আগুন ও বিদ্যুতের এক ভয়ঙ্কর সুন্দর প্রাকৃতিক অর্কেস্ট্রা
প্রাকৃতিক জগতের অন্যতম নাটকীয় এবং বিস্ময়কর ঘটনা হলো আগ্নেয়গিরির বিদ্যুৎ চমক। আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের ফলে নির্গত উত্তপ্ত ছাই ও ধোঁয়ার কুণ্ডলীর (Plume) ভেতরে তৈরি হওয়া এই বৈদ্যুতিক আভা যেমন পাহাড় বিস্ফোরণের ধ্বংসাত্মক ক্ষমতাকে ফুটিয়ে তোলে, তেমনই সাধারণ বজ্রঝড়ের তীব্র রূপকেও হার মানায়। আবহাওয়াবিজ্ঞানের ভাষায় একে প্রায়শই “ডার্টি থান্ডারস্টর্ম” (Dirty Thunderstorms) বা ‘ধুলোবালি ও ছাইয়ের বজ্রঝড়’ বলা হয়। এই ঘটনার সময় ছাই, গ্যাস এবং পাথরের ঘন মেঘের বুক চিরে আঁকাবাঁকা বিদ্যুতের রেখা ছুটে যায়, যা রাতের আকাশকে একাধারে এক ভয়ঙ্কর ও মন্ত্রমুগ্ধকর আলোয় আলোকিত করে। সাধারণ বজ্রঝড় থেকে এটি অনেকটাই আলাদা। বিস্ফোরক অগ্ন্যুৎপাতের এক অনন্য ও জটিল পরিস্থিতিতে এই বিদ্যুতের সৃষ্টি হয়, যা বিজ্ঞানীদের বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ সম্পর্কে গভীর ধারণা দেয় এবং সাধারণ দর্শককে এর এক অপার্থিব সৌন্দর্যে মোহিত করে।
এই অনন্য ঘটনাটি ইতিমধ্যেই চরম রূপ নেওয়া একটি অগ্ন্যুৎপাতকে প্রকৃতির আদিম শক্তির এক মহাকাব্যিক লড়াইয়ে রূপান্তর করে। আকাশচুম্বী ছাইয়ের স্তম্ভগুলো উজ্জ্বল আলোর ঝলকানিতে রূপালী ক্যানভাস হয়ে ওঠে, যা যুগে যুগে আলোকচিত্রী ও সাধারণ মানুষের মনে গভীর বিস্ময় জাগিয়ে এসেছে।
আগ্নেয়গিরির বিদ্যুৎ চমকের বিজ্ঞান: বিশৃঙ্খলার মাঝে আধানের সৃষ্টি
একটি অগ্ন্যুৎপাত স্তম্ভের অভ্যন্তরীণ তীব্র ঘর্ষণের ফলেই এই বিদ্যুতের জন্ম হয়। বিস্ফোরক অগ্ন্যুৎপাতের সময় বিপুল পরিমাণ ছাই, পাথরের টুকরো এবং গ্যাস অত্যন্ত উচ্চ গতিতে ওপরের দিকে ছিটকে আসে। এই কণাগুলো যখন প্রচণ্ড বেগে একে অপরের সাথে ধাক্কা খায় এবং ঘষা লাগে, তখন ‘ট্রাইবোইলেকট্রিক চার্জিং’ (Triboelectric charging) বা ঘর্ষণজনিত বিদ্যুতায়ন প্রক্রিয়া শুরু হয়। সাধারণত, তুলনামূলক ছোট কণাগুলো ঋণাত্মক (Negative) আধান লাভ করে এবং বড় কণাগুলো ধনাত্মক (Positive) আধান পায়। এর ফলে ঊর্ধ্বমুখী ছাইয়ের মেঘের মধ্যে আধানের একটি বিভাজন বা আলাদা স্তর তৈরি হয়।
