মঙ্গল গ্রহে জল

বর্তমানে মঙ্গল গ্রহে জল প্রায় পুরোটাই বরফের আকারে রয়েছে। যদিও এই গ্রহের বায়ুমণ্ডলেও অল্প পরিমাণে জল রয়েছে বাষ্পের আকারে। অতীতে যাকে মঙ্গলের অগভীর মাটিতে অবস্থিত কম ঘনত্বের তরল ব্রাইন মনে করা হত (যার অপর নাম ছিল মঙ্গল গ্রহের উষ্ণ ঢালে মরসুমি প্রবাহ), তা সম্ভবত ঢালু জমিতে নেমে এসে কালো আঁকাবাঁকা ডোরা দাগ সৃষ্টি করা প্রবহমান বালি ও ধুলোর কণা। মঙ্গলের ভূপৃষ্ঠে শুধুমাত্র উত্তর মেরুস্থ হিমমুকুটেই জলীয় বরফের উপস্থিতি লক্ষিত হয়। মঙ্গল গ্রহের দক্ষিণ মেরু অঞ্চলে স্থায়ী কার্বন ডাইঅক্সাইড হিমমুকুটের তলায় এবং অধিকতর নাতিশীতোষ্ণ অবস্থায় অগভীর অন্তঃভূপৃষ্ঠে প্রচুর পরিমাণে জলের অস্তিত্ব রয়েছে। গ্রহের পৃষ্ঠভাগে অথবা পৃষ্ঠভাগের কাছাকাছি স্থানে ২ কোটি ১০ লক্ষ ঘন কিলোমিটারেরও বেশি পরিমাণ বরফ শনাক্ত করা গিয়েছে। এই বরফ সমগ্র গ্রহটিকে ৩৫ মিটার গভীর জলের তলায় নিমজ্জিত দিতে পারে। এমনকি সম্ভবত আরও বরফ গভীর অন্তঃভূপৃষ্ঠে আবদ্ধ অবস্থায় রয়েছে। ২০২৪ সাথে প্রকাশিত এক গবেষণা মতে মঙ্গলের পৃষ্ঠ থেকে ১১.৫ কিলোমিটার গভীরে জলের সন্ধান মিলেছে।
কিছুটা তরল জল হয়তো বর্তমানে মঙ্গল গ্রহের পৃষ্ঠভাগে ক্ষণস্থায়ীভাবে বিদ্যমান। কিন্তু বায়ুমণ্ডলের দ্রবীভূত আর্দ্রতার চিহ্ন ও ঘনত্বহীন আবরণীর মধ্যেই তা সীমাবদ্ধ। গ্রহের পৃষ্ঠভাগে তরল জলের কোনও বৃহৎ স্থায়ী আধার নেই। কারণ সেখানে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ গড়ে মাত্র , যা গলনাঙ্কে জলের বাষ্পীয় চাপের সামান্য নিচে; মঙ্গল গ্রহের সাধারণ পরিস্থিতিতে এই গ্রহের পৃষ্ঠভাগে বিশুদ্ধ জল হয় জমে যাবে অথবা, গলনাঙ্কের উপর উত্তপ্ত হয়, তবে উর্ধ্বপাতিত হয়ে বাষ্পে পরিণত হবে। প্রায় ৩৮০ কোটি বছর আগে মঙ্গল গ্রহের বায়ুমণ্ডল সম্ভবত অধিকতর ঘন ছিল এবং এই গ্রহের পৃষ্ঠতলের তাপমাত্রাও সম্ভবত বেশি ছিল। যার ফলে হয়তো গ্রহের পৃষ্ঠতলে প্রচুর পরিমাণে তরল জলও ছিল। যার মধ্যে সম্ভবত একটি বৃহৎ মহাসাগরও ছিল। এই মহাসাগরটি সম্ভবত গ্রহের এক-তৃতীয়াংশ জুড়ে ছিল। মঙ্গলের সাম্প্রতিক ইতিহাসেও একাধিক বিরতিতে অল্প সময়ের জন্য গ্রহের পৃষ্ঠতলে জলপ্রবাহ ছিল বলে স্পষ্ট বোঝা যায়। ২০১৩ সালের ৯ ডিসেম্বর নাসা জানায় যে, "কিউরিওসিটি" রোভার কর্তৃক এইলিস প্যালাস অঞ্চল পর্যবেক্ষণ থেকে প্রাপ্ত প্রমাণের ভিত্তিতে বোঝা গিয়েছে গেল অভিঘাত খাদের মধ্যে একটি প্রাচীন মিষ্টিজলের হ্রদ ছিল, যা হয়ত অনুজীব জীবনের পক্ষে সহায়ক ছিল।
