مصدر غير متوقع للمياه على سطح القمر.. علماء ناسا يكشفون

أظهرت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تلعب الرياح الشمسية دورا محوريا في هذه العملية.
وتقدم الدراسة، بعد عقود من البحث عن مصدر جزيئات الماء التي رصدتها البعثات الفضائية على القمر، تفسيرا علميا مقنعا يعتمد على التفاعل بين الجسيمات الشمسية والسطح القمري.
وتعمل الرياح الشمسية، التي هي في الأساس تيار مستمر من الجسيمات المشحونة تنطلق من الشمس بسرعة تصل إلى 1.6 مليون كيلومتر في الساعة، على قصف سطح القمر يوميا بسبب غياب غلاف مغناطيسي قوي كالذي يحمي الأرض.
وتحتوي هذه الرياح الشمسية بشكل رئيسي على بروتونات، وهي نوى ذرات الهيدروجين التي تفتقد إلكتروناتها. وعند اصطدامها بتربة القمر الغنية بالأكسجين، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية تؤدي في النهاية إلى تكوين جزيئات الماء (H₂O) وجزيئات الهيدروكسيل (OH).
ولإثبات هذه النظرية، لجأ العلماء إلى عينات تربة قمرية حقيقية جلبها رواد 'أبولو 17″ عام 1972.
وفي مختبرات متخصصة، قام الفريق البحثي ببناء مسرع جسيمات مصغر لمحاكاة تأثير الرياح الشمسية على هذه العينات. وبعد تعريض التربة القمرية لـ'رياح شمسية صناعية' لمدة أيام (ما يعادل 80 ألف سنة من التعرض الطبيعي على القمر)، أظهرت التحاليل الكيميائية الدقيقة تكون جزيئات ماء جديدة لم تكن موجودة في العينات الأصلية.
وهذا الاكتشاف يفسر النمط اليومي الغريب الذي لاحظه العلماء في توزيع المياه على سطح القمر، حيث تتبخر جزيئات الماء من المناطق الدافئة المعرضة لأشعة الشمس، بينما تبقى محتجزة في المناطق الأكثر برودة.
والأهم من ذلك، أن كميات الماء تعود إلى مستواها الأصلي كل يوم، ما يشير إلى وجود مصدر متجدد للمياه، وهو ما تؤكده هذه الدراسة بأنه الرياح الشمسية.
وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ضوء خطط استكشاف القمر المستقبلية، حيث يمكن أن توفر المياه الموجودة في المناطق القطبية موردا حيويا لرواد الفضاء. كما تفتح الباب لفهم أعمق لكيفية انتشار الماء وتكونه على الأجرام السماوية الأخرى التي تفتقر إلى الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي القوي. وبهذا المعنى، فإن هذه الدراسة لا تحل لغزا علميا قديما فحسب، بل تمهد الطريق لاستكشافات فضائية أكثر طموحا في المستقبل.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الديار

