مصدر غير متوقع للمياه على سطح القمر

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب
كشفت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تؤدي 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 بالأوكسجين، 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 في 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 يوم واحد

• الديار

اكتشاف سر نشأة اللغة لدى أسلاف البشر

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب حقق العلماء الألمان اكتشافا ثوريا، حيث أظهروا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي وجود اتصال عصبي لغوي بين قرود الشمبانزي، بينما كان يُعتقد سابقا أنه سمة بشرية بحتة. واتضح أن نظام الاتصال المعقد نشأ منذ حوالي سبعة ملايين عام عند السلف المشترك للبشر الحديثين والشمبانزي. ويغير هذا الاستنتاج جذريا المفاهيم حول التطور النطقي ويوسع آفاق البحث في القدرات الفكرية للرئيسيات. ولفتت الحزمة المقوسة (Arcuate Fasciculus, AF) انتباه العلماء بشكل خاص، وهي حزمة من الألياف العصبية تربط بين مناطق اللغة في الدماغ. وتربط هذه الحزمة لدى البشر المناطق الصدغية والجبهية، مما يوفر الوظيفة النطقية المعقدة. وأصبح من المعروف الآن وجود هيكل مماثل لدى الشمبانزي، وإن كان أقل تطورا. بالإضافة إلى ذلك، وجد العلماء أن الحزمة المقوسة عند الشمبانزي تتفاعل مع التلفيف الصدغي الأوسط، وهو ما كان يُنسب سابقا إلى البشر فقط. واستخدم الباحثون من معهد "ماكس بلانك" الألماني للعلوم الإدراكية وعلوم الدماغ التصوير بالرنين المغناطيسي عالي الدقة لتحليل أدمغة 20 شمبانزي، شملت حيوانات من حدائق الحيوان وأخرى برية نفقَت بشكل طبيعي في غابات إفريقيا. وقال ألفريد أنواندر المؤلف الرئيسي للدراسة: "تمكَّنَا من تصوير المسار التفصيلي للألياف العصبية بين مناطق الدماغ المختلفة بدقة غير مسبوقة". وكشفت النتائج وجود اتصال واضح بين الحزمة المقوسة والتلفيف الصدغي الأوسط في كل دماغ تم فحصه، وهو اكتشاف يُناقض الافتراضات السابقة بأن هياكل اللغة الدماغية تطورت حصريا عند البشر. وأوضحت أنجيلا دي فريديريتشي مديرة قسم علم النفس العصبي والمشاركة في الدراسة: "كان يُعتقد سابقا أن البنى التشريحية الداعمة للغة ظهرت لدى البشر فقط. لكن نتائجنا تُغيِّر جذريا فهمنا لأصل اللغة والإدراك في سياق التطور". وأثبتت الدراسة أن الأساس العصبي للتواصل المعقّد كان موجودا بالفعل لدى السلف المشترك للإنسان والشمبانزي قبل نحو 7 ملايين سنة. ورغم أن هذه الوصلة العصبية لا تدعم لغة معقدة كتلك البشرية لدى الشمبانزي، إلا أنها ربما شكَّلت اللبنة الأولى لتطور الكلام البشري.

الديار

منذ يوم واحد

• 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.

الديار

منذ يوم واحد

• الديار

حل لغز ثوران بركاني في المحيط الهادئ

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب تمكن علماء الجيولوجيا من حل لغز أحد أكبر الثورات البركانية في تاريخ الأرض، حيث ربطوا بين "البقع الساخنة" في جنوب المحيط الهادئ وهضبة (أونتونغ جافا) وهي أكبر هضبة بركانية على الأرض. وفي دراسة نُشرت بمجلة Nature تتبع باحثون من جامعة ميريلاند وجامعة هاواي مصدر ثوران بركاني هائل حدث قبل 120 مليون سنة في منطقة تقع في أعماق المحيط الهادئ. وأظهرت الدراسة أن "البقعة الساخنة" تحت الماء أنتجت سلسلة من البراكين تحت البحر في جنوب المحيط الهادئ وهضبة "أونتونغ جافا" الضخمة. وقالت فال فينلايسون المؤلفة الرئيسية للدراسة: "للمرة الأولى تمكنا من ربط الأنظمة البركانية الأصغر سنا في الجنوب بالأنظمة الأقدم سنا في الغرب. ويقدم هذا الاكتشاف لنا صورة أكثر اكتمالا عن تطور حوض المحيط الهادئ على مدى ملايين السنين". يذكر أن"البقعة الساخنة" في لويسفيل بجنوب المحيط الهادئ هي منطقة يصعد منها مواد ساخنة وكيميائية مميزة من باطن الأرض. أما هضبة أونتونغ جافا (عمرها 120 مليون سنة) تقع شمال جزر سليمان، وكانت أجزاء من بقعة لويسفيل قد انغرست تحت الصفائح التكتونية، مما جعل الربط بينها صعبا". بينما كشف تحليل صخور قديمة قرب ساموا عن آثار لمسار بركاني قديم. أضافت فينلايسون: "بإمكاننا تتبع هذه المسارات البركانية عبر الزمن والمكان. وكلما ابتعدنا عن "البقعة الساخنة" كان العمر أكبر. وهذه الأدلة الجديدة ساعدتنا في تحديث نماذج حركة صفيحة المحيط الهادئ". ومضت الباحثة فينلايسون قائلة: "اضطررنا لدراسة براكين مغمورة بعمق ضمن مسار آخر طويل الأمد للبقع الساخنة كي نكتشف أدلة جديدة". فاكتُشف أن بعض الجبال بالقرب من ساموا أقدم بكثير مما كان متوقعا لهذه المنطقة، وأكد تحليل العمر والتركيب الكيميائي للصخور القديمة من المنطقة أن هذه الجبال كانت جزءا من المسار البركاني الأقدم لبقعة لويسفيل. وتتشكل هذه السلاسل البركانية عندما تتحرك الصفائح التكتونية فوق نقاط ثابتة من المواد المنصهرة في الوشاح الأرضي (البقع الساخنة)، تاركة وراءها سلسلة من البراكين التي يعكس عمرها اتجاه وسرعة حركة الصفائح عبر الزمن الجيولوجي. ويساعد هذا الاكتشاف في فهم حركة الصفائح التكتونية للمحيط الهادئ ويقدم رؤى جديدة عن تطور قاع المحيط عبر الزمن الجيولوجي، ويوضح آلية تشكل السلاسل البركانية فوق البقع الساخنة