তিনি সমুদ্রের নিচের আগ্নেয়গিরি (এবং টেলর সুইফট) থেকে কম্পন ডিকোড করেন | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

আমরা প্রায়শই আগ্নেয়গিরিগুলিকে আকাশচুম্বী বিস্ময় হিসাবে ভাবি, তবে ভূতাত্ত্বিক পাতাল জগতের এই পোর্টালগুলিও জলের নীচে থাকে৷ দুর্ভাগ্যবশত, সাবমেরিন আগ্নেয়গিরি তাদের স্থলজ ভাইবোনদের তুলনায় অধ্যয়ন করা কঠিন। কিন্তু আপনি তাদের দ্বারা আরও মুগ্ধ কাউকে খুঁজে পেতে কষ্ট পাবেন - এবং তাদের অধ্যয়ন করার জন্য আরও একগুঁয়েভাবে দৃঢ়প্রতিজ্ঞ জ্যাকি ক্যাপ্লান-অরবাচ.

ওয়েস্টার্ন ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটির একজন আগ্নেয়গিরিবিদ, ক্যাপ্লান-অরবাখও একজন সিসমোলজিস্ট, যিনি ভূ-পদার্থবিদ্যা বোঝার জন্য ভূমিকম্পের ঝাঁকুনি ব্যবহার করেন। এবং এটি ঠিক তাই ঘটে যে সক্রিয় আগ্নেয়গিরিগুলি অসাধারণ ভূমিকম্প উৎপাদক; তারা যতটা ভূমিকম্পের আওয়াজ সংগ্রহ করতে পারে। Caplan-Auerbach-এর জন্য, সেই শব্দটি তার বৈজ্ঞানিক কানের কাছে সঙ্গীত - ডেটা যা আমাদের গ্রহের অভ্যন্তরীণ কাজ সম্পর্কে জানতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই আগ্নেয়গিরির গানগুলি শোনার মানে শুধু একটি বিচ্ছিন্ন বৈজ্ঞানিক কৌতূহল মেটানো নয়। যখন দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগরে একটি সাবমেরিন আগ্নেয়গিরির নাম হুঙ্গা টোঙ্গা-হুঙ্গা হাপাই বিপর্যয়মূলকভাবে 2022 সালের জানুয়ারিতে বিস্ফোরিত হয়, এটি একটি বিধ্বংসী আঞ্চলিক সুনামি তৈরি করে, বায়ুমণ্ডলকে ড্রামের পৃষ্ঠের মতো ঠেলে দেয় এবং টোঙ্গার প্রধান দ্বীপ রাজ্যকে ছাইয়ে কবর দেয়। Caplan-Auerbach এবং তার সহকর্মীরা আশা করেন যে এই ধরনের হিংসাত্মক অগ্ন্যুৎপাতের সাউন্ডট্র্যাক অধ্যয়ন করে, তারা ভবিষ্যতের আগ্নেয়গিরির বিপর্যয়ের প্রভাবগুলি সহজ করার জন্য প্যারোক্সিজমের পিছনে থাকা পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে যথেষ্ট শিখতে পারে।

Quanta ম্যাগাজিন জিওফিজিক্সে তার যাত্রা এবং এই ম্যাগম্যাটিক পর্বতগুলির সুর অধ্যয়ন করতে কেমন লাগে তা নিয়ে আলোচনা করার জন্য ক্যাপ্লান-আউরবাকের সাথে যোগাযোগ করেন। সাক্ষাত্কারটি সংক্ষিপ্ত এবং স্পষ্টতার জন্য সম্পাদনা করা হয়েছে।

আপনি যা করেন তা কীভাবে বর্ণনা করবেন?

আমি আগ্নেয়গিরির সিস্টেমে সঞ্চালিত ভূমিকম্পগুলি অধ্যয়ন করি, যা আমি আগ্নেয়গিরির গান হিসাবে বর্ণনা করি। আমি সবসময় শব্দ পছন্দ করেছি. এবং আমি সবসময় অনুরণন এবং স্থায়ী তরঙ্গ পছন্দ করেছি। দাঁড়িয়ে থাকা তরঙ্গের একটি ক্লাসিক উদাহরণ হল আপনি যখন একটি বিয়ার গ্রহণ করেন এবং বোতলের উপরে ফুঁ দেন এবং এটি গুনগুন করে — অথবা এটি যখন আপনি আপনার ওয়াইনগ্লাসের উপরে আপনার আঙুল চালান, যা আমার মদযুক্ত স্বাদ এবং গ্লাসের জন্য আরও বেশি গায় সবকিছুরই একটি গুঞ্জন রয়েছে যা এর আকৃতি এবং এর উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত এবং আগ্নেয়গিরিগুলি আলাদা নয়। তাদের নালীতে গুঞ্জন আছে।

