রিসার্চ স্টেশন ভস্টক: পৃথিবীর সবচেয়ে শীতলতম স্থান ও প্রাচীন বরফ হ্রদ

এক নজরে রিসার্চ স্টেশন ভস্টক ও লেক ভস্টক

পৃথিবীর দক্ষিণ মেরুর শীতলতম প্রাণকেন্দ্রে অবস্থিত ‘ভস্টক রিসার্চ স্টেশন’ (Vostok Station)। এটি কোনো সাধারণ বৈজ্ঞানিক গবেষণাগার নয়; এটি মানুষের টিকে থাকার চরমতম সীমানা। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৩,৪৮৮ মিটার (১১,৪৪৪ ফুট) উচ্চতায় বরফের অনন্ত মালভূমির ওপর দাঁড়িয়ে থাকা এই ঘাঁটিকে বলা হয় ‘শীতলতার দক্ষিণ মেরু’ (Southern Pole of Cold)। বাইরে যখন হাড় কাঁপানো বাতাস ও হিমাঙ্কের নিচে ৭০ থেকে ৮০ ডিগ্রির শৈত্যপ্রবাহ বইতে থাকে, ঠিক তার ৪ হাজার মিটার নিচের ভূগর্ভে নিঃশব্দে শুয়ে আছে প্রায় ১২,৫০০ বর্গকিলোমিটার আয়তনের এক বিশাল প্রাচীন হ্রদ—লেক ভস্টক। নিচে এই বিস্ময়কর বিজ্ঞান ঘাঁটির মূল ফ্যাক্টস ছক আকারে তুলে ধরা হলো:

ভস্টক স্টেশনের ইতিহাস ও শীতলতার দক্ষিণ মেরু

আন্তর্জাতিক ভূ-পদার্থবিজ্ঞান বর্ষ উপলক্ষে ১৯৫৭ সালের ১৬ ডিসেম্বর সোভিয়েত ইউনিয়ন অ্যান্টার্কটিকা মহাদেশের দুর্গমতম কেন্দ্রে এই গবেষণা ঘাঁটিটি স্থাপন করে। দ্বিতীয় রুশ অ্যান্টার্কটিক অভিযানের বিখ্যাত যুদ্ধজাহাজ ‘ভস্টক’-এর নামানুসারে স্টেশনটির নামকরণ করা হয়। স্টেশনটি যে অঞ্চলে অবস্থিত, সেখানে বাতাস এতটাই পাতলা এবং আর্দ্রতা এতটাই শূন্য যে মানুষের পক্ষে স্বাভাবিকভাবে শ্বাস নেওয়াই এক দুঃসাধ্য লড়াই। উচ্চতার কারণে এখানে বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের মাত্রা সমতলের তুলনায় এক-তৃতীয়াংশ কম, যা সমুদ্রপৃষ্ঠে প্রায় ৫,০০০ মিটার পর্বতের সমতুল্য চরম হাইপোক্সিয়া (Hypoxia) তৈরি করে।

ভস্টক স্টেশনের শীতকাল মানে টানা চার মাসের সম্পূর্ণ অন্ধকার বা ‘পোলার নাইট’ (Polar Night)। এপ্রিলের মাঝামাঝি থেকে আগস্টের শেষ পর্যন্ত সূর্যের কোনো দেখা মেলে না। তীব্র শৈত্যপ্রবাহের কারণে বছরের প্রায় নয় মাস কোনো বিমান বা হেলিকপ্টার সেখানে অবতরণ করতে পারে না; কারণ তীব্র ঠান্ডায় উড়োজাহাজের হাইড্রোলিক ফ্লুইড জমে যায় এবং ধাতব যন্ত্রাংশ ভঙ্গুর হয়ে ভেঙে পড়ে। ফলে সেখানে অবস্থানরত গবেষকরা দীর্ঘ সময় গোটা বিশ্ব থেকে সম্পূর্ণ বিচ্ছিন্ন অবস্থায় এক চরম মানসিক ও শারীরিক লড়াই চালিয়ে যান। বেঁচে থাকার জন্য গবেষকদের দৈনিক প্রায় ৫,০০০ ক্যালোরির উচ্চ চর্বিযুক্ত খাবার গ্রহণ করতে হয়। অ্যান্টার্কটিকার বৈচিত্র্যময় রহস্য সম্পর্কে আরো জানতে আমাদের জনপ্রিয় আয়োজন জেনে নিন এন্টার্কটিকা সম্পর্কে ১৫ টি আকর্ষণীয় তথ্য দেখতে পারেন।