একাধিক প্রমাণ নির্দেশ করে যে, মঙ্গল গ্রহে প্রচুর পরিমাণে জলীয় বরফ বিদ্যমান এবং এই গ্রহের ভূতাত্ত্বিক ইতিহাসে সেই জলীয় বরফ একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। মহাকাশযান থেকে গৃহীত চিত্র, রিমোট সেন্সিং কৌশল (বর্ণালিসংক্রান্ত পরিমাপ, র‍্যাডার, ইত্যাদি) এবং ল্যান্ডার ও রোভারগুলির পৃষ্ঠতল অনুসন্ধানের মাধ্যমে মঙ্গল গ্রহে বর্তমানে বিদ্যমান জলের একটি আনুমানিক পরিসংখ্যান পাওয়া যায়। অতীতে জলের অস্তিত্বের ভূতাত্ত্বিক প্রমাণগুলির মধ্যে আছে বন্যার ফলে সৃষ্ট বহুসংখ্যক বহিঃপ্রবাহ প্রণালি প্রাচীন নদী উপত্যকা জালক, বদ্বীপ, ও হ্রদতল। এছাড়া পৃষ্ঠভাগের উপর এমন কিছু পাথর ও খনিজ শনাক্ত করা গিয়েছে, যেগুলি শুধুমাত্র তরল জলের দ্বারাই গঠিত হওয়া সম্ভব। অসংখ্য ভূপ্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্য সাম্প্রতিক অতীতে এবং বর্তমানে এই গ্রহে ভূগর্ভস্থ বরফ (পার্মাফ্রস্ট) ও হিমবাহগুলিতে বরফের সঞ্চলনের কথা ইঙ্গিত করে। সংকীর্ণ নালিকা এবং খাড়া পাড় ও অভিঘাত গহ্বরের প্রাচীরগুলির গায়ে রৈখিক ঢাল ইঙ্গিত করে যে, প্রবহমান জল মঙ্গল গ্রহের ভূপৃষ্ঠকে রূপ দেওয়ার কাজটি চালিয়ে যায়, যদিও সুপ্রাচীন কালের তুলনায় অনেক কম হারে।
কয়েক কোটি বছর আগে মঙ্গল গ্রহের পৃষ্ঠভাগ পর্যায়ক্রমে আর্দ্র হয়েছিল এবং সেই সময় হয়তো এই গ্রহ অনুজৈব জীবনের পক্ষে সহায়কও ছিল। কিন্তু মঙ্গল-পৃষ্ঠের বর্তমান পরিবেশটি শুষ্ক ও প্রায় হিমায়িত, যা সম্ভবত জীবনধারণের ক্ষেত্রে অনতিক্রমণীয় বাধার সৃষ্টি করে। সেই সঙ্গে আবার মঙ্গল গ্রহে একটি ঘন বায়ুমণ্ডল, ওজন স্তর ও চৌম্বক ক্ষেত্র না থাকায় সৌর ও অন্যান্য মহাজাগতিক রশ্মিগুলি সরাসরি মঙ্গল-পৃষ্ঠে আঘাত করে। কোষবিশিষ্ট শরীরের উপর আয়নায়িত রশ্মিবিচ্ছুরণের ক্ষতিকারক প্রভাব হল মঙ্গল-পৃষ্ঠে জীবনের উদ্বর্তনের পথে অন্যতম