আমি জানি না কেন, কিন্তু সেই বিজ্ঞান সবসময় আমার কাছে সত্যিই আবেদন করেছে। আমি ঠিক সেই জিনিসটিই পছন্দ করতাম এবং আমি আগ্নেয়গিরিতে এটি করতে পারি।

আপনি করেছি পূর্বে কথা বলা হয়েছে কোয়ান্টা, একটি গল্পের জন্য আগ্নেয়গিরির অভ্যন্তরে ভূমিকম্প কীভাবে প্রকাশ করতে পারে যদি গলিত শিলা গভীরতায় জমা হয় বা পৃষ্ঠের দিকে অগ্রসর হয়, সম্ভবত অগ্ন্যুৎপাতের দিকে পরিচালিত করে। কিন্তু আপনি কিভাবে ডুবো আগ্নেয়গিরি গুপ্তচর না? 

সাধারণভাবে মহাসাগরগুলি অধ্যয়ন করা কঠিন। আপনি খুব দূরে দেখতে পাবেন না; যন্ত্র নিচে রাখা খুব কঠিন। এটা ঠান্ডা. এটা উচ্চ চাপ. এটা নোনতা. জিনিস ক্ষয়প্রাপ্ত এবং বিস্ফোরিত.

আমরা যদি সাবমেরিন আগ্নেয়গিরি নিরীক্ষণ করতে চাই, আমরা সেখানে যন্ত্রপাতি রাখতে পারি। বেশিরভাগ সময়, আমরা সিসমোমিটার সহ যন্ত্রগুলি ওভারবোর্ডে ফেলে দিই; তারপরে আমরা চলে যাই, এবং তারপরে আমরা ফিরে আসি, যন্ত্রগুলি পুনরুদ্ধার করি, এবং আমরা চলে যাওয়ার সময় কী হয়েছিল তা দেখি। কিন্তু আমরা যদি রিয়েল টাইমে তথ্য পেতে চাই, তাহলে আমাদের সাধারণত করতে হবে একটি যন্ত্রযুক্ত তারের নিচে রাখা, এবং খরচ জ্যোতির্বিদ্যাগত.

আপনি কি ধরনের যন্ত্র ব্যবহার করতে পারেন? 

হাইড্রোফোন বা যান্ত্রিক কান শোনা পানির নিচের সব ধরনের শব্দের জন্য, এটি একটি চমৎকার হাতিয়ার। প্রায় এক কিলোমিটার পানির নিচে একটি জোন আছে যেখানে শব্দ আটকে যায়। আপনার যদি সেখানে হাইড্রোফোন থাকে তবে এটি আক্ষরিক অর্থে হাজার হাজার কিলোমিটার দূর থেকে শব্দ শুনতে পারে। আপনি একটি অ্যারে সেট আপ করতে পারেন যা আপনাকে বলে, 'ওহ, শব্দটি এখান থেকে আসছে এবং সেই শব্দটি সেখান থেকে আসছে।' আপনি ভূমিকম্প শুনতে পারেন, আপনি ভূমিধস শুনতে পারেন, আপনি আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাত শুনতে পারেন, আপনি তিমি শুনতে পারেন, আপনি জাহাজ শুনতে পারেন — ঈশ্বর, জাহাজ উচ্চ শব্দ হয়. এবং আপনি আগ্নেয়গিরির কার্যকলাপের গান স্ট্রিম করতে পারেন।

একটি আদর্শ বিশ্বে, আপনার এখনও আগ্নেয়গিরিতেই আপনার সিসমোমিটার থাকবে। কিন্তু শুধুমাত্র একটি হাইড্রোফোন আপনাকে এক টন বলতে পারে। টোঙ্গা এলাকায় বেশ কয়েকবার হাইড্রোফোন স্থাপন করা হয়েছে এবং এটি এমন একটি টুল যা আমি আরও ব্যবহার করতে চাই।

আমি কল্পনা করি যে, জলের নীচে বা উপরে, প্রতিটি নতুন অগ্ন্যুৎপাত প্রথমবারের মতো একটি নতুন উপভাষা শোনার মতো, যেটির অনুবাদ করা দরকার।

ঠিক। কখন আমাদের উপকূলের কাছে ঘষামাজা লাভা প্রবাহ থাকে, বনাম কখন আমাদের আরও নদীর মতো লাভা প্রবাহ ড্রিবলিং করে? আমরা প্রথমে এই ধরণের জিনিসগুলি কীভাবে সনাক্ত করতে পারি তা জানি না। তাই বিজ্ঞান মজার। মজার অংশ বলছে: আমি জানি না, এবং আমি কিভাবে খুঁজে পেতে পারি?