-৮৯.২ ডিগ্রি সেলসিয়াস: পৃথিবীর শীতলতম তাপমাত্রার ইতিহাস

১৯৮৩ সালের ২১ জুলাই ভস্টক স্টেশনের আবহাওয়া পর্যবেক্ষণাগারের থার্মোমিটার যখন মাইনাস ৮৯.২ ডিগ্রি সেলসিয়াস (-৮৯.২°C) নির্দেশ করে, তখন মানবজাতির ইতিহাসে আবহাওয়াবিজ্ঞানের সবচেয়ে রোমহর্ষক রেকর্ডটি রচিত হয়। এটি কোনো কল্পবিজ্ঞান নয়, বরং প্রকৃতির সবচেয়ে রুদ্র হিমশীতল রূপ। এমন তীব্র ঠান্ডার প্রভাব কেমন হতে পারে, তা সাধারণ মানুষের কল্পনাতীত:

• বাতাসে থুতু পড়ার আগেই জমে বরফ: এই তাপমাত্রায় খোলা বাতাসে এক কাপ ফুটন্ত গরম পানি ছুড়ে মারলে তা মাটিতে পড়ার আগেই ধোঁয়াটে বরফের তুষারকণায় পরিণত হয়। একে বৈজ্ঞানিক ভাষায় ‘এমপেম্বা ইফেক্ট’ ও তাৎক্ষণিক সাবলিমেশন বলা হয়। এমনকি মুখ দিয়ে নিঃশ্বাস ছাড়লে বাষ্প জমে চিড়বিড় শব্দে মাটিতে খসে পড়ে, যা মেরু গবেষকদের কাছে ‘তারার গুঞ্জন’ (Whispering of the Stars) নামে পরিচিত।
• ফুসফুস জমে যাওয়ার ঝুঁকি: সাধারণ মুখে শ্বাস নিলে নাসারন্ধ্র ও শ্বাসনালীর ভেতরের আর্দ্রতা সেকেন্ডের ভগ্নাংশে বরফে পরিণত হয়ে ফুসফুসের রক্তনালী ছিঁড়ে দিতে পারে। তাই গবেষকদের বিশেষ উত্তপ্ত মাস্ক ও একাধিক স্তরের পোলার গিয়ার ছাড়া বাইরে বের হওয়া নিষিদ্ধ।
• ধাতুর ভঙ্গুরতা ও প্লাস্টিক চূর্ণ: যে কোনো ইস্পাত বা লোহা কাচের মতো ভঙ্গুর হয়ে যায়। হাতুড়ির সামান্য আঘাতে লোহার পাইপ চুরমার হয়ে যেতে পারে। গাড়ির রাবারের টায়ার শক্ত হয়ে ফেটে যায় এবং কেরোসিন জেলির মতো ঘন হয়ে জমে যায়।

৪ কিমি বরফের নিচে অবরুদ্ধ লেক ভস্টকের আবিষ্কার

ভস্টক স্টেশনের নিচে যে একটি আস্ত সমুদ্রের মতো বিশাল হ্রদ ঘুমিয়ে আছে, তা বহু বছর কারও জানা ছিল না। ১৯৬০-এর দশকে রাশিয়ান ভূগোলবিদ আন্দ্রে কাপিৎসা (Andrei Kapitsa) স্টেশনের ওপর ভূকম্পন তরঙ্গ বা সিসমিক জরিপ চালানোর সময় প্রথম লক্ষ্য করেন যে, চার কিলোমিটার বরফের নিচে প্রতিধ্বনি ভিন্ন তরঙ্গে ফিরে আসছে। তিনি প্রথম দাবি করেন যে বরফের নিচে তরল পানি রয়েছে, তবে সমসাময়িক বিজ্ঞানীরা তা বিশ্বাস করেননি।