এই আধানের মাত্রা খুব দ্রুত বৃদ্ধি পেতে থাকে। যখন দুটি স্তরের মধ্যে বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য (Electrical potential difference) বা ভোল্টেজ চরমে পৌঁছায়, তখন সেই শূন্যস্থান পূরণ করতে বিশাল আকারে বিদ্যুৎ চমকে ওঠে। এই প্রক্রিয়াটি সাধারণ মেঘের বজ্রপাতের মতোই, তবে এখানে বরফের স্ফটিকের বদলে ছাইয়ের কণাগুলোর মধ্যে ঘর্ষণ ঘটে। যখন এই ছাইয়ের স্তম্ভের উচ্চতা ৭ কিলোমিটার ছাড়িয়ে যায়, তখন বিদ্যুৎ চমকানোর সম্ভাবনা বহুগুণ বেড়ে যায়। কারণ, বেশি উচ্চতায় আধানগুলো আলাদা হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত সময় পায় এবং ওপরের ঠাণ্ডা বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্প জমে বরফে পরিণত হওয়ায় তা আধান সৃষ্টিতে বাড়তি সাহায্য করে।
এই পুরো প্রক্রিয়ায় মূলত দুটি ধাপ দেখা যায়। প্রথমত, আগ্নেয়গিরির মুখের একদম কাছাকাছি (Vent) পদার্থের তীব্র ভাঙন এবং ঝোড়ো গতির কারণে ঘন ঘন ছোট আকারের বিদ্যুৎ চমকায়। দ্বিতীয়ত, মেঘটি যখন আরও উঁচুতে উঠে চারপাশে ছড়িয়ে পড়ে এবং বায়ুমণ্ডলের আর্দ্রতার সাথে মিশে যায়, তখন আরও বড় এবং স্থায়ী বজ্রপাত ঘটে। এই ঝলকানিগুলোর তীব্রতা কোনো কোনো সময় মারাত্মক সাধারণ বজ্রঝড়ের চেয়েও বেশি হতে পারে এবং বড় ধরনের অগ্ন্যুৎপাতে কয়েক হাজার বার পর্যন্ত বিদ্যুৎ চমকানোর রেকর্ড রয়েছে।
সাম্প্রতিক গবেষণাগুলো এই আধান তৈরির প্রক্রিয়াটিকে আরও স্পষ্ট করেছে। উত্তপ্ত কোয়ার্টজ এবং আগ্নেয়গিরির ছাইয়ের কৃত্রিম প্রতিরূপ নিয়ে করা পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, উপাদানের সূক্ষ্ম স্তর এবং উচ্চ-গতির সংঘর্ষই এই মেরুত্ব (Polarity) নির্ধারণ করে। এর মাধ্যমে বিজ্ঞানীদের বহু পুরনো একটি প্রশ্নের উত্তর মিলেছে যে—কেন একই ধরনের কণা হওয়া সত্ত্বেও এরা বিপরীত আধানে রূপান্তরিত হয়।
আকাশ কাঁপানো কিছু স্মরণীয় অগ্ন্যুৎপাত
ইতিহাসের পাতা ওল্টালে দেখা যায়, বিশ্বের সবচেয়ে বড় বড় কিছু অগ্ন্যুৎপাতের সঙ্গী ছিল এই ভলকানিক লাইটনিং। ৭৯ খ্রিস্টাব্দে মাউন্ট ভিসুভিয়াসের সেই বিখ্যাত অগ্ন্যুৎপাতের বিবরণ দিতে গিয়ে ‘প্লিনি দ্য ইয়াঙ্গার’ তীব্র অন্ধকারের মধ্যে বিদ্যুৎ চমকানোর কথা উল্লেখ করেছিলেন, যা ইতিহাসের অন্যতম প্রাচীন লিখিত দলিল। পরবর্তীতে উনিশ শতকে লুইগি পালমিয়েরি নামের এক বিজ্ঞানী ভিসুভিয়াসে একাধিক এমন ঘটনা পর্যবেক্ষণ করে এর ওপর নিয়মতান্ত্রিক গবেষণা শুরু করেন।
