ওবেরন (প্রাকৃতিক উপগ্রহ)

ওবেরন বা ইউরেনাস ৪ হল ইউরেনাস গ্রহের দূরতম প্রধান প্রাকৃতিক উপগ্রহ বা চাঁদ। এটি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সহ দ্বিতীয় বৃহত্তম, যা অস্ট্রেলিয়ার ক্ষেত্রফলের সঙ্গে তুলনাযোগ্য এবং ইউরানীয় চাঁদের মধ্যে দ্বিতীয় বৃহত্তম ও সৌরজগতের নবম বৃহৎ প্রাকৃতিক উপগ্রহ বা চাঁদ। উইলিয়াম হার্শেল কর্তৃক ১৮৭৮ সালে আবিষ্কৃত ওবেরনের নামকরণ পরীদের পৌরাণিক রাজার নামানুসারে করা হয়েছে, যাকে শেক্সপিয়ারের "এ মিডসামার নাইট'স ড্রিম"-এর একটি চরিত্র হিসাবে খুঁজে পাওয়া যায়। প্রাকৃতিক উপগ্রহটির কক্ষপথ আংশিকভাবে ইউরেনাসের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বাইরে রয়েছে।
সম্ভবত ওবেরন প্রাকৃতিক উপগ্রহটি ইউরেনাস গ্রহের গঠনের ঠিক পরেই ইউরেনাসকে ঘিরে থাকা অ্যাক্রেশন ডিস্ক থেকে গঠিত হয়েছিল। প্রাকৃতিক উপগ্রহটি প্রায় সমান পরিমাণে বরফ ও শিলা নিয়ে গঠিত, এবং সম্ভবত এটি একটি পাথুরে কেন্দ্র ও একটি বরফ ম্যান্টলে পৃথক রয়েছে। তরল জলের একটি স্তর ম্যান্টল ও কেন্দ্রের মধ্যবর্তী স্থানে উপস্থিত থাকতে পারে। মনে করা হয়, ওবেরনের অন্ধকারময় ও কিছুটা লাল রঙের পৃষ্ঠটির আকৃতি মূলত গ্রহাণু ও ধূমকেতু অভিঘাত দ্বারা গঠিত হয়েছিল। এটি ২১০ কিলোমিটার ব্যাসের অসংখ্য অভিঘাত খাদ দ্বারা আচ্ছাদিত। ওবেরনে প্রাথমিক বিবর্তনের সময় অভ্যন্তর প্রসারণের ফলস্বরূপ ক্রাস্টাল সম্প্রসারণের সময় গঠিত "চ্যাসমাতা"র (গ্র্যাবেন বা স্কার্পস) একটি ব্যবস্থা রয়েছে।
ইউরানীয় ব্যবস্থাটি কেবল একবারই খুব কাছাকাছি অধ্যয়ন করা হয়েছে: মহাকাশযান "ভয়েজার ২" ১৯৮৬ সালের জানুয়ারি মাসে ওবেরনের বেশ কয়েকটি চিত্র ধারণ করেছিল, যার ফলে প্রাকৃতিক উপগ্রহটির পৃষ্ঠের ৪০%-এর মানচিত্র করা সম্ভব হয়েছিল।
ওবেরন ১৭৮৭ সালের ১১ই জানুয়ারি উইলিয়াম হার্শেল কর্তৃক আবিষ্কৃত হয়েছিল; একই দিনে তিনি ইউরেনাসের বৃহত্তম প্রাকৃতিক উপগ্রহ টাইটানিয়া আবিষ্কার করেছিলেন। পরে তিনি আরও চারটি উপগ্রহের আবিষ্কারের কথা জানিয়েছেন, যদিও পরবর্তীকালে এগুলি ভুল প্রমাণিত হয়েছিল। প্রাকৃতিক উপগ্রহগুলির আবিষ্কারের পরে প্রায় পঞ্চাশ বছর ধরে, উইলিয়াম হার্শেলের দূরবীন ব্যতীত অন্য কোনও উপকরণ দ্বারা টাইটানিয়া ও ওবেরনকে পর্যবেক্ষণ করা যায়নি, যদিও প্রাকৃতিক উপগ্রহটি পৃথিবী থেকে বর্তমানের উচ্চ-পর্যায়ের অপেশাদার দূরবীন দ্বারা দেখা যায়।