পরবর্তীতে ১৯৯৩ সালে ব্রিটিশ রাডার অ্যালটিমেট্রি এবং ১৯৯৬ সালে রাশিয়ান ও আমেরিকান বিজ্ঞানীদের যৌথ রেডিও-ইকো সাউন্ডিং রাডারের মাধ্যমে চূড়ান্তভাবে নিশ্চিত হওয়া যায় যে, ভস্টক স্টেশনের নিচে শুয়ে আছে প্রায় ২৫০ কিলোমিটার দীর্ঘ ও ৫০ কিলোমিটার চওড়া এক সুবিশাল হ্রদ। প্রায় ৪০০টি অ্যান্টার্কটিক সাবগ্লেসিয়াল হ্রদের মধ্যে এটি এককভাবে সর্ববৃহৎ। এটি উত্তর আমেরিকার বিখ্যাত লেক ওন্টারিওর চেয়েও আকারে বড় এবং এর গভীরতা কোথাও কোথাও ১,০০০ মিটারেরও বেশি!

৪০০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে কীভাবে তরল থাকে লেক ভস্টক?

যেখানে ওপরের তাপমাত্রা মাইনাস ৮০ ডিগ্রি, সেখানে চার কিলোমিটার নিচে বরফ গলে পানি কীভাবে তরল থাকে? এটি পদার্থবিজ্ঞান ও ভূতত্ত্বের এক যুগান্তকারী মিথস্ক্রিয়া:

ভূ-অভ্যন্তরীণ জিওথার্মাল উত্তাপ

পৃথিবীর কেন্দ্রীয় ভূগর্ভের অভ্যন্তরভাগ অত্যন্ত উত্তপ্ত। পৃথিবীর ম্যান্টল ও ভূতাত্ত্বিক ক্রাস্ট থেকে যে জিওথার্মাল হিট (Geothermal Heat) ওপরের দিকে ছড়িয়ে পড়ে, তা অ্যান্টার্কটিকার তলদেশের শিলাখণ্ডকে উষ্ণ রাখে। এই ভূ-উত্তাপ হ্রদের তলদেশকে ক্রমাগত তরল রাখতে তাপ সরবরাহ করে।

বিশাল বরফের কম্বল ও চরম চাপ

চার কিলোমিটার পুরু বরফের স্তর একটি অতি-শক্তিশালী ইনসুলেটর হিসেবে কাজ করে। ওপরের তীব্র ঠান্ডা বরফের গভীরে পৌঁছাতে পারে না। একই সাথে প্রায় ৪০০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের (৪০০ গুণ বেশি চাপ) কারণে পানির হিমাঙ্ক বা ফ্রিজিং পয়েন্ট স্বাভাবিক শূন্য ডিগ্রির চেয়ে নিচে নেমে মাইনাস ৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসে চলে যায়। ফলে তীব্র ঠান্ডাতেও হ্রদের জলরাশি তরল স্রোত হিসেবে বহমান থাকে। বরফ ও শীতলতার অতিপ্রাকৃতিক ভূ-তাত্ত্বিক আচরণ নিয়ে আমাদের আরেকটি জনপ্রিয় লেখা পিংগো: তুন্দ্রা অঞ্চলের বরফ-গম্বুজ ও বিস্ফোরণের অদ্ভুত ভূতত্ত্ব পড়ে দেখতে পারেন।

ঐতিহাসিক বরফ ড্রিলিং প্রকল্প ও ৪ লাখ বছরের জলবায়ু মহাফেজখানা

লেক ভস্টকের পানি সরাসরি সংগ্রহ করার জন্য রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা ১৯৭০-এর দশক থেকে শুরু করেন পৃথিবীর ইতিহাসের অন্যতম দীর্ঘতম ও গভীরতম আইস কোর ড্রিলিং প্রকল্প ‘প্রজেক্ট ৫জি’ (Project 5G)। চার কিলোমিটার গভীর বরফের সিলিন্ডার বা আইস কোর তুলে এনে বিজ্ঞানীরা গত ৪ লাখ ২০ হাজার বছরের পৃথিবীর জলবায়ুর ইতিহাস ও প্রাচীন বায়ুমণ্ডলের কার্বন ডাই অক্সাইডের নিখুঁত রেকর্ড উন্মোচন করেন। চারটি সম্পূর্ণ বরফযুগ ও তাদের মধ্যবর্তী উষ্ণ যুগের বায়ুমণ্ডলের গ্যাসীয় নমুনা এই বরফের ভেতরে বন্দি ছিল, যা প্রমাণ করে পৃথিবীর ইতিহাসে তাপমাত্রা ও গ্রিনহাউস গ্যাসের সম্পর্ক কতটা প্রত্যক্ষ।

