যে গ্রহাণুর পৃষ্ঠ DART নতুন করে বিছিয়ে দিয়েছে

2022 সালের 26 সেপ্টেম্বর নাসার DART মহাকাশযান যখন ডাইমরফোসে আঘাত হানে, তখন তা এই ছোট গ্রহাণুটির কক্ষপথ বদলে দেয়, যা তার বড় সঙ্গী ডিডিমোসকে (Didymos) প্রদক্ষিণ করে। দূরবীক্ষণ যন্ত্র ও ছোট LICIACube যান ধ্বংসাবশেষের একটি স্তম্ভ উড়ে যেতে দেখেছে। স্থানান্তরিত ভরবেগ এবং সেই স্তম্ভের আকার ইঙ্গিত দেয় যে ডাইমরফোস একটি ধ্বংসস্তূপ-গ্রহাণু (rubble pile): পাথরখণ্ড আর নুড়ির একটি আলগা স্তূপ, যা কোনোমতে একসঙ্গে টিকে আছে।

তবু ভিন্ন ভিন্ন অভ্যন্তরীণ গঠনও এই পর্যবেক্ষণগুলোর সঙ্গে মিলতে পারে। বেলজিয়াম ও রোমানিয়ার একটি দল প্রশ্ন করেছে, এরপর ধ্বংসাবশেষ কোথায় গেল, আর ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থার হেরা মিশনের জন্য তার অর্থ কী, যা DART পরীক্ষাটি সম্পূর্ণ করতে 2026 সালের শেষ দিকে এই জুটির কাছে পৌঁছাবে।

আশি লক্ষ কণা আর 580 কিলোগ্রামের একটি গোলক

গবেষকেরা একটি মসৃণীকৃত কণা জলগতিবিদ্যা (smoothed particle hydrodynamics, SPH) কোড ব্যবহার করেছেন, যা একটি বস্তুকে লক্ষ লক্ষ ছোট কণায় ভাগ করে, যারা ভর বহন করে এবং একে অপরকে ঠেলে — প্রতিটি রানে প্রায় 80 লক্ষ।

• DART হয়ে উঠেছে 580 কিলোগ্রামের একটি অ্যালুমিনিয়াম গোলক, যা পুনর্গঠিত গতিপথ ধরে 6.14 কিমি/সেকেন্ড বেগে আঘাত হানে।
• ডাইমরফোস ছিল প্রায় 177 × 151 × 116 মিটারের একটি উপবৃত্তাকার বস্তু (ellipsoid): 2.2 থেকে 18 মিটার চওড়া কৌণিক পাথরখণ্ড, এমন নুড়ির ভেতরে ঠাসা যার 45% ফাঁকা জায়গা।
• দ্বিতীয় একটি সংস্করণে কেন্দ্রে একটি 64 মিটারের পাথরখণ্ড যোগ করা হয়। দুটি বস্তুর ওজন 353 কোটি ও 379 কোটি কিলোগ্রাম।
• 1.2 কিমি দূরের ডিডিমোসের টান এবং জুটির ঘূর্ণন অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। প্রতিটি রান ছয় ঘণ্টা জুড়ে চলে, যা ডিডিমোসের চারপাশে ডাইমরফোসের কক্ষপথের মোটামুটি অর্ধেক।

তেরো শতাংশ ওপরে, বারো শতাংশ আবার নিচে

• সংঘাত ডাইমরফোসের ভরের প্রায় 13% ছুড়ে দেয়, বেশিরভাগই সেকেন্ডে কয়েক সেন্টিমিটার বেগে।
• গ্রহাণুটির ভরের প্রায় 12% আবার এর ওপরেই নেমে আসে। প্রায় 1% ডিডিমোস দখল করে নেয় বা জুটির সঙ্গে আবদ্ধ থেকে যায়; মাত্র প্রায় 0.2% ব্যবস্থাটি ছেড়ে পালায়।
• ফিরে আসা পদার্থের প্রায় 80% নেমে আসে 30 মিনিটের মধ্যে।