منذ 2 أيام

• الديار

خريطة الطريق إلى كنز طاقة نظيفة يكفي البشرية لـ170 ألف سنة

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب جمع فريق بحثي قائمة بالعوامل الجيولوجية التي تساعد في تحديد مواقع خزانات كبيرة للهيدروجين النظيف، وهو عنصر أساسي في الانتقال إلى طاقة أنظف بعيدا عن الوقود الأحفوري. وتشير الدراسات الحديثة إلى وجود خزانات هيدروجين مدفونة في مناطق عديدة حول العالم، منها 30 ولاية أمريكية على الأقل. ويأمل الباحثون أن يسرّع العثور على هذه الخزانات عملية التحول العالمي في مجال الطاقة. لكن الفهم الجيولوجي لتشكل تراكمات الهيدروجين الكبيرة وأماكن وجودها ظل محدودا. لذلك، وضع فريق البحث بقيادة كريس بالنتين، أستاذ الكيمياء الجيولوجية في جامعة أكسفورد، قائمة بالعوامل التي تؤدي إلى تكوين وتراكم الهيدروجين الطبيعي في قشرة الأرض. وقال بالنتين: "المهمة الآن هي تحديد أماكن إطلاق الهيدروجين وتجمعه واحتجازه تحت الأرض". ووفقا للباحثين، فإن قشرة الأرض قد أنتجت خلال المليار سنة الماضية كمية من الهيدروجين تكفي لتغطية احتياجاتنا الحالية من الطاقة لمدة 170 ألف عام تقريبا. وتتطلب خزانات الهيدروجين الطبيعي 3 مكونات رئيسية: مصدر للهيدروجين، وصخور قادرة على استضافته (صخور الخزان)، وأختام طبيعية تحبس الغاز في باطن الأرض. وتنتج عشرات العمليات الطبيعية الهيدروجين، أبسطها تفاعل كيميائي يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وتعد الصخور التي تحتوي على هذه العمليات مصادر محتملة للهيدروجين، وفقا لبالنتين. ومن الأمثلة على المواقع الواعدة ولاية كانساس الأميركية، حيث أدى صدع عميق تشكل قبل مليار سنة إلى تراكم صخور البازلت التي تتفاعل مع الماء لإنتاج الهيدروجين. ويبحث الباحثون هناك عن هياكل جيولوجية قد تكون حبست هذا الغاز. وأشار الفريق إلى أن الضغط التكتوني وارتفاع حرارة باطن الأرض يساعدان في دفع الهيدروجين إلى الطبقات القريبة من السطح، حيث يمكن أن يتراكم ويشكل مخزونا قابلا للاستخدام التجاري. وتضمنت الدراسة أيضا تقييم أنواع الصخور والسياقات الجيولوجية التي تعتبر واعدة، مثل مجمعات الأوفيوليت — وهي كتل من قشرة الأرض كانت في الأصل تحت المحيط — والمناطق النارية وأحزمة الحجر الأخضر الأركي التي يعود عمرها إلى مليارات السنين. وفي عام 2024، اكتشف باحثون خزانا ضخما للهيدروجين داخل مجمع أوفيوليت في ألبانيا، ما يؤكد إمكانية وجود مثل هذه الخزانات حول العالم. كما نبهت الدراسة إلى أن وجود ميكروبات جوفية تتغذى على الهيدروجين قد يؤثر على تراكمه، ما يجعل بعض البيئات أقل ملاءمة للاستكشاف. حاليا، يُستخدم الهيدروجين في صناعة مواد كيميائية أساسية مثل الأمونيا والميثانول، كما أنه يملك دورا متزايدا في التحول نحو الطاقة النظيفة، خاصة في تشغيل السيارات ومحطات الكهرباء. إلا أن معظم الهيدروجين المنتج اليوم يأتي من الهيدروكربونات، ما يسبب انبعاثات كربونية عالية. وفي المقابل، يتميز الهيدروجين النظيف المتكون طبيعيا في قشرة الأرض ببصمة كربونية أقل. وأكد الباحثون على أن الأرض تنتج كمية كبيرة من الهيدروجين، وأن التحدي الحالي هو تتبع الظروف الجيولوجية المناسبة للعثور عليه واستخراجه.