তবে ১৯৯৮ সালে যখন ড্রিলিং হেড হ্রদের মাত্র ১২০ মিটার ওপরে পৌঁছায়, তখন আন্তর্জাতিক বিজ্ঞানী মহল তীব্র প্রতিবাদ জানায়। কারণ ড্রিলিং পাইপ বরফে যাতে জমে না যায় সেজন্য ভেতরে ৬০ টন কেরোসিন এবং ফ্রিয়ন রাসায়নিক ব্যবহার করা হচ্ছিল। বিজ্ঞানীরা আশঙ্কা করেন যে এই রাসায়নিক যদি দেড় কোটি বছর ধরে অবিকৃত থাকা হ্রদের আদিম জলে মিশে যায়, তবে পৃথিবীর সবচেয়ে প্রাচীন বাস্তুতন্ত্র চিরতরে দূষিত হয়ে যাবে। ফলে দীর্ঘ এক দশক ড্রিলিং স্থগিত রাখা হয়। পরবর্তীতে বিশেষ থার্মাল-সিলিকন সেন্সর ও বায়ো-ক্লিন ড্রিলিং প্রযুক্তি উদ্ভাবন করে ২০১২ সালের ৫ ফেব্রুয়ারি রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা অবশেষে ৩,৭৬৯.৩ মিটার গভীরতায় সফলভাবে লেক ভস্টকের আদিম জল স্পর্শ করতে সক্ষম হন। অ্যান্টার্কটিকার বরফের আরেক অবিশ্বাস্য জলপ্রপাতের রহস্য জানতে পড়ুন রক্তাক্ত জলপ্রপাত বা ব্লাড ফলস: অ্যান্টার্কটিকার বরফের বুকে লাল রক্তের স্রোত।

চরম অণুজীব ও মহাজাগতিক উপগ্রহ ইউরোপার মডেল

লেক ভস্টকের অ্যাক্রিশন আইস বা হ্রদের উপরিভাগের বরফ পরীক্ষার পর আন্তর্জাতিক জীববিজ্ঞানী মহল স্তব্ধ হয়ে যায়। এই হ্রদে সাধারণ মিঠাপানির হ্রদের চেয়ে প্রায় ৫০ গুণ বেশি দ্রবীভূত অক্সিজেন রয়েছে, যা সাধারণ যে কোনো মাছ বা প্রাণীর জন্য অত্যন্ত বিষাক্ত। সূর্যালোকহীন চরম চাপ ও বিষাক্ত অক্সিজেনের এই নরককুণ্ডেও বিজ্ঞানীরা ৩৫০০ টিরও বেশি অনন্য ডিএনএ সিকোয়েন্স এবং সক্রিয় এক্সট্রিমোফাইল ব্যাকটেরিয়া খুঁজে পেয়েছেন!

গবেষকদের ধারণা, হ্রদের দক্ষিণাংশে হাইড্রোথার্মাল ভেন্ট (Hydrothermal Vents) থাকতে পারে, যা সমুদ্রের তলদেশের মতো রাসায়নিক শক্তি নির্গমন করে। নাসার (NASA) বিজ্ঞানীদের কাছে লেক ভস্টক হলো বৃহস্পতির বরফঢাকা উপগ্রহ ‘ইউরোপা’ (Europa) এবং শনির উপগ্রহ ‘এনসেলাডাস’-এর (Enceladus) অবিকল প্রাকৃতিক মডেল। ইউরোপার বরফের চাদরের নিচে ঠিক একইভাবে অন্ধকারাচ্ছন্ন বিশাল মহাসাগর রয়েছে। লেক ভস্টকে যেভাবে চরম প্রতিকূলতায় জীবন টিকে থাকতে পেরেছে, তা প্রমাণ করে যে সৌরজগতের অন্যান্য বরফঢাকা উপগ্রহের ভূগর্ভেও প্রাণের অস্তিত্ব থাকা পুরোপুরি বাস্তবসম্মত। মরুভূমির চরম আবহাওয়ায় মানুষের সংগ্রামের ইতিহাস জানতে পড়ুন হ্যান্ড অব দ্য ডেজার্ট: আতাকামা মরুভূমির বালিতে আটকে থাকা দানবীয় হাত।