সাবমেরিন আগ্নেয়গিরি সম্পর্কে এটি কী যা আপনাকে বিভ্রান্ত করে?

তারা আমাদের দেখায় যে পানির নিচে এমন অসাধারণ কিছু ঘটে যা আমরা জানি না। এটা আমাকে অনুভব করে যে আমরা ঠিক ততটা প্রাসঙ্গিক নই, যা আমি মনে করি এক ধরনের বিস্ময়কর। এই গ্রহটি আমাদের জন্য এখানে নেই। এই গ্রহটি তার নিজের কাজ করছে।

কোন অগ্ন্যুৎপাত বা ভূমিকম্প আছে যে এই মানসিক দ্বিধা অভাব আছে?

আমি সম্পর্কে কথা বলতে 2002 ডেনালি ভূমিকম্প নিখুঁত ভূমিকম্প হিসাবে: এটি বিশাল ছিল, এটির এই আশ্চর্যজনক প্রভাবগুলি ছিল, এটি কীভাবে সেই ত্রুটিটি কাজ করে সে সম্পর্কে অনেক প্রশ্নের উত্তর দিয়েছে, কিন্তু এটি কাউকে হত্যা করেনি। এটি ছিল প্রায় 8.0 মাত্রার ইভেন্ট যা আপনি অপরাধবোধ ছাড়াই সত্যই উত্তেজিত হতে পারেন।

সাবমেরিন আগ্নেয়গিরি সম্পর্কে এটি আরেকটি চমৎকার জিনিস। টোঙ্গায় এই চোষার ব্যতিক্রম ছাড়া, বেশিরভাগ অংশে, লোকেরা তাদের দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

আপনি কি কখনো পানির নিচের আগ্নেয়গিরি ছাড়া অন্য কিছুতে বিশেষীকরণ করতে প্রলুব্ধ হয়েছিলেন?

আমি যখন হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ে গিয়েছিলাম, তখন আমি সামুদ্রিক ভূ-পদার্থবিদ্যা এবং গ্রহ বিজ্ঞানের মধ্যে বিতর্ক করছিলাম। আমি ছিলাম, ওহ আমার ঈশ্বর, আমি অলিম্পাস মনস, মঙ্গল গ্রহের সবচেয়ে উঁচু আগ্নেয়গিরি অধ্যয়ন করতে পারতাম। কিন্তু আমার দ্বিতীয় সেমিস্টারে, আমি দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগরের লাউ বেসিনে একটি 28-দিনের গবেষণা ক্রুজে গিয়েছিলাম এবং তাতে সামুদ্রিক ভূ-পদার্থবিদ্যা স্বাক্ষরিত, সিল করা এবং বিতরণ করা হয়েছিল। আমি শুধু জাহাজে থাকতে ভালোবাসি। তাই আমি যে গ্রহের জিনিস সঙ্গে হেক, মত ছিল.

আশ্চর্যজনক যদিও তারা প্রায়শই হয়, পানির নিচের আগ্নেয়গিরি কখনও কখনও ভয়কে অনুপ্রাণিত করতে পারে। এটি 2022 সালের জানুয়ারীতে সহিংসদের দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল হুঙ্গা টোঙ্গা-হুঙ্গা হা'আপাই অগ্ন্যুৎপাত - যা, যদিও এটি পানির নিচে শুরু হয়েছিল, সমুদ্র পৃষ্ঠের উপরে অবিলম্বে বিস্ফোরণ এবং পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে একটি ছিদ্র করে নিজেকে পরিচিত করে তোলে। এই বিপর্যয়ের মুখে আগ্নেয়গিরি এবং ভূমিকম্পের প্রতি আপনার মুগ্ধতা কীভাবে বজায় থাকে?

এটি প্রাকৃতিক বিপদ অধ্যয়নের চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি: আমি কীভাবে বিজ্ঞান এবং সম্পর্কে এত উত্তেজিত হতে পারি? অসম্মানজনক হবেন না যারা নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হয়েছিল? এবং যে সত্যিই কঠিন. যখন আমি এই জিনিসগুলি সম্পর্কে সমস্ত আনন্দ পাই, তখন এটিও হতে পারে কারণ আমি এখনও বিধ্বংসী অগ্ন্যুৎপাতের উপর কাজ করিনি।

টোঙ্গান বিস্ফোরণ থেকে শক ওয়েভ সুনামি শুরু করেছে পৃথিবীর অন্য প্রান্তে, আটলান্টিক মহাসাগর এবং ভূমধ্যসাগর উভয়েই - এমন কিছু যা সেই বিন্দু পর্যন্ত একটি তাত্ত্বিক সম্ভাবনা ছিল, তাই না? 