প্রধান সীমাবদ্ধতা। তাই মঙ্গলে জীবন আবিষ্কারের শ্রেষ্ঠ সম্ভাব্য স্থান হল অন্তর্ভূপৃষ্ঠের পরিবেশগুলি। ২০১৬ সালের ২২ নভেম্বর নাসা জানায় যে, মঙ্গল গ্রহের এক স্থানে প্রচুর পরিমাণে ভূগর্ভস্থ বরফের সন্ধান পাওয়া গিয়েছে। এখানে জলের পরিমাণ যা শনাক্ত করা হয়েছে, তা সুপিরিয়র হ্রদের সমগ্র জলরাশির সমান। ২০১৮ সালের জুলাই মাসে ইতালিয়ান বৈজ্ঞানিকেরা জানান যে, মঙ্গল গ্রহে একটি উপহিমবাহ হ্রদ আবিষ্কৃত হয়েছে। আয়তনের এই হ্রদটির অবস্থান দক্ষিণ মেরুস্থ হিমছত্রের তলদেশে। পাশের দিকে এই হ্রদের প্রসার প্রায় । এটিই এই গ্রহের প্রথম আবিষ্কৃত সুস্থিত জলাশয়।
মঙ্গল গ্রহে জলের আয়তন ও অবস্থা খতিয়ে দেখা এই গ্রহের জীবন বিকাশের সম্ভাবনা পর্যালোচনা এবং ভবিষ্যৎ অভিযানের জন্য ব্যবহারযোগ্য সম্পদ আহরণের ক্ষেত্রে খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এই জন্য ২১শ শতাব্দীর প্রথম দশকে নাসার মার্স এক্সপ্লোরেশন প্রোগ্রামের (এমইপি) বিজ্ঞান-সংক্রান্ত থিম ছিল "ফলো দ্য ওয়াটার"। ২০০১ মার্স ওডিসি, মার্ক্স এক্সপ্লোরেশন রোভারসমূহ (এমইআর), মার্স রিকনসঁস অরবিটার (এমআরও) ও মার্স "ফিনিক্স" ল্যান্ডারের আবিষ্কারগুলি এই গ্রহে জলের অতিপ্রাচুর্য ও বণ্টন-সংক্রান্ত প্রধান প্রশ্নগুলির উত্তরদানের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা নিয়েছে। ইউরোপিয়ান স্পেস এজেন্সির (ইএসএ) মার্স এক্সপ্রেস অরবিটারও এই অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় তথ্য-পরিসংখ্যান সরবরাহ করেছে। মার্স ওডিসি, মার্স এক্সপ্রেস, এমআরও ও মার্স সায়েন্স ল্যান্ডার "কিউরিওসিটি" রোভার এখনও মঙ্গল গ্রহ থেকে তথ্য-পরিসংখ্যান পাঠাচ্ছে এবং নতুন নতুন আবিষ্কারের ঘটনা ঘটে চলেছে।
মঙ্গল গ্রহে জলের ধারণাটি মহাকাশ যুগের থেকেও কয়েকশো বছরের পুরনো। প্রথম দিকের দূরবীনের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করে সঠিকভাবেই অনুমান করা হয়েছিল যে, মেরুস্থ সাদা হিমছত্র ও মেঘগুলি জলের উপস্থিতি নির্দেশ করছে। এই সব পর্যবেক্ষণ এবং সেই সঙ্গে মঙ্গল গ্রহে ২৪ ঘণ্টায় দিনরাতের বিষয়টির কথা মাথায় রেখে জ্যোতির্বিদ উইলিয়াম হার্শেল ১৭৮৪ সালে ঘোষণা করেন যে, মঙ্গল গ্রহ সম্ভবত সে গ্রহের অধিবাসীদের "এমন এক পরিস্থিতি [প্রদান করে] যা অনেক দিক থেকেই ঠিক আমাদেরই মতো"।
