চাঁদের একই পিঠ আমরা সবসময় দেখি কেন: ব্যাখ্যা

কয়েক রাত ধরে চাঁদের দিকে তাকালে এর পরিচিত দাগগুলোকে একই জায়গায় থাকতে দেখা যায়। চাঁদের অন্ধকার সমতলভূমির একই বিস্তৃত অংশ পৃথিবীর দিকে মুখ করে থাকে, তাই মনে হতে পারে চাঁদ বুঝি ঘোরেই না। কিন্তু চাঁদ ঘোরে: পৃথিবীকে একবার প্রদক্ষিণ করতে করতে এটি নিজের অক্ষের চারদিকে একবার আবর্তনও করে। জোয়ারীয় আবদ্ধতা নামে পরিচিত এই সমলয়ের কারণেই আমরা পালাক্রমে সব পিঠ না দেখে প্রায় একই অর্ধগোলক দেখি।

বিপরীত অর্ধগোলকটিকে প্রায়ই দূরবর্তী পিঠ বলা হয়। এটি চিরকাল অন্ধকারে থাকে না। চন্দ্রচক্রের বিভিন্ন সময়ে সূর্যালোক চাঁদের পৃষ্ঠের অধিকাংশ স্থানেই পৌঁছায়, যদিও মেরু অঞ্চলের কিছু গভীর গহ্বর চিরস্থায়ী ছায়ায় থাকে। চাঁদের কক্ষপথের জ্যামিতি, এর আবর্তন এবং সামান্য আপাত দোলন—সবই আমরা কী দেখতে পাই তা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে।

এক কক্ষপথে একবার আবর্তন

দূরবর্তী নক্ষত্রের সাপেক্ষে একবার আবর্তন সম্পন্ন করতে চাঁদের 27.32166 দিন লাগে, আর পৃথিবীকে একবার প্রদক্ষিণ করতেও লাগে 27.32166 দিন। এই সময়কাল দুটি সমান হওয়ায় চাঁদের মোটামুটি একই পিঠ আমাদের গ্রহের দিকে থাকে। চাঁদ যদি একেবারেই আবর্তন না করত, তাহলে কক্ষপথে এর অবস্থান বদলানোর সঙ্গে সঙ্গে ভিন্ন ভিন্ন দ্রাঘিমাংশ আমাদের চোখে পড়ত। এর বদলে, চলার সময় চাঁদ নিয়মিত ঘুরতে থাকে এবং কক্ষপথের গতির সঙ্গে তাল মিলিয়ে চলে।

এটি বোঝার একটি পরিচিত উদাহরণ হলো, কারও দিকে মুখ করে তাকে ঘিরে হাঁটা। পুরো চক্কর দেওয়ার সময় আপনাকে একবার ঘুরতে হবে, যদিও আপনাকে দেখা ব্যক্তি পুরোটা সময় আপনার মাথার একই পাশ দেখবেন। রাতের পর রাত পৃথিবীর কোনো চিহ্নিত স্থান থেকে চাঁদের আবর্তন সহজে বোঝা যায় না বলে এর ঘূর্ণন ততটা স্পষ্ট মনে হয় না।

27.32166 দিনের আবর্তনকাল এক পূর্ণিমা থেকে পরের পূর্ণিমার মধ্যবর্তী সময় নয়। ওই কলাচক্র সম্পন্ন হতে 29.53059 দিন লাগে, কারণ চাঁদ পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করার পাশাপাশি পৃথিবী-চাঁদ ব্যবস্থা সূর্যকেও প্রদক্ষিণ করে। সূর্য ও পৃথিবীর সঙ্গে একই সরলরেখায় আবার ফিরে আসতে এক কক্ষপথ পূর্ণ করার পর চাঁদকে আরও কিছুটা পথ যেতে হয়। চাঁদের বিভিন্ন কলা কীভাবে তৈরি হয়, তা জানতে দেখুন চাঁদের কলা সম্পর্কে নির্দেশিকা।

জোয়ারীয় বল কীভাবে চাঁদকে সমলয়ে এনেছে

সময়ের সঙ্গে কোনো ঘূর্ণায়মান বস্তুর ওপর মহাকর্ষের প্রভাবের ফল হলো জোয়ারীয় আবদ্ধতা। পৃথিবীর মহাকর্ষ চাঁদের দূরের পিঠের তুলনায় পৃথিবীর কাছের পিঠকে বেশি জোরে টানে। এই পার্থক্যের ফলে চাঁদ সামান্য প্রসারিত হয়ে জোয়ারীয় বিকৃতি তৈরি করে। চাঁদের আবর্তন ও কক্ষপথের গতি যখন সমলয়ে ছিল না, তখন এই বিকৃতি পৃথিবী-চাঁদের দিকের সঙ্গে পুরোপুরি মিলে থাকত না। এর ফলে সৃষ্ট মহাকর্ষীয় টর্ক চাঁদের ঘূর্ণনে পরিবর্তন আনত, আর অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণে ঘূর্ণনশক্তি ক্ষয় হতো।

