আবিষ্কার ও অভিযান

কোপারনিকাসীয় মডেলের আন্দ্রেয়াস সেলারিয়াস অঙ্কিত অলংকরণ, হারমোনিয়া ম্যাক্রোকসমিকা (১৬৬০) থেকে

সভ্যতার ইতিহাসে অধিকাংশ সময় জুড়েই মানবজাতি সৌরজগৎ সম্পর্কে নানা ভ্রান্ত ধারণা পোষণ করে এসেছিল। পরবর্তী মধ্যযুগ (রেনেসাঁ পর্যায়) পর্যন্ত প্রচলিত বিশ্বাস ছিল যে, পৃথিবী মহাবিশ্বের কেন্দ্রস্থলে স্থির হয়ে রয়েছে এবং বিন্যাসগত দিক থেকে সেটির সঙ্গে আকাশে সঞ্চরণশীল দিব্য অথবা বায়বীয় বস্তুগুলির বিশেষ পার্থক্য রয়েছে। প্রাচীন গ্রিকদার্শনিক অ্যারিস্টারকাস সূর্যকেন্দ্রিক ব্রহ্মাণ্ড-বিন্যাসের কথা চিন্তা করলেও নিকোলাস কোপারনিকাসই প্রথম সূর্যকেন্দ্রিক গ্রহব্যবস্থার গাণিতিক প্রমাণ উপস্থাপন করেন।

সপ্তদশ শতাব্দীতে গ্যালিলিও গ্যালিলেই প্রথমসৌরকলঙ্ক ও বৃহস্পতির চারটি প্রাকৃতিক উপগ্রহআবিষ্কার করেন।  তাঁর পদাঙ্ক অনুসরণ করেক্রিস্টিয়ান হিউজেনস আবিষ্কার করেন শনির উপগ্রহটাইটান ও শনির বলয়ের বিশেষ আকৃতিটি। ১৭০৫ সালে এডমন্ড হ্যালি উপলব্ধি করেন, একটি বিশেষ ধূমকেতুই প্রতি ৭৫-৭৬ বছর অন্তর ফিরে আসে। এইভাবেই প্রথম প্রমাণিত হয় যে, গ্রহ ছাড়া অন্য মহাজাগতিক বস্তুও সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে চলেছে।এই সময়েই সৌরজগৎ শব্দের ইংরেজি “সোলার সিস্টেম” (“Solar System”) প্রতিশব্দটি প্রথম চালু হয়। ১৮৩৮ সালে ফ্রেডরিখ বেসেল সফলভাবে একটি নাক্ষত্রিক লম্বন দৃষ্টিভ্রম পরিমাপ করেন। এই দৃষ্টিভ্রমটির কারণ সূর্য-প্রদক্ষিণকালে পৃথিবীর গতির মাধ্যমে সৃষ্ট একটি নক্ষত্রের আপাত স্থানান্তর। এই পরিমাপটি ছিল সূর্যকেন্দ্রিকতাবাদের প্রথম প্রত্যক্ষ পরীক্ষামূলক প্রমাণ। বর্তমানে পর্যবেক্ষণমূলক জ্যোতির্বিজ্ঞানের উন্নতি এবং মনুষ্যবিহীন মহাকাশযানের ব্যবহারের ফলে সূর্য-প্রদক্ষিণকারী অন্যান্য জ্যোতিষ্কগুলিকে বিস্তারিতভাবে অনুসন্ধান করা সম্ভব হয়েছে।

সৌরজগতের সামগ্রিক চিত্র। সূর্য, গ্রহ, বামন গ্রহ ও প্রাকৃতিক উপগ্রহসমূহ সেগুলির আপেক্ষিক আকার অনুযায়ী ক্রমপরম্পরায় প্রদর্শিত, দূরত্ব অনুযায়ী নয়। নিচে পৃথকভাবে দূরত্বের পরিমাপ দেওয়া হয়েছে। প্রাকৃতিক উপগ্রহগুলি সংশ্লিষ্ট গ্রহের নিকট সেগুলির কক্ষপথের নৈকট্যের হিসাব অনুযায়ী প্রদর্শিত; শুধুমাত্র বৃহত্তম উপগ্রহগুলিই চিত্রিত হয়েছে।

গড়ন ও কাঠামো

চাঁদের পিছন থেকে তোলা সূর্যরশ্মিতে দৃষ্ট ভূ-কক্ষের চিত্র। বাম থেকে ডানে: বুধ, মঙ্গল এবং শনি গ্রহস্কেল অনুসারে সৌর জাগতিক বস্তুসমূহের কক্ষপথের চিত্র (উপরের বাম থেকে ঘড়ির কাঁটার দিকে)