বাটির মতো একটি গর্তের বদলে সংঘাতটি রেখে যায় একটি সমতল তলার খাদ। ফিরে আসা ধ্বংসাবশেষ পুরো পৃষ্ঠ ঢেকে দেয়, তবে অসমভাবে: খাদের কিনারার চারপাশে 8 মিটারের বেশি পুরু, আর বিপরীত বিন্দুর (antipode), অর্থাৎ সংঘাতস্থলের ঠিক উল্টো দিকের বিন্দুর, কাছে মাত্র কয়েক দশ সেন্টিমিটার। এত দুর্বল মহাকর্ষে ডিডিমোসের টান ও জুটির ঘূর্ণন ধীরগতির ধ্বংসাবশেষের পথ বাঁকিয়ে দেয়; এই প্রভাবগুলো ছাড়া আগের সিমুলেশনগুলো একটি সমান আস্তরণ দিয়েছিল।

বড় পাথরখণ্ডগুলো পড়ন্ত ধ্বংসাবশেষ ভেদ করে বেরিয়ে থাকে, উন্মুক্ত থেকে যায় এবং তাদের পেছনের মাটিকে আড়াল করে রাখে। কেন্দ্রীয় পাথরখণ্ডটি সামগ্রিক নকশা প্রায় বদলায়নি: কিনারা ও পাথরখণ্ডগুলো থেকে দূরে, দুটি মডেলের ধ্বংসাবশেষ-স্তরের পুরুত্বের পার্থক্য সাধারণত এক মিটারের কম।

বাঁয়ে: সংঘাতের আগে ও পরে দুটি সিমুলেটেড গ্রহাণুর প্রস্থচ্ছেদ (নিচের সারি: কেন্দ্রীয় পাথরখণ্ডসহ)। ডানে: চার দিক থেকে সুষম মডেলের ধ্বংসাবশেষ-আস্তরণ (হলুদ: পড়ে থাকা ধ্বংসাবশেষ; নীল: 20 সেমির কম)। — চিত্র 1, Raducan et al. (2026), arXiv:2610.35718.

নতুন উঁচু-নিচুসহ মহাকর্ষ

সংঘাতের আগে গ্রহাণুটির আকারই এর পৃষ্ঠ-মহাকর্ষের নকশা ঠিক করত। পরে বড় চিত্রটি প্রায় নড়ে না, কিন্তু স্থানীয় পরিবর্তন দেখা দেয়, যা প্রায় 0.004 মিলিমিটার প্রতি বর্গসেকেন্ড পর্যন্ত পৌঁছায় (মহাকর্ষ মাপা হয় ছেড়ে দেওয়া একটি বস্তু প্রতি সেকেন্ডে যতটা বেগ অর্জন করে তা দিয়ে) — মোটামুটি সংঘাতের আগের স্থানীয় মহাকর্ষের 10%। নতুন উঁচু-নিচুগুলো মূলত আসে মিটার-মাপের পাথরখণ্ড থেকে: নুড়ির চেয়ে ধীরে ছিটকে যাওয়ায় এগুলো গ্রহাণুর ওপরেই থেকে যেতে চায়, আর সংঘাত মাটিচাপা পাথরখণ্ডও খুঁড়ে তোলে।

আর লুকানো 64 মিটারের পাথরখণ্ডটি? এটি সব জায়গায় মহাকর্ষ বাড়িয়ে দেয়, কেবল এই কারণে যে বস্তুটি ভারী, কিন্তু কোনো চেনার মতো নকশা রেখে যায় না — একটি জায়গা ছাড়া। খাদের ভেতরে খোঁড়ার ফলে পৃষ্ঠ এর প্রায় 20 মিটার কাছে চলে এসেছে। একই আকার ও সুষম ঘনত্বের একটি বস্তুর তুলনায় (একটি বুগে অসংগতি, Bouguer anomaly), সেখানে মহাকর্ষ প্রায় 10% বেশি — এটি ওপরের 10% থেকে আলাদা, যা সংঘাতের আগে ও পরের গ্রহাণুকে তুলনা করেছিল — এমন একটি সংকেত যা সুষম মডেলে নেই।