ইউরেনাসের সকল প্রাকৃতিক উপগ্রহের নামকরণ উইলিয়াম শেক্সপিয়ার বা আলেকজান্ডার পোপের সৃষ্ট চরিত্রের নামে করা হয়েছে। ওবেরন নামটি "এ মিডসামার নাইট'স ড্রিম"-এর পরীদের রাজা ওবেরন-এর নাম থেকে নেওয়া হয়েছিল। তখন পর্যন্ত আবিষ্কৃত ইউরেনাসের চারটি উপগ্রহের নাম উইলিয়াম ল্যাসেলের অনুরোধে হার্শেলের ছেলে জন হার্শেল প্রস্তাব করেন, উইলিয়াম ল্যাসেল এক বছর পূর্বে ইউরেনাস গ্রহের অপর দুটি উপগ্রহ আরিয়েল ও আম্ব্রিয়েল-এর আবিষ্কার করেছিলেন। নামের বিশেষণ রূপটি হল ওবেরনীয় (বাংলা) বা ওবেরনিয়ান (ইংরেজি)।
ওবেরনকে প্রাথমিকভাবে "ইউরেনাসের দ্বিতীয় উপগ্রহ" হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল এবং উইলিয়াম ল্যাসেল দ্বারা ১৮৪৮ সালে ইউরেনাস ২ উপাধি দেওয়া হয়েছিল, যদিও তিনি কখনও কখনও উইলিয়াম হার্শেলের সংখ্যা ব্যবহার করতেন (যেখানে টাইটানিয়া ও ওবেরন হল যথাক্রমে ২ ও ৪)। উইলিয়াম ল্যাসেল ১৮৫১ সালে শেষ পর্যন্ত রোমান সংখ্যা দ্বারা গ্রহ থেকে তাদের দূরত্ব অনুসারে চারটি পরিচিত উপগ্রহের সংখ্যা নির্ধারণ করে, এবং তারপর থেকে ওবেরনকে ইউরেনাস ৪ হিসাবে মনোনীত করা হয়।
ওবেরন প্রায় ৫,৮৪,০০০ কিলোমিটার দূরত্বে ইউরেনাসকে প্রদক্ষিণ করে, এটি ইউরেনাসের পাঁচটি প্রধান প্রাকৃতিক উপগ্রহের মধ্যে সবচেয়ে দূরবর্তী প্রাকৃতিক উপগ্রহ। ওবেরনের কক্ষপথে ইউরেনাসের বিষুব রেখার সাপেক্ষে একটি ছোট কক্ষীয় উৎকেন্দ্রিকতা ও নতি রয়েছে। এটির কক্ষীয় পর্যায়কাল হল প্রায় ১৩.৫ দিন, যা অক্ষীয় ঘূর্ণনকালের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অন্য কথায়, গ্রহের দিকে সর্বদা নির্দেশিত একটি মুখ সহ ওবেরন হল মহাকর্ষীয় প্রবাহাবদ্ধ। ওবেরনের কক্ষপথের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ ইউরেনীয় চুম্বকমণ্ডলের বাইরে প্রসারিত আছে। ফলস্বরূপ, এর পৃষ্ঠটি সরাসরি সৌর বায়ু দ্বারা আঘাতপ্রাপ্ত হয়। এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ একটি চৌম্বকমণ্ডলের অভ্যন্তরে প্রদক্ষিণকারী প্রাকৃতিক উপগ্রহগুলির পশ্চাৎ গোলার্ধগুলি চৌম্বকীয় প্লাজমা দ্বারা আঘাতপ্রাপ্ত হয়, যা গ্রহের সঙ্গে আবর্তিত হয়। এই বোমাবর্ষণের ফলে পশ্চাৎ গোলার্ধগুলি অন্ধকার হয়ে যেতে পারে, যা আসলে ওবেরন ছাড়া সমস্ত ইউরেনীয় প্রাকৃতিক উপগ্রহের জন্য পরিলক্ষিত হয় (নীচে দেখুন)।
ওবেরন হল আমব্রিয়েলের পরে ইউরেনাসের দ্বিতীয়-অন্ধকার বড় চাঁদ। এর পৃষ্ঠটি একটি শক্তিশালী বিপরীত উত্থাল তরঙ্গ পরিলক্ষিত হয়: এটির প্রতিফলন ০° কোণে ৩১% (জ্যামিতিক অ্যালবেডো) থেকে প্রায় ১° কোণে ২২% পর্যন্ত হ্রাস পায়। ওবেরনের প্রায় ১৪% কম বন্ড অ্যালবেডো রয়েছে। এটির পৃষ্ঠটি নতুন অভিঘাত থেকে আগত নিরপেক্ষ বা সামান্য নীল রঙের বস্তু বা উপাদান ব্যতীত সাধারণত