আধুনিক যুগেও বেশ কয়েকটি অগ্ন্যুৎপাতে এই রূপ দেখা গেছে। ২০১০ সালে আইসল্যান্ডের ‘এয়াফিয়ালা ইয়োকুল’ (Eyjafjallajökull) আগ্নেয়গিরির ছাইয়ের মেঘে এমন নাটকীয় বিদ্যুৎ চমকেছিল, যা ইউরোপের বিমান যোগাযোগ ব্যবস্থা বিপর্যস্ত করার পাশাপাশি বিশ্ববাসীকে এক অপূর্ব দৃশ্য উপহার দিয়েছিল। ২০১৫ সালে চিলির ‘কালবুকো’ (Calbuco) আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাত ছিল ইতিহাসের অন্যতম সবচেয়ে বেশি ছবি তোলা ঘটনা, যেখানে রাতের আকাশে ছাইয়ের মেঘকে ফুঁড়ে বের হওয়া বিদ্যুতের রেখা স্পষ্ট দেখা গিয়েছিল।
জাপানের ‘সাকুরাজীমা’ (Sakurajima)—যা বিশ্বের অন্যতম সক্রিয় আগ্নেয়গিরি—সেটিতে প্রায়শই বিস্ফোরণের সময় এমন বিদ্যুৎ চমকায়, যা বিজ্ঞানীদের গবেষণার বড় সুযোগ করে দেয়। গুয়াতেমালার ‘ভলকান দে ফুয়েগো’ থেকেও এমন চমৎকার ছবি পাওয়া গেছে। ২০১৮ সালে ইন্দোনেশিয়ার ‘আনাক ক্রাকাতৌ’ অগ্ন্যুৎপাতের সময় ম্যাগমা বা গলিত লাভা সমুদ্রের জলের সংস্পর্শে আসায় এক বিশেষ প্রক্রিয়ায় (Phreatomagmatic process) সাধারণের চেয়েও অনেক বেশি বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়েছিল।
তবে এর সবচেয়ে চরম রূপটি দেখা গিয়েছিল ২০২২ সালে ‘হুঙ্গা টোঙ্গা-হুঙ্গা হাআপাই’ (Hunga Tonga-Hunga Ha’apai) নামক জলের নিচের আগ্নেয়গিরির বিস্ফোরণের সময়। এই সামুদ্রিক অগ্ন্যুৎপাতটি ইতিহাসের নজিরবিহীন এক বজ্রঝড়ের জন্ম দিয়েছিল, যেখানে মাত্র কয়েক ঘণ্টার মধ্যে হাজার হাজার বার বিদ্যুৎ চমকায়—যা সাধারণ যেকোনো তীব্র বজ্রঝড়কেও ছাড়িয়ে গিয়েছিল। এই ঘটনাটি প্রমাণ করে যে আগ্নেয়গিরির শক্তি যখন বিশাল স্কেলে বায়ুমণ্ডলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন কত বড় শক্তির উৎস তৈরি হতে পারে।
দ্বৈত রূপ: সৌন্দর্য বনাম ধ্বংসলীলা
আগ্নেয়গিরির এই বিদ্যুতের আসল আকর্ষণ লুকিয়ে আছে এর বৈপরীত্যের মধ্যে। কুচকুচে কালো ছাইয়ের মেঘের বুক চিরে যখন উজ্জ্বল সাদা বা নীলাভ বিদ্যুতের রেখা নেমে আসে, তখন তা দেখতে কোনো বিজ্ঞান কল্পকাহিনীর দৃশ্য বা মহাজাগতিক ঘটনার মতো মনে হয়। ক্যামেরার শাটার দীর্ঘক্ষণ খোলা রেখে (Long-exposure photography) তোলা ছবিগুলোতে বিদ্যুতের এই জটিল জালকে অবিকল এক একটি মহাজাগতিক শিল্পকর্মের মতো দেখায়।