সংঘাতের আগে (ওপরে) ও ছয় ঘণ্টা পরে (মাঝে) সিমুলেটেড পৃষ্ঠ-মহাকর্ষ, এবং পরিবর্তন (নিচে), কেন্দ্রীয় পাথরখণ্ড ছাড়া (বাঁয়ে) ও সহ (ডানে); ক্রস চিহ্নটি সংঘাতস্থল নির্দেশ করে। — চিত্র 3, Raducan et al. (2026), arXiv:2610.35718.

হেরার যন্ত্রগুলো যা পাবে

হেরা জুটির আকার ও ভর মাপবে। এর ছোট কিউবস্যাট (CubeSat) জুভেন্টাস (Juventas) একটি নিম্ন-কম্পাঙ্কের রাডার, JuRa, দিয়ে ডাইমরফোসকে পরীক্ষা করবে, এবং নামার পর GRASS গ্র্যাভিমিটার দিয়ে স্থানীয় মহাকর্ষ মাপবে। HyperScout-H চিত্রগ্রাহক যন্ত্রটি 0.65 থেকে 0.95 মাইক্রোমিটারের মধ্যে আলোর সরু পট্টিতে পৃষ্ঠটি ধারণ করবে।

• রং। প্রতিফলিত আলো পৃষ্ঠের কেবল ওপরের কয়েক মাইক্রোমিটার (মিলিমিটারের হাজার ভাগের এক ভাগ) পর্যন্ত পৌঁছায়, আর পূর্বাভাসিত সবচেয়ে পাতলা জমাও তার চেয়ে পুরু: HyperScout-H-এর রঙে ডাইমরফোসের বেশিরভাগ অংশকে সদ্য নতুন পৃষ্ঠ পাওয়া বলে মনে হতে পারে, যেখানে আগে থাকা পৃষ্ঠের বদলে দেখা যাবে DART-এর ধ্বংসাবশেষ। পুরোনো পৃষ্ঠ সম্ভবত টিকে আছে বিপরীত বিন্দুর কাছে এবং আড়াল-দেওয়া পাথরখণ্ডের পাশে।
• মহাকর্ষ। পূর্বাভাসিত পরিবর্তনগুলো GRASS যা শনাক্ত করতে পারে তার চেয়ে প্রায় একশো গুণ বড়। কাছের পাথরখণ্ড আর অসম ধ্বংসাবশেষ এর মাপা টানের শক্তি ও দিক দুটোই বদলে দিতে পারে।
• গভীরতা। গভীর অভ্যন্তর সবচেয়ে সহজে টের পাওয়া যায় খাদের ভেতরে। কিন্তু একটি জায়গা হয়তো পুরো গ্রহাণুর প্রতিনিধিত্ব করে না, আর কেবল মহাকর্ষ দিয়ে অগভীর পাথরখণ্ডকে গভীরগুলো থেকে আলাদা করা যায় না: ভেতরে দেখতে পারা রাডারকে সেই ফাঁক পূরণ করতে হবে।

ছয় ঘণ্টা, দুই চরম

এগুলো ডাইমরফোসের দুটি চরম সংস্করণ, আসলটি নয়; দুটিই এর গতি থেকে পাওয়া সাম্প্রতিক একটি অনুমানের চেয়ে ভারী, যা প্রায় 270 কোটি কিলোগ্রাম। পুরুত্বগুলো ধরে নেয় যে পড়ে থাকা নুড়ি আগের চেয়ে 20% কম ঘন; এটি আরও ফাঁপা হলে স্তরগুলো জানানো মানের চেয়ে পুরু। আর ছয় ঘণ্টায় সিমুলেশন যখন থামে, তখনও ধ্বংসাবশেষের শেষ 6% জুটির চারপাশে ঘুরছে, এমন পথে যেগুলো শেষ হতে কয়েক দিন থেকে কয়েক সপ্তাহ লাগতে পারে।