সময়ের সঙ্গে এসব প্রভাব চাঁদের আবর্তন ধীর করে দেয়, যতক্ষণ না একবার ঘুরতে যত সময় লাগে, একবার প্রদক্ষিণ করতেও ঠিক তত সময় লাগে। এই সমলয় অবস্থায় জোয়ারীয় বিকৃতি পৃথিবীর সঙ্গে প্রায় একই সরলরেখায় থাকে, ফলে আবর্তনে পরিবর্তন আনা পুনরাবৃত্ত টর্ক অনেকটাই কমে যায়। জোয়ারীয় আবদ্ধতা এমন কোনো বিশেষ বল নয়, যা চাঁদের একটি পিঠকে স্থির করে রাখে; বরং আবর্তন, মহাকর্ষ ও শক্তিক্ষয়ের সম্মিলিত প্রভাবে তৈরি একটি স্থিতিশীল অবস্থা।

পৃথিবী-চাঁদ ব্যবস্থায় জোয়ারীয় প্রভাব এখনো গুরুত্বপূর্ণ। জোয়ারীয় মিথস্ক্রিয়ায় এই ব্যবস্থার মধ্যে কৌণিক ভরবেগ স্থানান্তরিত হওয়ার ফলে চাঁদ প্রতি বছর প্রায় 3.8 cm করে পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। একটি মাত্র পর্যবেক্ষণে এই গতি চোখে পড়ে না, তবে এটি চাঁদের আবদ্ধ আবর্তনকে কক্ষপথ ও ঘূর্ণনের মধ্যে চলমান আদান-প্রদানের সঙ্গে যুক্ত করে।

দূরবর্তী পিঠ অন্ধকার পিঠ নয়

দূরবর্তী পিঠ হলো চাঁদের সেই অর্ধগোলক, যা পৃথিবী থেকে বিপরীত দিকে মুখ করে থাকে। চাঁদ আমাদের গ্রহকে প্রদক্ষিণ করার সময় এই পিঠেও সূর্যের আলো পড়ে, যেমন পড়ে কাছের পিঠে। পূর্ণিমায় কাছের পিঠ আলোকিত থাকে আর দূরবর্তী পিঠের বেশির ভাগ সূর্যের বিপরীত দিকে থাকে; অমাবস্যায় দূরবর্তী পিঠ আলোকিত হয়, আর কাছের পিঠের বেশির ভাগ থাকে অন্ধকারে। চাঁদ তার কলার মধ্য দিয়ে এগোলে এই বিন্যাস পাল্টে যায়।

তবে একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রম আছে: চাঁদের সব স্থানে পর্যায়ক্রমে আলো ও অন্ধকার হয় না। মেরু অঞ্চলে সূর্য দিগন্তের সামান্য ওপরে থাকে। কিছু গভীর গহ্বরের তলদেশ চারপাশের কিনারা দিয়ে এতটাই আড়াল থাকে যে সেখানে কখনো সূর্যের আলো পৌঁছায় না; ফলে সেসব অঞ্চল চিরস্থায়ী ছায়ায় থাকে। এই ব্যতিক্রমী স্থানগুলো স্থানীয় ভূপ্রকৃতি ও সূর্যের নিম্ন অবস্থানের ফল, দূরবর্তী পিঠে থাকার কারণে নয়।

তাই “চাঁদের অন্ধকার পিঠ” কথাটি বিভ্রান্তিকর হতে পারে। অনানুষ্ঠানিকভাবে দূরবর্তী পিঠ বোঝাতে শব্দবন্ধটি ব্যবহার করা হলেও, এর অর্থ এমন কোনো অর্ধগোলক নয় যেখানে কখনো সূর্যের আলো পড়ে না। চন্দ্রচক্রে কলার তারিখ ও সময় কীভাবে বদলায়, তা জানতে ব্যবহার করুন মাসভিত্তিক চাঁদের কলার ক্যালেন্ডার।