তবে এই বাহ্যিক সৌন্দর্যের আড়ালে লুকিয়ে থাকে চরম বিপদ। ভলকানিক লাইটনিং এমন এক বিস্ফোরক পরিস্থিতিতে তৈরি হয় যা মারাত্মক ছাই, পাইরোক্লাস্টিক ফ্লো (উত্তপ্ত গ্যাস ও পাথরের স্রোত) এবং জ্বলন্ত পাথরের টুকরো বাতাসে ছুঁড়ে মারে। আকাশে এই বিদ্যুতের উপস্থিতি মানেই সেখানে ছাইয়ের ঘনত্ব অনেক বেশি, যা বিমানের ইঞ্জিনের ক্ষতি করতে পারে এবং দৃষ্টিসীমা কমিয়ে দিয়ে বিমান চলাচলের জন্য বড় ঝুঁকি তৈরি করে। তাই আজকাল ভূমিকম্প মাপক যন্ত্র এবং স্যাটেলাইটের পাশাপাশি এই বিদ্যুৎ সনাক্তকারী নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে আগ্নেয়গিরির বিপদের আগাম পূর্বাভাস দেওয়া হয়।
এছাড়া, বিদ্যুতের তীব্র উত্তাপের কারণে ছাইয়ের কণাগুলোর রূপান্তর ঘটতে পারে, যা বাতাসে তাদের ভেসে থাকার ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। বিদ্যুৎ প্রবাহের নালীতে থাকা উচ্চ তাপমাত্রা ছাইকে গলিয়ে দিতে পারে, টুকরো করতে পারে বা এর রাসায়নিক গঠনে পরিবর্তন আনতে পারে, যা পরবর্তীতে পরিবেশের ওপর প্রভাব ফেলে।
বৈজ্ঞানিক গুরুত্ব ও নজরদারি
আগ্নেয়গিরির বিদ্যুৎ চমক কেবল দেখার মতোই সুন্দর নয়, এর বৈজ্ঞানিক গুরুত্বও অনেক। গবেষকরা দূরবর্তী অঞ্চলের আগ্নেয়গিরিগুলোর ওপর রিয়েল-টাইমে নজর রাখতে ‘ওয়ার্ল্ড ওয়াইড লাইটনিং লোকেশন নেটওয়ার্ক’ (WWLLN)-এর মতো গ্লোবাল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করেন। কোনো আগ্নেয়গিরির ওপর হঠাৎ বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ বেড়ে যাওয়া মানেই হলো সেখানে বড় কোনো বিস্ফোরণ শুরু হতে চলেছে, যা অন্য কোনো সংকেত পাওয়ার আগেই বিজ্ঞানীদের সতর্ক করে দেয়।
এই ঘটনাগুলো নিয়ে পড়াশোনা আমাদের সামগ্রিক বায়ুমণ্ডলের বিদ্যুতায়ন প্রক্রিয়াকে আরও ভালোভাবে বুঝতে সাহায্য করে। সাধারণ বজ্রপাত ও আগ্নেয়গিরির বজ্রপাতের তুলনা আমাদের দেখায় কীভাবে তাপ, কণার গঠন এবং মেঘের গতিবিদ্যা আলাদা হওয়া সত্ত্বেও মূল সূত্রগুলো একই থাকে। আগ্নেয়গিরির মুখের কাছের ঘর্ষণজনিত বিদ্যুৎ এবং ওপরের বরফ-ভিত্তিক বিদ্যুৎ—উভয় প্রক্রিয়া মিলে এক হাইব্রিড বা মিশ্র রূপ ধারণ করে।