المردة

منذ 6 أيام

• المردة

قنبلة الصين الهيدروجينية الحارقة.. كيف تعمل وبماذا تتميز؟

اختبرت الصين في أبريل 2025 للمرة الأولى نوعا جديدا من الذخيرة عبارة عن قنبلة هيدروجينية غير نووية تعتمد في عملها على مركب 'هيدريد المغنيسيوم'. هذا المركب عبارة عن مسحوق صلب يختزن الهيدروجين في حجم أعلى ألف مرة من حجمه عند درجة الحرارة القياسية، ما يسمح عند التفجير بإطلاق كميات كبيرة من خليط الهيدروجين والأكسجين في أجزاء من الثانية. أثناء اختبار هذه القنبلة الهيدروجينية غير النووية الجديدة التي يبلغ وزنها 2 كيلوغراما، ظهرت بعد الانفجار كرة نارية زادت الحرارة فيها عن 1000 درجة مئوية، واستمرت لأكثر من ثانيتين، أي أطول 15 مرة من الانفجارات باستخدام القنابل التي تعتمد كليا على مادة 'تي إن تي' التقليدية. عملية اختبار قنبلة الهيدروجين الجديدة قام بها فريق من العلماء بقيادة وانغ شيوي فنغ من 'معهد الأبحاث 705 ' التابع لمؤسسة بناء السفن الحكومية الصينية، وهي مؤسسة تقوم بتطوير أسلحة تحت الماء. تعمل هذه القنبلة أولا بواسطة متفجرات قياسية من مادة 'تي إن تي'، ما يتسبب في تفتيت مركب 'هيدريد المغنيسيوم'، وانطلاق الهيدروجين واشتعاله مكونا سحابة شديدة السخونة قادرة على إذابة المعادن. على سبيل المثال، أظهرت التحاليل أن ألواح الألمونيوم تفقد تماسكها عند حرارة 600 درجة مئوية، والمواد الداخلة في صناعة الطائرات المسيرة تتفحم عند حرارة 800 درجة مئوية، فيما تتوقف الأجهزة الإلكترونية عن العمل عند 400 درجة مئوية، ما يعني أن هذا النوع من القنابل قادر على تدمير الأهداف المختلفة من الداخل وجعلها مثل فرن بحرارة هائلة. ينتج عن هذه القنبلة ضغط يعادل 40 بالمئة مقارنة بمادة 'تي إن تي'، إلا أن فعاليتها تكمن في الحرارة المتواصلة بدلا من الموجة الانفجارية الفورية. الطاقة الحرارية المنبعثة من هذه القنبلة ومدة تأثيرها تجعلها فعالة في تدمير المعدات والتحصينات وتساعد على إقامة مناطق يُحظر الوصول إليها، كما يتم فيها الحفاظ على التفاعل الحراري المتسلسل الناج ما بقي الوقود متاحا، ما يزيد من تأثير هذا النوع من الذخائر. الصين يبدو أنها تعول على السلاح الجديد. يظهر ذلك في اتقانها عملية إنتاج مركب 'هيدريد المغنيسيوم'، وتشييدها مصنعا ينتج سنويا 150 طنا من هذا المسحوق بطريقة آمنة وقليلة التكلفة مقارنة بطرق سابقة معقدة. مميزات القنبلة الهيدروجينية غير النووية: يمكن لهذه الذخيرة تدمير الأهداف الحساسة مثل أسراب الطائرات المسيرة والمركبات والأنفاق والمخابئ. تتيح تدمير أهداف محددة بأضرار جانبية أقل من تلك الناجمة عن القنابل التقليدية. وزن هذه القنبلة الخفيف يسهل عمليات نقلها واستخدامها في مختلف التضاريس. تنجم عنها تأثيرات موضعية من دون أضرار طويلة المدى على البيئة. لا تشملها المعاهدات الدولية، ولا تصنف في الأسلحة النووية، ما يسهل عملية تطويرها من دون انتهاك الاتفاقيات الدولية. التكنولوجية المستخدمة في هذه القنبلة الجديدة قد تصبح في المستقبل مصدرا لوقود الغواصات والسفن. من جهة أخرى، تسبب هذه القنبلة أضرارا واسعة النطاق بحرارتها العالية، ما قد يدفع في المستقبل إلى تقييد استخدامها. الخبراء يعتقدون أن هذا النوع الجديد من الذخائر قد يحدث تغييرات كبيرة في التكتيكات العسكرية، وهو أيضا عامل سيزيد من قلق الدول المعادية للصين من تفوق أسلحتها الجديدة.