সৌর জগতের প্রধান উপাদান হচ্ছে সূর্য যা একটিপ্রধান ধারার জি২ শ্রেণীর তারা। সৌর জগতের সমগ্র মোট ভরের শতকরা ৯৯.৮৬ ভাগের জন্য দায়ী হল সূর্য এবং এটিই জগতের সবকিছুকে নিয়ন্ত্রণ করে থাকে। সূর্য বাদ দিলে সৌর জগতের বাকি যে ভর অবশিষ্ট থাকে তার শতকরা ৯০ ভাগের জন্য দায়ী হলবৃহস্পতি এবং শনি গ্রহ। এই গ্রহ দুটি সূর্যকে প্রদক্ষিণরত সর্ববৃহৎ বস্তু। বর্তমানে উওর্ট মেঘ সম্বন্ধে যা বলা হচ্ছে তা সত্যি প্রমাণিত হলে এটিও সৌর জগতের ভরের একটি অংশ গঠন করবে। সূর্যকে কেন্দ্র করে ঘূর্ণায়মান অধিকাংশ বস্তুই ভূ-কক্ষেরনিকটে অবস্থিত। ভূ-কক্ষ একটি সরু রেখাপথ যা পৃথিবীর কক্ষের সাথে সমান্তরালে অবস্থিত। গ্রহগুলো ভূ-কক্ষের খুব নিকটে অবস্থিত যদিও ধূমকেতু ও অন্যান্য কাইপার বেষ্টনী বস্তু সমূহ এর সাথে বেশ বড় কোণ করে অবস্থান করে।

সৌর জগতের ভিতর অবস্থিত গ্রহ এবং অন্যান্য অধিকাংশ বস্তু সূর্যের ঘূর্ণনের সাথে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘূর্ণায়মান থাকে। এই দিকটি বোঝা যায় সূর্যের উত্তর মেরুর উপর অবস্থিত একটি বিন্দুর সাপেক্ষে। তবে এর ব্যতিক্রমও রয়েছে, যেমন, হ্যালির ধূমকেতু। সূর্যের চারদিকে ঘূর্ণায়মান বস্তুসমূহকেপলারের গ্রহীয় গতির সূত্র মেনে চলে। প্রতিটি বস্তু সূর্যকে উপবৃত্তের একটি ফোকাসে রেখে উপবৃত্তাকার কক্ষপথে আবর্তন করে। বস্তুটি সূর্যের যত নিকটে আসে তার গতিও তত বৃদ্ধি পায়। গ্রহসমূহের কক্ষপথ প্রায় বৃত্তাকার যদিও কিছুটা উপবৃত্তের আকৃতি বজায় থাকে। কিন্তু গ্রহাণু এবং কাইপার বেষ্টনী বস্তুসমূহের কক্ষপথের আকৃতি সম্পূর্ণ উপবৃত্তাকার।

বৃহৎ দূরত্বের সাথে সঠিকভাবে খাপ খাওয়ানোর জন্য অনেকগুলো প্রস্তাবনায় বলা হয়েছে যে, কক্ষপথগুলো একটি আরেকটি থেকে সমদূরত্বে অবস্থিত। কিন্তু বর্তমান প্রমাণ অনুসারে বাস্তবতা বেশ ভিন্ন। একটি গ্রহ সূর্য থেকে যত দূরে অবস্থিত তার কক্ষপথ এর পূর্ববর্তী গ্রহের কক্ষপথ থেকে তত দূরে অবস্থিত। উদাহরণস্বরুপ: শুক্র এবং বুধ গ্রহের কক্ষপথের মধ্যবর্তী দূরত্ব ০.৩৩ এইউ; কিন্তু শনি এবং বৃহস্পতি গ্রহের কক্ষপথের মধ্যবর্তী দূরত্ব ৪.৩ এইউ। আবার নেপচুন এবং ইউরেনাসের কক্ষপথের মধ্যবর্তী দূরত্ব ১০.৫ এইউ। কক্ষীয় দূরত্বের মধ্যে এই পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে তাদের মধ্যে একটি আন্তঃসম্পর্ক প্রতিষ্ঠার চেষ্টা হয়েছে অনেকবার। যেমন, বোদের তত্ত্ব। কিন্তু এই তত্ত্বগুলো গ্রহণযোগ্যতা পায় নি।