২০শ শতাব্দীর গোড়াতেই অধিকাংশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী স্বীকার করে নেন যে, মঙ্গল গ্রহ পৃথিবীর থেকে অনেক বেশি ঠান্ডা ও শুষ্ক। মহাসাগরের অস্তিত্বের ধারণাটিও পরিত্যক্ত হয়। তাই মঙ্গল গ্রহটি এমন এক "মুমূর্ষু" গ্রহের উদাহরণ হয়ে ওঠে, যেখানে জলের পরিমাণ অত্যন্ত অপর্যাপ্ত। এই গ্রহের যে অন্ধকারাচ্ছন্ন অঞ্চলগুলি ঋতু অনুযায়ী পরিবর্তিত হতে দেখা যায়, সেগুলিকে গাছপালায় ভরা অঞ্চল মনে করা হল। মঙ্গল গ্রহ সম্পর্কে এই ধারণাটিকে জনপ্রিয় করে তোলার পিছনে যে ব্যক্তির অবদান সর্বাধিক, তার নাম পার্সিভাল লোয়েল (১৮৫৫-১৯১৬)। তিনি ভেবেছিলেন, মঙ্গল গ্রহের অধিবাসীদের একটি প্রজাতি মেরু অঞ্চল থেকে বিষুব অঞ্চলের বাসিন্দাদের কাছে জল পৌঁছে দেওয়ার জন্য ক্যানালের একটি নেটওয়ার্ক গড়ে তুলেছে। লোয়েলের এই ধারণা সাধারণ মানুষের কাছে বিপুল জনপ্রিয়তা অর্জন করলেও, অধিকাংশ জ্যোতির্বিজ্ঞানীই তা প্রত্যাখ্যান করেন। বিজ্ঞানী সমাজের সংখ্যাগুরু অংশের দৃষ্টিভঙ্গির সারবস্তু সম্ভবত সবচেয়ে ভালো ভাবে উল্লেখ করেছিলেন ইংরেজ জ্যোতির্বিজ্ঞান এডওয়ার্ড ওয়াল্টার মন্ডার (১৮৫১-১৯২৮)। তিনি মঙ্গল গ্রহের জলবায়ুর তুলনা করেছিলেন উত্তর মেরু অঞ্চলে একটি দ্বীপে অবস্থিত কুড়ি হাজার ফুট উঁচু পর্বতশৃঙ্গের শীর্ষদেশের অবস্থার সঙ্গে, যেখানে লাইকেন-জাতীয় ছত্রাকই শুধু প্রাণধারণ করতে পারে বলে মনে করা যেতে পারে।
এরই মধ্যে অনেক জ্যোতির্বিজ্ঞানী মঙ্গল গ্রহের বায়ুমণ্ডলের উপাদানগুলি সম্পর্কে নিশ্চিত হওয়ার আশায় গ্রহ বর্ণালিবিজ্ঞানের যন্ত্রপাতিগুলি পরিমার্জিত করছিলেন। ১৯২৫ থেকে ১৯৪৩ সালের মধ্যে মাউন্ট উইলসন মানমন্দিরে ওয়াল্টার অ্যাডামস ও থিওডোর ডানহ্যাম মঙ্গল গ্রহের বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্প চিহ্নিত করার চেষ্টা করছিলেন। তবে সাধারণভাবে সেই পরীক্ষার ফলাফল নেতিবাচকই হয়েছিল। মঙ্গলের বায়ুমণ্ডলের একমাত্র যে উপাদানটির কথা জানা গিয়েছিল সেটি হল কার্বন ডাই অক্সাইড (CO)। ১৯৪৭ সালে গেরার্ড কুইপার বর্ণালি বিশ্লেষণের মাধ্যমে তা চিহ্নিত করেছিলেন। ১৯৬৩ সালের আগে মঙ্গলে জলীয় বাষ্প নিঃসন্দেহে শনাক্ত করা যায়নি।
