أكثر من 99.9% من ذهب الأرض لم يكتشف بعد
الذهب الذي ترتديه النساء، أو نستخدمه كوعاء ادخاري في أشد الأزمات الاقتصادية، لم يصنع على الأرض، لأن هذا العنصر من الجدول الدوري يتطلب لتصنيعه درجات حرارة وشدة انفجارية لا تلاحظ إلا في تفجر النجوم أو تصادمها.
ولذلك يعتقد العلماء أن ذهب الأرض قد جاء إليها من حادث عنيف قريب من الشمس حصل قبل 5 مليارات عام، وقذف بكميات هائلة من الذهب، اختلطت بالأرض الهشة الناشئة آنذاك، وهو ما نستخرجه اليوم من باطنها.
ذهب الوشاح
وكان يعتقد سابقًا أن كل ما نستخرجه من الذهب يأتي فقط من طبقة الوشاح، وهي الطبقة التالية مباشرة لطبقة القشرة الأرضية التي نعيش عليها.
وحسب هذا الاعتقاد، فإن بقية الذهب الموجود في باطن الأرض والواقع في طبقة نواة الأرض (التي تلي الوشاح)، لم يخرج منها قط، ولن يخرج منها بأي شكل، لأن هناك عازلا يمنع مادة نواة الأرض من التسرب للوشاح.
وبحساب الكمية الكلية المتوقعة للذهب والمعادن الثمينة الأخرى في باطن الأرض (في طبقتي الوشاح واللب)، وجد العلماء أنها كبيرة جدا لدرجة أن ما لم يعدّن منها تساوي نسبته 99.999%، معظمها في النواة.
ولكن مؤخرًا، عثر باحثون من جامعة غوتنغن الألمانية على آثار من معدن نادر يُدعى "الروثينيوم" في صخور بركانية بجزر هاواي، وقد أظهر التحليل الكيميائي أن هذه الآثار لا يمكن أن تكون من القشرة الأرضية أو الوشاح، بل يُعتقد أنها جاءت من نواة الأرض.
وتشير النتائج، التي نشرت في دراسة بدورية "نيتشر" المرموقة إلى أن نواة الأرض، التي تحتوي على معظم الذهب والمعادن الثمينة، قد تُسرب مواد إلى الوشاح، ثم تصل هذه المواد إلى السطح عبر النشاط البركاني، وهذا يخالف اعتقاد العلماء السابق بأن نواة الأرض معزولة تمامًا.
ويساعد هذا الاكتشاف العلماء على فهم كيفية تشكل الأرض وتوزيع المعادن فيها، والأهم من ذلك أنه قد يُعيد التفكير في كيفية البحث عن المعادن الثمينة ومصادرها.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 2 أيام
- الجزيرة
مفاجأة علمية.. الببغاوات لا تقلدنا فقط بل تنتج اللغة مثلنا
عندما يتعلق الأمر بالكلام، تتميز الببغاوات بمهارة فائقة في تقليد البشر لدرجة أن اسمها أصبح مرادفًا للتكرار والثرثرة. مع ذلك، منذ أن عرف البشر قدرة هذه الطيور المذهلة على التعبير، ظلت كيفية إدارتها لمثل هذه الأصوات المعقدة والمرنة لغزًا. لكن دراسة جديدة نُشرت في مجلة "نيتشر" تقدم حلًا لهذه المشكلة، وتُظهر أن أدمغة الببغاوات لا تقتصر على التقليد فحسب، بل تمتلك مراكز إنتاج لغة في الدماغ شبيهة بتلك الموجودة لدى البشر، مما قد يساعد العلماء على فهم آلية عمل الكلام لدى البشر وعلاجها اضطراباته بشكل أفضل. وفي تصريحات للجزيرة نت، يقول مايكل لونغ عالم الأعصاب في مركز لانغون الطبي جامعة نيويورك والباحث الرئيسي للدراسة "تتميز الببغاوات -التي تُربّى عادةً كحيوانات أليفة- بقدراتها الصوتية المذهلة، فهي قادرة على تقليد مجموعة واسعة من الأصوات من البيئة، بما في ذلك أصوات الكلام". آلية دماغية للكلام تستكشف الدراسة آليات الدماغ الكامنة وراء أصوات