সৌরজগতের জোতিষ্কসমূহের আনুপাতিক আকার।

সূর্য

সূর্য সৌরজগতের মাতৃতারা ও এর প্রধানতম উপাদান। সূর্যের ভর অনেক বেশি। এই ভরের কারণে অভ্যন্তরভাগে যে বিপুল ঘনত্বের সৃষ্টি হয় তা-ইনিউক্লীয় সংযোজন বিক্রিয়াকে চলমান রাখে। এই বিক্রিয়ার কারণে বিপুল শক্তি নির্গত হয় যে শক্তির অধিকাংশ বিভিন্ন তড়িচ্চুম্বকীয় বিকিরণ যেমনদৃশ্যমান বর্ণালী হিসেবে মহাকাশে নির্গত হয়।

তারার শ্রেণীবিন্যাস অনুসারে সূর্য মাঝারি ধরনেরহলুদ বামন শ্রেণীতে পড়ে। কিন্তু সূর্যবে এভাবে খাটো করা এক দিক দিয়ে ঠিক হবে না। কারণ আমাদের ছায়াপথের অন্যান্য তারার তুলনায় সূর্য বেশ বড় এবং উজ্জ্বল। হের্টস্‌স্প্রুং-রাসেল চিত্র অনুসারে তারাসমূহের শ্রেণীবিন্যাস করা হয়। এটা প্রকৃতপক্ষে তারার পৃষ্ঠীয় তাপমাত্রার বিপরীতে উজ্জ্বলতাকে স্থাপন করে অঙ্কিত একটি লেখচিত্র। সাধারণত, তারার উত্তাপ যত বেশি হয় তার উজ্জ্বলতাও তত বেশি হয়। চিত্রের এই গড়নকে যে তারাগুলো অনুসরণ করে তারা প্রধান ধারায় আছে বলে ধরে নেয়া হয়। সূর্যের অবস্থান এর ঠিক মধ্যখানে। সূর্যের চেয়ে উজ্জ্বল এবং উত্তপ্ত তারা বেশ বিরল হলেও তার থেকে কম উজ্জ্বলতা এবং উত্তাপবিশিষ্ট তারার সংখ্যা অনেক।

প্রধান ধারার যেখানে সূর্য আছে তা থেকে বোঝা যায়, বর্তমানে সে তার জীবনকালের মুখ্য সময়ে আছে। অর্থাৎ সেখানে নিউক্লীয় সংযোজন বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় হাইড্রোজেনের ভাণ্ডার এখনও ফুরিয়ে যায়নি। সূর্যের উজ্জ্বলতা ক্রমান্বয়ে বাড়ছে। ইতিহাসের একেবারে প্রাথমিক সময়ে এর উজ্জ্বলতা বর্তমান থেকে শতকরা ৭৫ ভাগ বেশি ছিল।

সূর্যের হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের অনুপাত নির্ণয়ের মাধ্যমে জানা গেছে সে তার জীবনকালের মাঝামাঝি পর্যায়ে আছে। এক সময় সে প্রধান ধারা থেকে সরে যাবে, ক্রমান্বয়ে বড়, উজ্জ্বল, শীতল ও লাল হতে থাকবে। এভাবে ৫০০ কোটি বছরের মধ্যে লোহিত দানবে পরিণত হবে। সে সময় তার দীপন ক্ষমতা হবে বর্তমানের চেয়ে কয়েক হাজার গুণ বেশি।

সূর্য পপুলেশন ১ তারা হিসেবে চিহ্নিত হয়েছে। অর্থাৎ মহাবিশ্বের বিবর্তনের শেষ পর্যায়ে এটি গঠিত হয়েছে। এতে হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের চেয়ে ভারী মৌলের পরিমাণ অপেক্ষাকৃত প্রবীণ পপুলেশন ২ তারার তুলনায় বেশি। হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের চেয়ে ভারী মৌলগুলো প্রাচীন ও বিস্ফোরিত তারার কেন্দ্রে প্রথমবারের মত গঠিত হয়েছিল। তাই মহাবিশ্ব এই ভারী পরমাণু দিয়ে সমৃদ্ধ হওয়ার পূর্বেই প্রথম প্রজন্মের তারাগুলো মৃত্যুবরণ করেছিল। প্রাচীনতম তারাগুলোতে ধাতু (হিলিয়াম পরবর্তী মৌলসমূহ) খুব কম, কিন্তু অপেক্ষাকৃত নবীন তারায় ধাতুর পরিমাণ বেশি। সূর্যের মধ্যে অনেক ধাতু থাকার কারণেই এই গ্রহ জগৎ গঠিত হতে পেরেছে বলে ধারণা করা হয়। কারণ, ধাতুর বিবৃদ্ধি থেকেই গ্রহ গঠিত হয়।