ক্যাসিনির সময় থেকে (১৬৬৬) মনে করা হত যে, মেরুস্থ হিমছত্রগুলি জলীয় বরফ দ্বারা গঠিত। ১৮০০-এর দশকের শেষ দিকে অল্প কয়েকজন বিজ্ঞানী এই মতের যথার্থতা নিয়ে প্রশ্ন তোলেন। তারা মনে করতেন এই হিমছত্রগুলি কার্বন ডাই অক্সাইড বরফ দ্বারা গঠিত। সামগ্রিকভাবে এই গ্রহের কম তাপমাত্রা ও আপাতদৃষ্টিতে পরিমাপযোগ্য জলের অভাবের দিকটি বিবেচনা করে তারা এই মত প্রকাশ করেছিলেন। ১৯৬৬ সালে রবার্ট লিটন ও ব্রুস মারে এই উপপ্রমেয়টিকে তাত্ত্বিকভাবে নিশ্চিত করেন। বর্তমানে জানা গিয়েছে যে, উভয় মেরুর হিমছত্রগুলি প্রধানত কার্বন ডাই অক্সাইড বরফেই নির্মিত। তবে উত্তর মেরুতে গ্রীষ্মকালে একটি স্থায়ী (অথবা দীর্ঘস্থায়ী) জলীয় বরফ গঠিত হিমছত্র অবস্থান করে। দক্ষিণ মেরুতে গ্রীষ্মে কার্বন ডাই অক্সাইডের বরফ গঠিত একটি ছোটো হিমছত্র থাকে। কিন্তু সেই হিমছত্রটিও জলীয় বরফের আচ্ছাদনে ঢাকা থাকে।
১৯৬৫ সালে মেরিনার ৪ মঙ্গল গ্রহের জলবায়ু-সংক্রান্ত সর্বশেষ দুর্বোধ্য প্রশ্নটি উপস্থাপিত করে। সেই মহাকাশযান থেকে তোলা অস্পষ্ট টেলিভিশন ছবিগুলিতে দেখা যায়, এই গ্রহের পৃষ্ঠতল অভিঘাত খাদে ভর্তি। এটি ইঙ্গিত করে এই পৃষ্ঠতল অত্যন্ত প্রাচীন এবং পৃথিবীতে যেমন ভূমিক্ষয়ের বিভিন্ন স্তর ও টেকটনিক ক্রিয়াকলাপ দৃষ্ট হয়, তা এই গ্রহের ক্ষেত্রে ঘটেনি। অল্প পরিমাণে ভূমিক্ষয়ের অর্থ, কোটি কোটি বছর ধরে এই গ্রহের ভূমিরূপবিদ্যার ক্ষেত্রে তরল জল বড়ো কোনও ভূমিকা গ্রহণ করেনি। তাছাড়া মহাকাশযানটি যখন গ্রহের পিছন দিয়ে চলেছিল তখন সেটি থেকে পাওয়া বেতার সংকেতে ধরা পড়া বিভিন্নতা থেকে বিজ্ঞানীরা এই গ্রহের বায়ুমণ্ডলের ঘনত্ব পরিমাপ করার সুযোগ পান। ফলাফল থেকে দেখা যায়, এই গ্রহের বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পৃথিবীর সমুদ্রপৃষ্ঠের বায়ুমণ্ডলের চাপের ১%-এরও কম, যার ফলে তরল জলের অস্তিত্ব কার্যত অসম্ভব হয়ে দাঁড়ায়। এহেন কম চাপে জল দ্রুত উত্তপ্ত হয়ে বাষ্পে পরিণত হয় অথবা জমে যায়। তাই মঙ্গল গ্রহ অনেকটা