সামান্য দোলনে পৃষ্ঠের আরও অংশ দেখা যায়

সময়ের সঙ্গে পৃথিবী থেকে চাঁদের ঠিক অর্ধেক দেখা যায় না। চাঁদের কক্ষপথ সামান্য উপবৃত্তাকার বলে এর কক্ষীয় গতি বদলায়: পৃথিবীর সবচেয়ে কাছে এলে এটি দ্রুত চলে, আর দূরে থাকলে ধীরগতিতে চলে। চাঁদের আবর্তনের হার প্রায় স্থির থাকে, তাই কক্ষীয় গতির এই পরিবর্তনে চাঁদকে এপাশ-ওপাশ সামান্য দুলতে দেখা যায়। এই আপাত গতিকে দ্রাঘিমাংশীয় লিব্রেশন বলে।

অক্ষাংশীয় লিব্রেশনের কারণ ভিন্ন। চাঁদের আবর্তন অক্ষ ক্রান্তিবৃত্তের সঙ্গে 1.54 degrees কোণে হেলে আছে, আর এর কক্ষপথ ক্রান্তিবৃত্তের সঙ্গে 5.14 degrees কোণে হেলে আছে। এই কোণ দুটি মিলে কক্ষপথের বিভিন্ন অবস্থানে পর্যবেক্ষকদের চাঁদের উত্তর বা দক্ষিণ মেরুর দিকে আরও কিছুটা দেখতে দেয়। চাঁদের দূরত্ব এবং পৃথিবীতে পর্যবেক্ষকের অবস্থানও দৃশ্যকে সামান্য প্রভাবিত করে।

লিব্রেশনের ফলে একসঙ্গে পুরো দূরবর্তী পিঠ দেখা যায় না। সময়ের সঙ্গে দৃশ্যমান কিনারার ওপারে উঁকি দেওয়া যায়। মোটের ওপর, কোনো এক সময়ে পৃথিবী থেকে চাঁদের পৃষ্ঠের প্রায় 59 percent দেখা সম্ভব, যদিও কোনো এক মুহূর্তে প্রায় অর্ধেকের বেশি দেখা যায় না। এই ধীর উন্মোচনের কারণেই চাঁদের পৃষ্ঠের বিস্তারিত মানচিত্র সাধারণ দৃশ্যে মাঝখানে দেখা পিঠের সীমানা ছাড়িয়ে বিস্তৃত।

পৃথিবী থেকে কী লক্ষ করবেন

এই প্রভাব দেখার একটি ভালো উপায় হলো, চাঁদের কিনারার কাছে থাকা কোনো পরিচিত বৈশিষ্ট্যকে ভিন্ন ভিন্ন তারিখে তুলনা করা। লিব্রেশনে দৃশ্যমান প্রান্তের অবস্থান বদলে যায়, ফলে কিনারার কাছে থাকা কোনো গহ্বর বা অন্ধকার সমতলভূমি এক তারিখে অন্য তারিখের তুলনায় বেশি উন্মুক্ত মনে হতে পারে। দূরবিন বা বাইনোকুলার ছাড়া এই পরিবর্তন সূক্ষ্ম, আর আকাশে চাঁদের দিকবদলের কারণেও তুলনা করা কঠিন হতে পারে। একই বৈশিষ্ট্য মনে রেখে কাছাকাছি কলার সময়ে তোলা দৃশ্য তুলনা করুন।

আপনি কখন দেখছেন, তার পাশাপাশি পৃথিবীতে কোথায় আছেন তার ওপরও দৃশ্য নির্ভর করে। শহরভিত্তিক চাঁদের ড্যাশবোর্ড-এ স্থানীয় কলা ও আলোকিত অংশ, চন্দ্রোদয় ও চন্দ্রাস্ত, উচ্চতা ও দিগংশ, দূরত্ব এবং স্থানীয় আবহাওয়াসহ আকাশের দৃশ্য দেখা যায়। পরিকল্পনার জন্য চাঁদ দেখার সেরা সময় সম্পর্কে নির্দেশিকা-তে আলোচনা করা হয়েছে, কলা ও স্থানীয় পরিস্থিতি দিগন্তের ওপরে চাঁদ কখন থাকবে তা কীভাবে প্রভাবিত করে। চাঁদের সমলয় আবর্তন ব্যাখ্যা করে কেন এর পরিচিত পিঠটি আমাদের দিকে থাকে; আর লিব্রেশন ধৈর্যশীল পর্যবেক্ষকদের তার ঠিক বাইরের অংশের বদলে যাওয়া দৃশ্য দেখার সুযোগ দেয়।