লাল রঙের হয়। প্রকৃতপক্ষে, ওবেরন হল প্রধান ইউরেনীয় চাঁদের মধ্যে সবচেয়ে লাল। এর পশ্চাৎ ও অগ্রবর্তী গোলার্ধগুলি অপ্রতিসম: পশ্চাৎ গোলার্ধটি অগ্রবর্তী গোলার্ধটির চেয়ে অনেক বেশি লাল, কারণ এতে অধিক গাঢ় লাল উপাদান রয়েছে। ভূপৃষ্ঠের লাল হওয়া প্রায়শই সৌরজগতের বয়সেরও বেশি পুরাতন আধানযুক্ত কণা ও ক্ষুদ্র উল্কাপিণ্ড দ্বারা পৃষ্ঠভাগের সঙ্গে সংঘর্ষের কারণে সৃষ্ট মহাকাশের আবহাওয়ার ফলে হয়। যাইহোক, ওবেরনের রঙের অসামঞ্জস্য ইউরেনীয় ব্যবস্থার বাইরের অংশ থেকে আগত লালচে উপাদানের বৃদ্ধির কারণে ঘটে, যা প্রধানত নেতৃস্থানীয় গোলার্ধে ঘটবে। সম্ভবত লালচে উপাদানসমূহ অনিয়মিত প্রাকৃতিক উপগ্রহ থেকে ওবেরনে আগত হয়।
বিজ্ঞানীগণ ওবেরনের ভূতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যের দুটি শ্রেণিকে স্বীকৃতি দিয়েছেন: খাদ ও চ্যাসমাতা ('গিরিখাত'—গভীর, প্রসারিত, খাড়া-পার্শ্বযুক্ত অবনতি, যা পৃথিবীতে থাকলে সম্ভবত গ্রস্ত উপত্যকা বা স্কার্পমেন্ট হিসাবে বর্ণনা করা হবে)। ওবেরনের পৃষ্ঠটি সমস্ত ইউরেনীয় প্রাকৃতিক উপগ্রহের মধ্যে সবচেয়ে বেশি অভিঘাত খাদ বিশিষ্ট, তবে অভিঘাত খাদ ঘনত্বের পরিমাণ সম্পৃক্ততার কাছাকাছি আছে—যখন নতুন অভিঘাত খাদের গঠন পুরাতন অভিঘাত খাদের ধ্বংসের দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়। এই অধিক সংখ্যক অভিঘাত খাদ নির্দেশ করে যে ইউরেনাসের প্রাকৃতিক উপগ্রহের মধ্যে ওবেরনের পৃষ্ঠ সবচেয়ে প্রাচীন। সর্ববৃহৎ পরিচিত অভিঘাত খাদ হল হ্যামলেট, যার খাদের ব্যাস প্রায় ২০৬ কিলোমিটার।
ওবেরন একটি অ্যাক্রেশন ডিস্ক বা উপনীহারিকা থেকে গঠিত বলে মনে করা হয়। এই অ্যাক্রেশন ডিস্ক হল গ্যাস ও ধূলিকণার একটি চাকতি। এই চাকতি সম্ভবত গঠনের পরে কিছু সময়ের জন্য ইউরেনাসের আশেপাশে বিদ্যমান ছিল বা দৈত্যকার অভিঘাত দ্বারা তৈরি হয়েছিল, যা সম্ভবত ইউরেনাসকে তার বিশাল তির্যকতা প্রদান করেছে। উপনীহারিকাটির সুনির্দিষ্ট গঠন জানা যায়নি; তবে শনির প্রাকৃতিক উপগ্রহের তুলনায় ওবেরন ও অন্যান্য ইউরানীয় প্রাকৃতিক উপগ্রহসমূহের তুলনামূলকভাবে উচ্চ ঘনত্ব ইঙ্গিত দেয় যে এটি তুলনামূলকভাবে জলের স্বল্পতা বিশিষ্ট হতে পারে। উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কার্বন ও নাইট্রোজেন মিথেন ও অ্যামোনিয়ার পরিবর্তে কার্বন মনোক্সাইড ও নাইট্রোজেন অনু (N) আকারে উপস্থিত থাকতে পারে। উপনীহারিকা থেকে গঠিত প্রাকৃতিক উপগ্রহগুলির উচ্চ ঘনত্বের ব্যাখ্যা হল উপনীহারিকাটি স্বল্প জল বরফ (CO ও N ক্ল্যাথ্রেট হিসাবে আটকে রয়েছে) ও অধিক শিলা বিশিষ্ট ছিল।