النهار

منذ 6 أيام

• النهار

غابة سرّية في قاع الأرض تُحيّر العلماء

حفرة في اكتشاف مذهل يحمل ملامح الأساطير، عثر فريق من مستكشفي الكهوف في الصين على حفرة طبيعية عملاقة تضم في قاعها غابة قديمة لا تزال على حالتها البدائية، ما يرجّح احتمال وجود كائنات غير معروفة للعلم في هذا النظام البيئي المنعزل. حفرة "تيانكنغ"… البئر السموية جنوب الصين تُعرف هذه الحفرة في اللغة الصينية بـ"تيانكنغ"، أي "البئر السموية"، وتقع في مقاطعة "لييه" ضمن منطقة "غوانغشي تشوانغ". ومع هذا الاكتشاف، يرتفع عدد الحفر العملاقة المسجلة في المنطقة إلى ثلاثين. تُعدّ هذه الحفرة بين الأكثر إثارة في العالم، إذ يبلغ طولها أكثر من 300 متر، وعرضها يناهز 150 متراً، في حين يتجاوز عمقها 190 متراً، وتصل مساحتها الإجمالية إلى نحو 5 ملايين متر مكعب، بحسب ما ورد في بيان لوكالة الأنباء الصينية "شينخوا". غابة في عمق الأرض... وكهوف في الجدران صرّح المهندس "تشانغ يوانهاي"، من معهد جيولوجيا الكارست التابع للمسح الجيولوجي الصيني، بأن الحفرة تحتوي على غابة بدائية محفوظة بشكل مدهش، إلى جانب ثلاثة كهوف متفرقة في جدرانها الصخرية. وقد قاد فريق الاستكشاف "تشن ليشين"، بحيث نزلوا إلى عمق تجاوز 100 متر، وواصلوا السير ساعات في تضاريس وعرة حتى وصلوا إلى القاع. هناك، وجدوا شجيرات كثيفة يصل ارتفاعها إلى مستوى الكتفين، وأشجاراً شاهقة تجاوز ارتفاعها 30 متراً، ما يدل على استقرار النظام البيئي منذ زمن بعيد. الكارست... عا لم جيولوجي خفي تحت الأرض رغم الاكتشاف المدهش، إلا أنه يتماشى مع التوقعات الجيولوجية في جنوب الصين، المعروفة بتضاريسها الكارستية الفريدة. ويُقصد بالكارست ذلك النوع من التضاريس الذي ينشأ نتيجة ذوبان الصخور الكلسية أو الجبسية بفعل مياه الأمطار الحمضية، مكوّناً كهوفاً وينابيع وحفراً غائرة. ووفقاً لهيئة الحدائق الوطنية الأميركية، فإن تضاريس الكارست تنجم عن انحلال الصخور الرسوبية القابلة للذوبان، مثل الكلس والرخام والجبس، بفعل المياه الحمضية الناتجة من تفاعل مياه الأمطار مع ثاني أوكسيد الكربون الجوي. كيف تتكون التضاريس الكارستية؟ يشرح جورج فيني، مدير المعهد الوطني لأبحاث الكهوف والكارست، أن مياه الأمطار، بعد امتصاصها لثاني أوكسيد الكربون من الغلاف الجوي، تتحول إلى حمض الكربونيك (H₂CO₃)، وهو حمض خفيف يتسرب إلى باطن الأرض ويبدأ بإذابة معدن الكالسيت المكوّن الأساسي للحجر الكلسي والرخام والدولوستون. ومع مرور الوقت، تُفرغ هذه العملية الصخور من الداخل، فتتشكّل التجاويف، التي قد تتطور إلى كهوف أو حفر عميقة، وتشكل بذلك ملامح التضاريس الكارستية المعروفة. المياه الجوفية... وفرة مهدّدة بالتلوث تتميز المناطق الكارستية بأنها خزانات مثالية للمياه الجوفية بفضل نفاذية الصخور وسرعة تدفق المياه فيها. لكن في الوقت ذاته، تبقى هذه المناطق من أكثر الأنظمة الجيولوجية هشاشة أمام الملوّثات السطحية. وتشير تقارير إلى أن ما يزيد عن 700 مليون شخص حول العالم يعتمدون على المياه المستخرجة من طبقات كارستية كمصدر رئيسي للشرب. كارست جنوب الصين... تراث طبيعي عالمي يوضح فيني أن مظهر الكارست يختلف كثيراً من منطقة الى أخرى، تبعاً للاختلافات في الجيولوجيا والمناخ. ففي الصين، تأخذ تضاريس الكارست شكلاً بصرياً آسراً، من حفر ضخمة ومداخل كهوف هائلة، بينما في مناطق أخرى قد تكون الحفر الكارستية صغيرة بالكاد تكون مرئية. ونظراً الى قيمتها الجيولوجية والجمالية، أدرجت منظمة اليونسكو "كارست جنوب الصين" ضمن قائمة التراث العالمي، ووصفتها بأنها "أحد أبرز الأمثلة في العالم على الكارست المداري الرطب، من الهضاب الداخلية إلى السهول المخفوضة، وتشكل واحدة من أعظم المناظر الطبيعية على سطح الأرض". ما هي الحفر الغائرة؟ ولماذا تظهر؟ الحفر الغائرة أو "Sinkholes" هي انخفاضات مفاجئة أو تدريجية في سطح الأرض، تنشأ بسبب انهيار الطبقة العليا فوق فراغات جوفية. وتتنوع في حجمها من أمتار قليلة إلى مئات الهكتارات، وقد تكون ضحلة أو عميقة لأكثر من 30 متراً. كيف تتكوّن؟ تتشكل هذه الحفر أساساً نتيجة عملية التجوية الكيميائية، حيث تذيب مياه الأمطار الحمضية الصخور القابلة للذوبان، مثل الحجر الكلسي أو الجبس، فتتكوّن تجاويف تحت السطح، تؤدي لاحقاً إلى انهياره. أسباب ظهورها • عوامل طبيعية: وتشمل ذوبان الصخور، التعرية، وتغير منسوب المياه الجوفية. • عوامل بشرية: مثل الإفراط في استخراج المياه الجوفية، أعمال الحفر والتعدين، تسرب أنابيب الصرف الصحي أو مياه الأمطار، وحتى انهيار المناجم القديمة. أين تنتشر هذه الظاهرة؟ تنتشر الحفر الغائرة بكثرة في المناطق التي تحتوي على صخور قابلة للذوبان، مثل الحجر الكلسي أو الجبس أو طبقات الملح. وتشمل أبرز هذه المناطق: ولاية فلوريدا وكنتاكي في الولايات المتحدة، منطقة البحر الميت، جنوب الصين، وشبه جزيرة يوكاتان في المكسيك. أبرز الحفر المعروفة عالمياً من أشهر الحفر الغائرة حول العالم: • "الثقب الأزرق العظيم" في بيليز. • "سيما هومبولت" في فنزويلا. • "حفرة شياوتشاي السموية" في الصين.