সৌরজগতের বসবাস যোগ্য আদর্শ গ্রহ হচ্ছে পৃথিবী। জীবনধারণের জন্য পৃথিবীর অপরিহার্য উপাদান হলো বায়ুমণ্ডল। পৃথিবীর চারপাশ ঘিরে বেষ্টিত রয়েছে বিভিন্ন গ্যাসীয় উপাদান। একেই বায়ুমণ্ডল বলা হয়। তবে এই বায়ুমণ্ডল কি সব সময় ছিল? এটি কীভাবে তৈরি হলো? 

বিজ্ঞানীরা বলেন, সৃষ্টির শুরুর দিকে পৃথিবী এতটা উত্তপ্ত ছিল যে ভূ-পৃষ্ঠের ওপর দাঁড়ানো যেত না। আবার একটা সময় এত শীতল ছিল যে খোলা মাঠে দাঁড়ালে রক্ত–মাংস জমে যেতো। এই সুবিশাল নীল আকাশ আজকের অবস্থায় এসেছে বায়ুমণ্ডলের পরিবর্তনের মাধ্যমেই। 

সংক্ষেপে বলতে গেলে—পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল অভিকর্ষজ বলের কারণে বিদ্যমান। প্রায় ৪ দশমিক ৫ বিলিয়ন বছর আগে যখন পৃথিবী গঠিত হয়েছিল, তখন এটি মূলত গলিত অবস্থায় ছিল। এর কাছাকাছি খুব সামান্য বায়ুমণ্ডল ছিল। তবে পৃথিবী ঠান্ডা হতে শুরু করলে আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের মাধ্যমে উদ্‌গীরিত গ্যাসগুলো থেকে বায়ুমণ্ডল গঠিত হয়। 

স্মিথসোনিয়ান পরিবেশ গবেষণা কেন্দ্রের (এসইআরসি) তথ্য অনুযায়ী, এই প্রাচীন বায়ুমণ্ডল আজকের থেকে খুব ভিন্ন ছিল। এতে হাইড্রোজেন সালফাইড, মিথেন এবং আধুনিক বায়ুমণ্ডলের তুলনায় ১০ থেকে ২০০ গুণ বেশি কার্বন ডাই অক্সাইড ছিল। 

ইউনিভার্সিটি অব সাউদাম্পটনের পদার্থ রসায়নের অধ্যাপক জেরেমি ফ্রে বলেন, ‘পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল প্রথমে শুক্রগ্রহের মতো ছিল বলে আমরা ধারণা করি। যেখানে নাইট্রোজেন, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং সম্ভবত মিথেন ছিল। এরপর সমুদ্রের কোনো তলদেশ থেকে প্রাণের উৎপত্তি হয়, এটি প্রায় নিশ্চিত।’ 

প্রায় ৩ বিলিয়ন বছর পর, ফটোসিনথেসিস (সালোকসংশ্লেষণ) ব্যবস্থা বিকশিত হয়। যার অর্থ হলো, এককোষী অণুজীব সূর্যের শক্তি ব্যবহার করে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং পানির অণুগুলোকে চিনি এবং অক্সিজেন গ্যাসে রূপান্তরিত করে। এটি অক্সিজেনের স্তরকে নাটকীয়ভাবে বাড়িয়ে দেয়। এটিকে পৃথিবীর সবচেয়ে বড় ‘দূষণ’ বলা যেতে পারে, যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলকে ধীরে ধীরে আজকের রূপে আসতে সহায়তা করেছে।

ফ্রে বলেন, বর্তমানে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের গাঠনিক উপাদানের প্রায় ৮০ শতাংশ নাইট্রোজেন এবং বাকি ২০ শতাংশ অক্সিজেন ও অন্যান্য উপাদান নিয়ে গঠিত। যুক্তরাষ্ট্রের জাতীয় আবহাওয়া গবেষণা কেন্দ্রের (এনসিএআর) তথ্য অনুযায়ী, এই বায়ুমণ্ডলে আর্গন, কার্বন ডাই অক্সাইড, জলীয় বাষ্প এবং অন্যান্য অনেক গ্যাসের উপস্থিতি রয়েছে। 

এই গ্যাসগুলোর উপস্থিতি জীবের জন্য উপকারী। বায়ুমণ্ডল পৃথিবীকে সূর্যের ক্ষতিকর ও তীব্র রশ্মি থেকে রক্ষা করে এবং তাপমাত্রার হঠাৎ ও অতিরিক্ত ওঠানামা থেকে আমাদের রক্ষা করে। এটি যেন একটি চাদরের মতো পৃথিবীকে ঘিরে রেখেছে। 