ওবেরনের বিবৃদ্ধি সম্ভবত কয়েক হাজার বছর ধরে স্থায়ী ছিল। অনুষঙ্গী বিবৃদ্ধির সঙ্গে ক্রমবর্ধমান অভিঘাতগুলি প্রাকৃতিক উপগ্রহের বাইরের স্তরকে উত্তপ্ত করে তুলেছিল। সর্বোচ্চ ২৩০ কেলভিনের কাছাকাছি তাপমাত্রা প্রায় ৬০ কিলোমিটার গভীরতায় পৌঁছেছিল। গঠন শেষ হওয়ার পর, ভূপৃষ্ঠের স্তরটি শীতল হয়ে গিয়েছিল, অপরদিকে ওবেরনের অভ্যন্তরভাগ এর শিলাগুলিতে উপস্থিত তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির ক্ষয়ের কারণে উত্তপ্ত হয়ে উঠেছিল। শীতল নিকটস্থ-পৃষ্ঠ স্তর সংকুচিত এবং উতপ্ত অভ্যন্তরভাগ প্রসারিত হয়েছিল। এটি চাঁদের ভূত্বকের মধ্যে শক্তিশালী পীড়ন চাপ সৃষ্টি করেছিল, যার ফলে ভূপৃষ্ঠে ফাটল দেখা দেয়। বর্তমান সময়ের গিরিখাত ব্যবস্থাগুলি এই প্রক্রিয়ার ফল হতে পারে, যা প্রায় ২০ কোটি বছর ধরে চলেছিল, এটি ইঙ্গিত করে যে এই কারণ থেকে যেকোন অন্তঃসত্ত্বামূলক কার্যকলাপ বিলিয়ন বছর আগে বন্ধ হয়ে গিয়েছিল।
যদি অ্যামোনিয়া (অ্যামোনিয়া হাইড্রেটের আকারে) বা কিছু লবণের মত কিছু অ্যান্টিফ্রিজ উপস্থিত থাকতো তবে তেজস্ক্রিয় উপাদানের ক্রমাগত ক্ষয় সহ প্রাথমিক বিবৃদ্ধিগত উত্তাপ সম্ভবত বরফকে গলানোর জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী ছিল। আরও গলনের ফলে শিলা থেকে বরফ আলাদা হয়ে যেতে পারে এবং বরফের আবরণ দ্বারা বেষ্টিত একটি পাথুরে কেন্দ্র তৈরি হতে পারে। দ্রবীভূত অ্যামোনিয়া সমৃদ্ধ তরল জলের একটি স্তর ('সমুদ্র') মূল-ম্যান্টলকে ঘিরে গঠিত হতে পারে। এই মিশ্রণের ইউটেকটিক তাপমাত্রা ১৭৬ কেলভিন। এই মানের নিচে তাপমাত্রা নেমে গেলে এতক্ষণে সমুদ্র জমাটবদ্ধ হয়ে যেত। জল জমার ফলে অভ্যন্তরীণ সম্প্রসারণ ঘটত, যা হয়তো গিরিখাত-সদৃশ গ্রাবেন তৈরিতেও ভূমিকা রাখত। তবুও, ওবেরনের বিবর্তন সম্পর্কে বর্তমান জ্ঞান খুবই সীমিত।
এখনও অবধি ওবেরনের একমাত্র নিকট-চিত্রগুলি "ভয়েজার ২" প্রোব থেকে এসেছে, যা ইউরেনাসের নিকটস্থ অঞ্চল দিয়ে যাত্রা করা (ফ্লাইবাই) সময় ১৯৮৬ সালের জানুয়ারি মাসে ধারণ করা হয়েছিল। যেহেতু "ভয়েজার ২" থেকে ওবেরনের নিকটতম অবস্থান ৪,৭০,০০০ কিলোমিটার ছিল, এই প্রাকৃতিক উপগ্রহের সেরা চিত্রগুলিতে প্রায় ৬ কিলোমিটার স্থানিক রেজোলিউশন রয়েছে। চিত্রগুলি প্রায় ৪০% পৃষ্ঠকে ধারণ করে তবে পৃষ্ঠের মাত্র ২৫% একটি রেজোলিউশনের সাথে চিত্রিত হয়েছিল, যা ভূতাত্ত্বিক মানচিত্রায়নের অনুমতি দেয়। ফ্লাইবাইয়ের সময় ওবেরনের দক্ষিণ গোলার্ধটি সূর্যের সম্মুখে ছিল, তাই অন্ধকার উত্তর গোলার্ধটি অধ্যয়ন করা যায়নি। অন্য কোনও মহাকাশযান কখনও ইউরানীয় ব্যবস্থা পরিদর্শন করেনি।