হ্যাঁ। টোঙ্গা অগ্ন্যুৎপাত নিশ্চিত করেছে যে সুনামি হতে পারে বায়ুমণ্ডলীয় মাধ্যাকর্ষণ তরঙ্গ দ্বারা. যে মন দোলা দেয়.

আমরা সেই অসাধারণ বিস্ফোরক থেকে প্রায় দুই বছর পর বিস্ফোরণ সেই ইভেন্টের গবেষণা কি আগ্নেয়গিরির বিজ্ঞানকে কোনোভাবে এগিয়ে নিয়ে গেছে?

হ্যাঁ. বেশিরভাগই আগ্নেয়গিরি বেশ অক্ষত, এবং যে পাগল. এবং এটি থেকে যে জিনিসগুলি বেরিয়ে এসেছিল - নির্গত আগ্নেয়গিরির ধ্বংসাবশেষ - ভ্রমণ করেছিল এতদূর পানির নিচে. এই ধরনের একটি বড় এবং অস্বাভাবিক ইভেন্টের সাথে, আমি মনে করি এটি আমাদের প্রশ্নগুলিকে পুনর্লিখন এবং পুনঃনির্দেশিত করে। আমি মনে করি এই বিস্ফোরণ এমন প্রশ্ন নিয়ে আসে যা হয়তো আমরা আগে জিজ্ঞাসা করিনি। প্রধানত, কিভাবে এত বিস্ফোরক শক্তি বিট টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো |

সুতরাং যদিও বিশিষ্ট অগ্ন্যুৎপাতগুলি বিপজ্জনক হতে পারে, তবে উল্টো দিকটি হল যে তারা বিজ্ঞানীদের আগ্নেয়গিরির কাজ করার উপায় সম্পর্কে সূত্র সরবরাহ করে?

ঠিক। কখনও কখনও আমরা এই সূত্রগুলি খুঁজে পাই কারণ আমরা একটি ভিন্ন প্রযুক্তি ব্যবহার করি। কখনও কখনও আমরা তাদের খুঁজে পাই কারণ গ্রহটি আমাদের উপহার দেয়। এবং আমি মনে করি এর মতো অগ্ন্যুৎপাতগুলি কিছুটা হলেও - এবং যারা নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হয় তাদের ক্ষেত্রে - বৈজ্ঞানিকভাবে একটি উপহার।

এই গ্রীষ্মে, আপনার গবেষণা একটি অপ্রত্যাশিত গ্রুপের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে: Swifties।  

হে ভগবান. আমি যে কোন অনুশোচনা না.

টেলর সুইফ্ট 22 এবং 23 জুলাই সিয়াটেলের লুমেন ফিল্ডে পারফর্ম করেছিলেন এবং আপনি কনসার্টগুলির দ্বারা উত্পন্ন সিসমিক তরঙ্গগুলি দেখেছিলেন৷ তোমার ভাস্য মতে বিশ্লেষণ, এই পারফরম্যান্সগুলি একটি ছোট ভূমিকম্পের মতোই পরিমাপযোগ্য সিসমিক কার্যকলাপ তৈরি করেছিল। এবং এটা অনেক পেয়েছিলাম মনোযোগ টিপুন. এটা কেমন ছিল?

আমি আর সেই ব্যক্তি নই যে আগ্নেয়গিরি অধ্যয়ন করি। আমি সেই ব্যক্তি যে সুইফট কম্পনের জন্য পরিচিত। এটা সম্পূর্ণ হাস্যকর। লোকেরা জিজ্ঞাসা করেছে: টেলর সুইফট কি পৌঁছে গেছে? না, টেলর সুইফ্ট পৌঁছেনি। 

তুমি উপস্থাপন ডিসেম্বরে সান ফ্রান্সিসকোতে আমেরিকান জিওফিজিক্যাল ইউনিয়নের সমাবেশে সুইফট কোয়েকের উপর আপনার কাজ। আপনি কি প্রকাশ করা হবে?