এ ছাড়া গ্রিনহাউস প্রভাবের কারণে, সূর্যের যে তাপ পৃথিবীতে পৌঁছায় তা ভূপৃষ্ঠে শোষিত হয়। এরপর সেই তাপ বিকিরিত হয়ে বায়ুমণ্ডলে আটকে যায়, বায়ুমণ্ডল না থাকলে মহাশূন্যে হারিয়ে যেত। সূর্যের ক্ষতিকর রশ্মিকে শোষণ করে গ্রিনহাউস গ্যাস। গ্রিনহাউস গ্যাসের বেশ কয়েকটি প্রকার রয়েছে। প্রধান গ্যাসগুলো হলো— কার্বন ডাই অক্সাইড, জলীয় বাষ্প, মিথেন এবং নাইট্রাস অক্সাইড। গ্রিনহাউস প্রভাব ছাড়া পৃথিবীর তাপমাত্রা হিমাঙ্কের নিচে নেমে যেতে পারত। 

গ্রিনহাউস গ্যাসগুলো, যেমন কার্বন ডাই অক্সাইড, জলীয় বাষ্প, মিথেন এবং নাইট্রাস অক্সাইড, সূর্য থেকে পাওয়া উষ্ণতা ধরে রাখে এবং তাপমাত্রাকে স্থিতিশীল রাখে। যদি এই গ্রিনহাউস প্রভাব না থাকত, তবে পৃথিবীর তাপমাত্রা এত কমে যেত যে এটি হিমাঙ্কের নিচে চলে যেত। তবে আবার গ্রিনহাউস গ্যাসের মাত্রা স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি হয়ে গেলে, তা অতিরিক্ত তাপ ধরে রাখতে পারে, যার ফলে পৃথিবীর তাপমাত্রা বেশি বেড়ে যায়। বর্তমানের বৈশ্বিক উষ্ণায়নের কারণও এটি। 

বর্তমানে গ্রিনহাউস গ্যাসগুলো নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে গেছে। মানবসৃষ্ট কারণে কার্বন ডাই অক্সাইড বায়ুমণ্ডলে বেশি যুক্ত হচ্ছে, যা পৃথিবীর গ্রিনহাউস প্রভাবকে আরও শক্তিশালী করে দিচ্ছে। 

মহাবিশ্বে পৃথিবীর মতো বায়ুমণ্ডল অন্য কোনো গ্রহে এখনো পাওয়া যায়নি। মঙ্গল এবং শুক্রের বায়ুমণ্ডল আছে, কিন্তু সেগুলো প্রাণের বিকাশে সহায়ক নয়। কারণ এতে পর্যাপ্ত অক্সিজেন নেই। প্রকৃতপক্ষে, শুক্র গ্রহের বায়ুমণ্ডল মূলত কার্বন ডাই অক্সাইড এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের মেঘ নিয়ে গঠিত, যার ‘বায়ু’ এত ঘন এবং গরম যে সেখানে কোনো মানুষ শ্বাস নিতে পারে না। নাসার তথ্য অনুযায়ী, শুক্রের ঘন কার্বন ডাই অক্সাইড সংবলিত বায়ুমণ্ডল তাপ আটকে রাখে। তাই এটি আমাদের সৌরজগতের সবচেয়ে গরম গ্রহ। গ্রহটির পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সিসা গলানোর জন্য যথেষ্ট! 

অধ্যাপক জেরেমি ফ্রে বলেন, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল সৌরজগতের অন্যান্য গ্রহগুলোর তুলনায় বেশ আলাদা। উদাহরণস্বরূপ, শুক্রের বায়ুচাপ প্রায় ৯০ অ্যাটমোসফিয়ার, যা পৃথিবীতে সমুদ্রের ৩ হাজার ফুট গভীরতায় চাপের সমান। শুক্রগ্রহে প্রথমবারের মতো রাশিয়ার মহাকাশযান পাঠানো হয়। তবে যানটি কয়েক সেকেন্ড পর অতিরিক্ত চাপ ও তাপের কারণে ভেঙে যায়।

জেরেমি ফ্রে বলেন, পৃথিবীতে প্রাণ সৃষ্টির শুরুতে সঠিক বায়ুমণ্ডল প্রয়োজন ছিল। এটি সেই বায়ুমণ্ডল তৈরি করেছে এবং সেই বায়ুমণ্ডলে বসবাসের জন্য উপযুক্ত পরিস্থিতি তৈরি করেছে। বায়ুমণ্ডল বাস্তুতন্ত্রের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। 

তথ্যসূত্র: লাইভ সায়েন্স