الببغاوات الشائعة، المعروفة أيضًا باسم ببغاوات البادجي، وهي نوع صغير من الببغاوات الأسترالية الذكية واللطيفة، وتتميز بألوانها الأخضر والأصفر النيون، وتٌباع غالبًا كحيوانات أليفة. وبعيدًا عن مظهرها، تعيش هذه الطيور في البرية في أسراب اجتماعية، وتتواصل عبر تغريد طويل، وتأكل البذور، وتطير في مجموعات إلى حيث يُحتمل أن تكون وجبتها التالية. وداخل أقفاصها، تُعرف هذه الطيور بطابعها الاجتماعي وثرثارتها، من خلال تقليد العبارات البشرية، مما يجعلها مواضيع بحثيةً مثيرةً للاهتمام في دراسات اللغة. ويقول لونغ "كانت دراستنا هي الأولى التي تقيس نشاط دماغ الببغاء أثناء إنتاجه للصوت، ووجدنا أن هناك تمثيلًا للأصوات في جزء من الدماغ يُشبه مركزًا رئيسيًا لإنتاج الكلام لدى البشر، وهذا أول نوع غير بشري يُلاحظ فيه وجود مثل هذه الخريطة الحركية الصوتية". ولفهم كيفية تقليد طيور البادجي للبشر بدقة وإنتاجها لهذا الكم الهائل من الأصوات الشبيهة بالكلام، قام لونغ -وزميلته زيتيان يانغ في مركز لانغون الطبي جامعة نيويورك- بزراعة مجسات دقيقة جراحيًا في أدمغة 4 من الطيور، وتتبعا سلوك الخلايا العصبية الفردية في أدمغتها أثناء إصدارها لأصواتها. وركز الباحثان على المنطقة الأمامية في دماغ الطيور، التي تعرف باسم "أركوباليوم" وتتداخل جزئيًا مع مناطق مماثلة للوزة الدماغية لدى الثدييات، وتلعب دورًا حاسمًا في التحكم بالمخرجات الصوتية. ثم جمعا النشاط العصبي لكل طائر أثناء نطقه، وقارنا بيانات البادجي ببيانات البشر وعصافير الزيبرا المغردة التي تُستخدم عادةً في الأبحاث العلمية وتتميز بعبارات صوتية أقل مرونة من الببغاوات. ووجد مؤلفا الدراسة أن نشاط الخلايا، المُستقرة بهذا الجزء من دماغ البادجي، مُرتبط بالأصوات التي تُصدرها الطيور، وأن الأنماط العصبية المختلفة في هذه المنطقة الدماغية تتوافق مع الأصوات المختلفة، وهي عملية تعكس كيفية ترميز الدماغ البشري للكلام. ويقول لونغ "عند البحث، وجدنا أن التنظيم الوظيفي لدماغ الببغاء بسيط بشكل مدهش". ويبدو أن خلايا الدماغ الفردية في الببغاء تُشفّر أصواتًا مختلفة يُصدرها الطائر، بما في ذلك طبقة الصوت. ونتيجةً لذلك، هناك تشابه جوهري بين دماغ الببغاء والبيانو، حيث تُؤدي المفاتيح المختلفة إلى نغماتٍ مختلفة. ويضيف "طائر البادجي قادر على توليد أصوات عشوائية في عالمه بمجرد العزف على هذه المفاتيح الصوتية التي تُنتج مجموعة متنوعة من الأصوات والنغمات العالية والمنخفضة". تشابه مع أدمغة البشر تتناقض النتائج التي توصل إليها العلماء في طيور البادجي بشكل حاد مع ما لاحظه العلماء في طيور الزيبرا (عصافير الحمار الوحشي الأسترالي) التي -على عكس طيور البادجي- لا تُقلّد الأصوات. ووجد الباحثون أن منطقة دماغ الببغاء التي ركزوا عليها تعمل بشكل مشابه لأجزاء من القشرة المخية البشرية المرتبطة بوظيفة الكلام والحركة، مقارنةً بمنطقة نظيرتها لدى طيور الزيبرا التي يبدو أن أصواتها مُشفرة كأنماط جامدة وثابتة بمجموعات معقدة وغير قابلة للتفسير من نشاط الخلايا العصبية. وتتعلم طيور الزيبرا الأغاني