তথ্য তাই শান্ত. আপনি একটি সিসমোমিটার ব্যবহার করে প্রতি মিনিটে তাদের বীট - তাদের ছন্দ - সনাক্ত করে "ব্ল্যাঙ্ক স্পেস" এবং "শেক ইট অফ" এর মতো পৃথক গানগুলি সনাক্ত করতে পারেন। এবং আমরা আসলে প্রশস্ত সঙ্গীত, বা ব্যান্ড, বা ভিড়ের আচরণের মতো জিনিসগুলিকে আলাদা করতে সক্ষম। তাদের সত্যিই স্বতন্ত্র, আকর্ষণীয় সিসমিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

এটি পানির নিচের আগ্নেয়গিরির ভিতরে বিভিন্ন ধরনের কার্যকলাপ সনাক্ত করার থেকে আলাদা নয়।

ঠিক। বিভিন্ন আগ্নেয়গিরি-ভূমিকম্পের ছন্দ বিভিন্ন ধরণের আগ্নেয়গিরির ক্রিয়াকলাপের সাথে মিলে যায়, শিলার মধ্য দিয়ে ম্যাগমা ক্র্যাকিং থেকে ভূমিধস পর্যন্ত। এবং এমন কিছু লোক আছে যারা সুইফ্ট কোয়েকের দ্বারা সত্যই আগ্রহী যারা বিজ্ঞানী নন, এবং যখন বিজ্ঞানের কথা আসে, যে কোনও কিছু যা জনসাধারণের আগ্রহকে আকর্ষণ করে তা দুর্দান্ত। এটা আমাকে সত্যিই খুশি করে তোলে। 

অনেকে আগ্নেয়গিরি বিশেষজ্ঞকে এমন একজন বলে মনে করেন যিনি জ্বলন্ত পর্বত স্কেল করেন এবং কঠিন শিলা এবং বুদবুদ লাভার নমুনা নেন। কিন্তু ম্যাগমা, গ্যাস এবং সুইফটিস "শুনতে" ভূমিকম্প ব্যবহার করার জন্য প্রচুর পদার্থবিদ্যাও জড়িত - এবং মনে হচ্ছে আপনি হৃদয়ে একজন পদার্থবিদ। তাহলে, আপনার জন্য প্রথমে কী এসেছে: আগ্নেয়গিরি, নাকি পদার্থবিদ্যা?

আমার বাবার একটি মেডিকেল ডিগ্রি ছিল কিন্তু সবসময় জ্যোতির্বিদ্যা পছন্দ করতেন। যখন আমরা তার বাড়িতে যেতাম, আমরা বাইরে বসে থাকতাম, এবং তার কাছে একটি টেলিস্কোপ ছিল এবং আমরা তারা সম্পর্কে কথা বলতাম। আমি জ্যোতির্বিদ্যা এবং জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা পছন্দ করতাম। মৌলিকভাবে, আমি পদার্থবিদ্যা পছন্দ করতাম। আমার মনে আছে আমার প্রথম বর্ষের পদার্থবিদ্যার ক্লাসে যেখানে আমরা আক্ষরিক অর্থে দাঁড়িয়ে ছিলাম এবং একটি উদ্ভবের জন্য উল্লাস করছিলাম।

এটি একটি মহান যাদু কৌতুক সঞ্চালিত হচ্ছে দেখার মত একটি বিট শোনাচ্ছে. 

ইহা ছিল! আমার মনে আছে দুটি বক্তৃতা ছিল যা যাদু ছিল। একজন প্রমাণ করছিল যে আলোর গতি ধ্রুবক ছিল, এটি একটি রেফারেন্স ফ্রেমের উপর নির্ভরশীল নয়। এবং এটি সম্পূর্ণ জাদুকর ছিল যে এই সংখ্যাটি গণিতের বাইরে পড়ে. এবং অন্য ছিল যখন আমরা উদ্ভূত E = mc². এটা তাই শান্ত ছিল.

সবাই মনে করে আমরা ভূতত্ত্বে এসেছি কারণ আমরা ফিল্ড ট্রিপ পছন্দ করি। কিন্তু যে জিনিসটা আমাকে পেয়েছিল সেটা হল ডেরিভেশন। এবং কখনও কখনও আমি মনে করি আমাদের এটির সৌন্দর্য উদযাপন করা উচিত, কারণ কিছু লোকের জন্য এটি যথেষ্ট। যে চিত্তাকর্ষক. আমি মাঠের বাইরে থাকতে পছন্দ করি, এবং আমি সিসমোমিটার ব্যবহার করতে এবং জাহাজে থাকতে পছন্দ করি। কিন্তু আমি মনে করি আমাদেরও সৌন্দর্য উদযাপন করা উচিত যা পদার্থবিদ্যা।