বর্তমানে বিজ্ঞানীরা গবেষণা করছেন কীভাবে এই বিদ্যুৎ বায়ুমণ্ডলের রাসায়নিক গঠনে প্রভাব ফেলে, যেমন নাইট্রোজেন অক্সাইড তৈরি করা বা অ্যারোসলের পরিবর্তনের মাধ্যমে জলবায়ুর ওপর প্রভাব ফেলা। এই ঘটনাটি ধূলিঝড়, বালুঝড় বা বিভিন্ন শিল্প কারখানার আধান তৈরির তত্ত্বগুলো পরীক্ষা করার জন্য প্রকৃতির এক একটি জীবন্ত ল্যাবরেটরি হিসেবে কাজ করছে।
বিশ্বজুড়ে এর উপস্থিতি ও বিরলতা
সব আগ্নেয়গিরিতে কিন্তু সমানভাবে এই বিদ্যুৎ দেখা যায় না। যেসব ‘স্ট্র্যাটোভলকানোর’ ম্যাগমায় সিলিকার পরিমাণ বেশি থাকে, সেগুলোতে বিস্ফোরণ ও ছাইয়ের উৎপাদন বেশি হওয়ায় তীব্র বিদ্যুৎ চমকায়। অন্যদিকে, হাওয়াই দ্বীপপুঞ্জের আগ্নেয়গিরিগুলোর মতো শান্ত ও তরল লাভার উদগিরণে ছাই ও বিস্ফোরণের তীব্রতা কম থাকায় বিদ্যুৎ চমকানোর ঘটনা খুবই বিরল।
বিশ্বের বিভিন্ন প্রান্তে এই ঘটনা নথিবদ্ধ করা হয়েছে: আলাস্কার মাউন্ট রিডাউট, ইতালির মাউন্ট এটনা, ফিলিপাইনের তাল (Taal) আগ্নেয়গিরি এবং ইন্দোনেশিয়ার মাউন্ট রুয়াং। প্রতিটি স্থানের পরিবেশগত ভিন্নতা এই বৈদ্যুতিক রূপের মধ্যেও ভিন্নতা এনে দেয়।
প্রকৃতির এক চিরন্তন বিস্ময়
আগ্নেয়গিরির বিদ্যুৎ চমক প্রকৃতির সেই দ্বৈত রূপকে প্রকাশ করে—যা একাধারে চরম ধ্বংসলীলা চালাতে পারে, আবার তেমনই এক অপার্থিব সৌন্দর্যের সৃষ্টি করতে পারে। ঘূর্ণায়মান ছাইয়ের মেঘের মাঝে বিদ্যুতের এই আলোড়ন মানুষের মনে যেমন ভয়ের সৃষ্টি করে, তেমনই জাগায় এক পরম বিস্ময়। এটি আমাদের মনে করিয়ে দেয় পৃথিবীর ভেতরের গতিশীল শক্তি এবং তার ওপরের বায়ুমণ্ডলের মধ্যকার গভীর সম্পর্কের কথা।
প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে এই বিদ্যুতায়িত ঘটনাগুলো বিজ্ঞানীদের নিত্যনতুন তথ্যের ভাণ্ডার উপহার দিচ্ছে, পাশাপাশি অনুপ্রাণিত করছে শিল্পী ও আলোকচিত্রীদের। ভিসুভিয়াসের সেই প্রাচীন বিবরণী থেকে শুরু করে আজকের যুগের হাই-রেজোলিউশন ছবি—আগ্নেয়গিরির বিদ্যুৎ চমক সবসময়ই পৃথিবীর অশান্ত শক্তির এক প্রতীক হয়ে থাকবে। এর ভয়ঙ্কর লালিত্য ভূতত্ত্ব, পদার্থবিদ্যা এবং সদা পরিবর্তনশীল আকাশের এক জটিল বন্ধনকে তুলে ধরে, যা একে প্রাকৃতিক জগতের অন্যতম সেরা বিস্ময়ের আসনে ধরে রেখেছে।