পৃথিবীর অন্যান্য চরম শীতল স্থানসমূহের সাথে তুলনামূলক বিশ্লেষণ

ভস্টক স্টেশন ছাড়াও পৃথিবীর বুকে এমন কিছু স্থান রয়েছে যেখানে শৈত্যপ্রবাহ মানুষের সহনশীলতার চরম পরীক্ষা নেয়। নিচে তাদের তুলনামূলক রূপরেখা দেওয়া হলো:

ভস্টক স্টেশনের নতুন আধুনিকীকরণ ও ভবিষ্যৎ গবেষণা

পুরোনো সোভিয়েত যুগের কাঠের ও ধাতব কন্টেইনারগুলো কয়েক দশক ধরে বরফের নিচে চাপা পড়ে যাওয়ায় ২০২৪ সালে রাশিয়া ভস্টক স্টেশনে এক ঐতিহাসিক মেগা-প্রকল্প সম্পন্ন করেছে। সেন্ট পিটার্সবার্গে নির্মিত অত্যাধুনিক মডুলার আর্কিটেকচারের পাঁচতলা ভবনের নতুন ভস্টক কমপ্লেক্স সেখানে স্থাপন করা হয়েছে।

নতুন এই কমপ্লেক্সটি বিশালাকার হাইড্রোলিক পিলারের ওপর দাঁড়িয়ে রয়েছে, যা বরফ জমার সাথে সাথে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভবনটিকে ওপরে তুলে দিতে পারে। এতে আধুনিক ল্যাবরেটরি, চিকিৎসাকেন্দ্র, জিমনেসিয়াম এবং গ্রিনহাউস সুবিধা রয়েছে যেখানে কৃত্রিম আলোয় তাজা শাকসবজি উৎপাদন করা সম্ভব। এই নতুন গবেষণা কেন্দ্র থেকে বিজ্ঞানীরা লেক ভস্টকের আরও গভীরে পানির দ্বিতীয় পর্যায়ের রোবোটিক স্যাম্পলিং চালানোর পরিকল্পনা করছেন, যা কোটি বছরের পুরনো অজানা ভাইরাস ও ব্যাকটেরিয়ার রহস্য উন্মোচন করবে। প্রাগৈতিহাসিক পৃথিবীর বিলুপ্ত বাস্তুতন্ত্রের নমুনা দেখতে পড়ুন জার্ডেনিয়া ড্রাগন ট্রি ফরেস্ট: ডালপালাহীন প্রাচীন পৃথিবীর শেষ প্রতিরূপ।

চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত

রিসার্চ স্টেশন ভস্টক ও তার ভূগর্ভস্থ লেক ভস্টক নিছক বরফের একটি রাজ্য নয়; এটি বিজ্ঞানের সীমানা ছাড়িয়ে মানুষের অদম্য সাহসিকতার প্রতীক। পৃথিবীর যে স্থানে প্রকৃতি সবচেয়ে বেশি হিংস্র ও শীতল, যেখানে মাইনাস ৮৯.২ ডিগ্রিতে বাতাসও জমে যায়, সেখানে মানুষ কেবল টিকেই থাকেনি—বরং ৪ কিলোমিটার বরফ ভেদ করে খুঁজে বের করেছে দেড় কোটি বছর আগের অমলিন এক আদিম পৃথিবী। মহাবিশ্বের অপার শূন্যতায় পৃথিবীর জীবন কতটা সহনশীল ও বিচিত্র হতে পারে, ভস্টক স্টেশন যেন তারই অমর সাক্ষ্য বহন করে চলেছে।

---