المعقدة وتكررها، لكن نشاط دماغها يشير إلى محدودية قدرتها على تعديل ما تعلمته أو الارتجال. أما في طيور البادجي، فتسمح المنطقة الأمامية بأنماط كلام أكثر مرونة وارتجالية، مشابهة لتلك الموجودة لدى البشر الذين ترتبط لديهم حركات عضلات الشفتين واللسان المحددة بأنماط عصبية محددة في الدماغ. وهذه الروابط واضحة بما يكفي لدرجة أن العلماء استخدموا سابقًا هذه الأنواع من إشارات الدماغ لتفسير وإعادة إنتاج الكلام المقصود لدى الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التحدث بأنفسهم. وتُضاف هذه الدراسة إلى مجموعة متنامية من الأبحاث حول الإدراك الحيواني، فالعديد من هذه الطيور تُظهر قدرات مذهلة في التعلم والعد والاستدلال، مما يُسلِّط الضوء على أنها قد تمتلك عمليات عصبية أكثر تطورًا مما كان يُعتقد سابقًا. وبينما تُعرف الببغاوات بالفعل بذاكرتها المذهلة وقدراتها على استخدام الأدوات، يشكك هذا الاكتشاف أكثر في افتراض أن التحكم الصوتي المُعقّد ينفرد به البشر، ويظهر أن النشاط العصبي والسلوك الصوتي المرتبط به أقرب بين الببغاوات والبشر منه بين الببغاوات والطيور المغردة. فوائد محتملة ووفقًا للونغ، تُؤثر اضطرابات التواصل على ما يقرب من 15% من الناس، وتشمل فقدان القدرة على الكلام بعد السكتة الدماغية، والاضطرابات العصبية التنكسية مثل مرض باركنسون والخرف المرتبط بالعمر، أو حالات النمو العصبي مثل التوحد، والتي يمكن أن تُضعف قدرة الشخص على إنتاج اللغة. ويقول "بفضل قدرتها الصوتية المُشابهة لقدرة البشر، تجدد طيور البادجي الأمل في فهم العمليات الطبيعية التي تُشكل أساس التعلم الصوتي المرن، وكيف تتعطل هذه العمليات في مجموعة من الاضطرابات، وأفضل السبل لعلاج هذه الحالات". وكتب جوشوا نونويبل عالم الأعصاب بجامعة ديلاوير، والذي لم يشارك بالدراسة -في مقالة مُصاحبة للدراسة بمجلة "نيتشر"- أن مثل هذه الدراسات تُقدم آفاقًا مُثيرة للأبحاث المُستقبلية "وتُبشر بتطوير علاجات النطق وإلهام تقنيات واجهة الدماغ والحاسوب". مستقبل البحث والآن، وبعد أن أصبح لدى العلماء معرفة أكبر بكيفية مساعدة أدمغة الببغاوات للطيور على الكلام، يُطرح أسئلة أخرى: كيف -على سبيل المثال- يختار الطائر إصدار أصوات معينة بدلًا من أخرى؟ وما الذي تتحدث عنه هذه الببغاوات؟ ويعمل فريق لونغ الآن مع باحثي التعلم الآلي بهدف ترجمة ما تتواصل به الببغاوات من خلال أصواتها، وتحديد معنى كل زقزقة وتغريدة، فربما تكون لغتها نفسها -وليس فقط طريقة تكوينها في الدماغ- مشابهةً للغة البشر. وفي حال نجاح هذا العمل، قد يوفر رؤى أعمق حول ما تتواصل به هذه الطيور حقًا عند تقليدها للكلام البشري ونداءات بعضها البعض. وقد تستكشف الدراسات المستقبلية أيضًا ما إذا كانت طيور مغردة أخرى عالية المهارة، مثل طيور القيثارة، تشترك في هياكل عصبية مماثلة، مما يُقدِّم فرصة إضافية لدراسة اللغة. وبالإضافة إلى ذلك، يأمل الباحثون في تتبع كيفية تكيف المنطقة الأمامية في أدمغة الطيور بمرور الوقت وفحص كيفية تأثير التفاعلات الاجتماعية على التعلم الصوتي لدى الببغاوات.
