জ্যোতির্ময়,গবেষক, বায়রয়েৎ বিশ্ববিদ্যালয়
যোগাযোগ: https://twitter.com/GeophyJo পডকাস্ট: পল্লবী মালো, ভারতীয় বিজ্ঞান সংস্থা আমাদের পায়ের নিচে কি আছে? মাটি। মাটির নিচে? পাথর, জল? নাকি অন্য কিছু? এ বড় জটিল প্রশ্ন। আমাদের পায়ের নিচে কি আছে, মোটেও তাকে দেখা যায় না। কখনো একটু গর্ত খোঁড়া যেতে পারে। তবে পৃথিবীর ৬৩৭০ কিলোমিটারের সাপেক্ষে তারা নগন্য। তাহলে কি করে জানা যাবে মাটির নিচে কি আছে? জেনে লাভটাই বা কি?
চেরাচিত্র [Tomography, τόμος = slice ]:
মহাকাশ পর্যবেক্ষণের এই সুবিধা আছে। একটা টেলিস্কোপ নিয়ে বসলে কিছু অন্তত দেখা যাবে। কিন্তু পৃথিবীর ভিতরে পর্যবেক্ষণ করার কোনো উপায় নেই। এরকম আরো অনেক ক্ষেত্রেই সরাসরি পর্যবেক্ষণ করার মতো উপায় থাকে না। মানুষের শরীর তার মধ্যে একটা বিশেষ উদাহরণ। সেজন্য পরোক্ষ ভাবে পর্যবেক্ষণ করার বিভিন্ন উপায় বের করা হয়েছে। যেমন হাড় ভেঙে গেলে x-ray ব্যবহার করা হয়, পেটের সমস্যার জন্য ultrasoound এবং ব্রেইনের ভিতরের ছবি তোলার জন্য CT scan। প্রতিটা ক্ষেত্রেই কোনো বিশেষ তরঙ্গ এর সাহায্য নিয়ে এই সমস্ত পরোক্ষ ছবি তোলা হয়। তরঙ্গের সাহায্যে এই রকম ছবি তোলার পদ্ধতিকে বলা হয় "Tomography"। যেখানে μ মাধ্যমের rigidity, K মাধ্যমের bulk modulus, ρ মাধ্যমের ঘনত্ব। S তরঙ্গের গতিবেগের সমীকরণে মাধ্যমের bulk modulus থাকে না, এই গতিবেগ কেবল মাত্র rigidity এর ওপর নির্ভরশীল। rigidity একটা মাধ্যমের কাঠিন্যকে প্রকাশ করে। যেকোনো তরল মাধ্যমের rigidity 0। তাই তরল মাধ্যম (যেমন জল) এর মধ্যে S তরঙ্গ যেতে পারে না। মাধ্যম যত কঠিন হয়, এবং ঘন হয়, ভূমিকম্প তরঙ্গের গতিবেগ ক্রমশ বাড়তে থাকে। ভূমিকম্প তরঙ্গের যাত্রাপথ বিশ্লেষণ করে পৃথিবীর কোন গভীরতায় তরঙ্গবেগ পরিবর্তিত হচ্ছে তা বোঝা যায়। যদি কোনো জায়গায় তরঙ্গ বেগ বেড়ে যায়, তাহলে বলা যেতে পারে সেই স্থানে বেশি ঘনত্বের পদার্থ রয়েছে, আবার কোথাও যদি বেগ কমে যায় তাহলে বলা যেতে পারে, ওই স্থানে কম ঘনত্বের পদার্থ রয়েছে। তরঙ্গ বিশ্লেষণ করতে গিয়ে দেখা গেছে ভূপৃষ্ট থেকে প্রায় ৩০০০ কিলোমিটার নিচে গিয়ে S তরঙ্গ শেষ হয়ে যায়, অর্থাৎ গতিবেগ ০ হয়ে গেছে। আবার প্রায় ৫১০০ কিলোমিটার গভীরতায় S তরঙ্গ ফিরে আসে। এর থেকে বোঝা যায় প্রায় ৩০০০ থেকে ৫১০০ কিলোমিটার পর্যন্ত গভীরতায় রয়েছে একটা তরল স্তর, যার মধ্যে দিয়ে S তরঙ্গ প্রবাহিত হতে পারে না। ঠিক এই গভীরতা কঠিন ম্যান্টলের শেষ প্রান্ত, এর পর থেকে শুরু হয় তরল বহিঃকেন্দ্র। এই ভাবে তরঙ্গের গতিবেগকে পরিবর্তিত করে পৃথিবীর অভ্যন্তরের একটা পরোক্ষ ছবি পাওয়া যায়। এই পদ্ধতিকে বলা হয় seismic inversion।
Large Low Shear Velocity Province (LLSVP):
১৯০০ শতকের শেষ বেলায় ভূপদার্থবিদরা প্রায় নিশ্চিত যে ৩০০০ কিলোমিটার নিচে যে কোর-ম্যান্টল সীমানার কাছে অদ্ভুদ কিছু ঘটছে। প্রশান্ত মহাসাগর আর আফ্রিকার নিচে দুই বিস্তৃণ অঞ্চল জুড়ে এখানে রয়েছে দুটি লো ভেলোসিটি জোন, অর্থাৎ যেখানে ভূমিকম্পের S তরঙ্গের গতিবেগ কমে যায়। এই ঘটনা তখনই ঘটতে পারে যদি কোনো স্থানে কম ঘনত্বের বস্তু থাকে (সাধারণত, পাথর অল্প পরিমানে গলে গেলে এরকম হতে পারে)। কিন্তু ১৯৯৯ সালে ইসি এবং ট্রম্পের গবেষণায় আবার অদ্ভুদ ফলাফল দেখা গেলো।
A Thermo-chemical layer:
Hotspot:
Degree 2 Convection:
References: Ishii, M. and Tromp, J., 1999. Normal-mode and free-air gravity constraints on lateral variations in velocity and density of Earth's mantle. Science, 285(5431), pp.1231-1236. Tackley, P.J., 2000. Mantle convection and plate tectonics: Toward an integrated physical and chemical theory. Science, 288(5473), pp.2002-2007. Torsvik, T.H., Smethurst, M.A., Burke, K. and Steinberger, B., 2008. Long term stability in deep mantle structure: Evidence from the~ 300 Ma Skagerrak-Centered Large Igneous Province (the SCLIP). Earth and Planetary Science Letters, 267(3-4), pp.444-452. Torsvik, T.H., Burke, K., Steinberger, B., Webb, S.J. and Ashwal, L.D., 2010. Diamonds sampled by plumes from the core–mantle boundary. Nature, 466(7304), pp.352-355.
0 Comments
Leave a Reply. |
Archives
February 2023
Categories |