চাঁদের মতো একটি জগৎ বলেই বিজ্ঞানীদের ধারণা জন্মে। শুধুমাত্র এই গ্রহে ধুলো উড়িয়ে নিয়ে যাওয়ার ক্ষমতা রাখা একটি হালকা বায়ুমণ্ডল আছে, যা চাঁদের নেই। এই ধারণাটিই বিজ্ঞানীরা প্রায় এক দশক ধরে পোষণ করেছিলেন। এরপর মেরিনার ৯ এক অধিকতর গতিময় মঙ্গল গ্রহের ছবি উপস্থাপিত করে। এই ছবিগুলি ইঙ্গিত করে এই গ্রহের অতীতের পরিবেশ বর্তমানের তুলনায় অনেক বেশি সহনীয় ছিল।
২০১৪ সালের ২৪ জানুয়ারি, নাসা ঘোষণা করে যে, মঙ্গল গ্রহে "কিউরিওসিটি" ও "অপারচুনিটি" রোভার দু’টির সাম্প্রতিক গবেষণার বিষয়বস্তু হবে প্রাচীন জীবনের প্রমাণ অনুসন্ধান করা। এর মধ্যে স্বভোজী, কিমোট্রফিক এবং/অথবা কিমোলিথোঅটোট্রফিক অনুজীব যেমন রয়েছে, তেমনই আছে প্রাচীন জলের অনুসন্ধান। ফ্লাভিও-লেকাস্ট্রাইন পরিবেশে (প্রাচীন নদনদী ও হ্রদ-সম্পর্কিত অঞ্চল) এই জল হয়তো গ্রহটিকে বাসযোগ্য করেছিল।
বহু বছর ধরে মনে করা হত যে, বন্যার যে অবশিষ্টাংশ পর্যবেক্ষিত হয়েছে, তার কারণ কোনও সর্বব্যাপী জলাধার থেকে জলের নিঃসরণ। কিন্তু ২০১৫ সালে প্রকাশিত গবেষণাপত্র থেকে জানা গিয়েছে যে, এর উৎস ৪ কোটি ৫ কোটি বছর আগে সংঘটিত পলি ও বরফের আঞ্চলিক সঞ্চয়। মঙ্গল গ্রহের উত্তরের নিম্নভূমি অঞ্চলে যে আদিম মহাসাগর ছিল, তার তলদেশের গভীর গিরিখাতগুলিতে নদী ও হিমবাহের গলনের ফলে বাহিত পলি সঞ্চিত হয়। এই গভীর উপত্যকার পলির মধ্যে সংরক্ষিত জলই পরে বিধ্বংসী বন্যার আকারে মুক্তিলাভ করে এবং তার প্রভাবগুলি আজও দেখা যায়।
সাধারণভাবে বিজ্ঞানীরা স্বীকার করেন যে, মঙ্গল গ্রহের আদি ইতিহাসে এই গ্রহে প্রচুর পরিমাণে জলের অস্তিত্ব ছিল। কিন্তু তারপর থেকে তরল জলের সকল বৃহৎ অঞ্চলই অবলুপ্ত হয়েছে। এই জলের একটি ক্ষুদ্র অংশ মঙ্গল গ্রহে এখনও বরফের আকারে এবং প্রচুর পরিমাণে কাদা খনিজ (ফিলোসিলিকেট) ও সালফেটের মতো জল-সমৃদ্ধ উপাদানের মধ্যে আবদ্ধ অবস্থায় রয়েছে। হাইট্রোজেন আইসোটোপিক অনুপাত পর্যালোচনা ইঙ্গিত করে যে, ২.৫ জ্যোতির্বিদ্যা-এককের (এইউ) অধিক দূরবর্তী স্থান থেকে আগত গ্রহাণু ও ধূমকেতুগুলি মঙ্গল গ্রহের জলের উৎস, যা পৃথিবীর এখনকার মহাসাগরের ২৭% জলের পরিপ্রেক্ষিতে মঙ্গল গ্রহের সাম্প্রতিক জলের ৬%।