الجزيرة
منذ 4 أيام
- الجزيرة
كيف استمدت الخلايا القديمة طاقتها بعصر ما قبل البناء الضوئي؟
نجح فريق من الباحثين في جامعة لودفيغ ماكسيميليان الألمانية في إعادة محاكاة بيئة الأرض العتيقة داخل المختبر، مما أتاح لهم إعادة تمثيل أحد أقدم المسارات الأيضية التي يُعتقد أنها أسهمت في تكيف الحياة على كوكب الأرض قبل نحو 4 مليارات سنة. وقد نشر الفريق نتائج دراسته في دورية "نيتشر إيكولوجي أند إيفوليوشن". ويعتقد أن أول صور الحياة انتشارا على سطح الأرض كانت في أعماق المحيطات، وسط بيئة ساخنة وغنية بالمعادن، وتقول مي مبروك، أستاذة برنامج المعلوماتية الحيوية بجامعة النيل المصرية وهي غير المشاركة في الدراسة، في تصريحات حصرية للجزيرة نت إن هذه الدراسة تقدم دليلًا عمليا على أن صور الحياة الأولى على الأرض ربما لم تحتج للضوء أو الأكسجين. محاكاة بيئة الأرض العتيقة لإعادة تمثيل هذه البيئة، اعتمد الباحثون على ما تعرف بـ"الحدائق الكيميائية"، وهي تراكيب معدنية تتشكل عند تفاعل محاليل كيميائية مختلفة، وقد استخدم الفريق مزيجًا من كلوريد الحديد وكبريتيد الصوديوم لتشكيل معدنين يعتقد أنهما كانا شائعين في محيطات الأرض القديمة، وهما الماكيناويت والغرايغيت. تقول مي "ركزت التجربة على محاكاة بيئة المحيطات العميقة في الأرض القديمة، التي كانت غنية بالحديد، وخالية من الأكسجين، ودرجة حرارتها مرتفعة بفعل النشاط البركاني والينابيع الحارة". وفي بيئة خالية من الأكسجين وبدرجة حرارة تقارب 80 درجة مئوية، بدأت هذه المعادن في إنتاج غاز الهيدروجين بشكل طبيعي. هذا الغاز، الذي لم يكن مسؤولًا عن إنتاجه أي كائن حي، قد شكّل مصدر طاقة حيوية لبكتيريا بدائية تُعرف باسم "ميثانوكالدوكوكس جاناشي" أو بكتيريا الميثان الأحمر المغلي. رغم أن التجربة لم تتضمن أي مغذيات إضافية أو فيتامينات أو معادن أثرية، فإن البكتيريا المستخدمة، التي تعيش عادة في ظروف قاسية، لم تكتف بالبقاء فقط، بل نمت وتكاثرت. تعلق مي مبروك "هذا يعني أن الهيدروجين الناتج عن المعادن كان كافيًا لتزويدها بالطاقة اللازمة". لكن، لم تكن الأمور سهلة، فمع تسخين السوائل تشكلت فقاعات غازية تسببت في انهيار التراكيب المعدنية. تضيف مي "نمو البكتيريا كان أبطأ بنسبة 30% مقارنة بالنمو في بيئة مخبرية مثالية تحتوي على كل المغذيات. ومع ذلك، يعتبر مجرد نمو البكتيريا في بيئة تفتقر للعناصر الحيوية أمرا مذهلًا، ويُظهر أن الحياة قد تنشأ في ظروف صعبة وبموارد محدودة". المسار الأيضي الأقدم تكمن الأحجية الأساسية في هذه التجربة في المسار الأيضي الذي استخدمته تلك البكتيريا لتوليد الطاقة اللازمة لنموها. فكما تسير السيارات بالبنزين، تعتمد غالبية الكائنات الحية التي تعيش على ظهر الأرض في الوقت الحالي على الأكسجين والضوء. لكن في غياب كليهما في بيئة الأرض العتيقة، يتعقّد اللغز ويظهر السؤال: كيف تمكنت البكتيريا من مد نفسها بالطاقة بالهيدروجين؟ في ظل تلك الظروف القاسية في التجربة، فعّلت البكتيريا مجموعة من الجينات بداخلها مرتبطة بمسار كيميائي حيوي هو أحد أقدم المسارات المعروفة لإنتاج الطاقة في الخلية. وتقول مي مبروك "التعبير الجيني أعطى أدلة قوية على تنشيط المسار البدائي. الجينات المرتبطة بمسار "أسيتيل كو إنزيم أ" كانت أكثر نشاطًا في البيئة المحاكية مقارنة بالبيئات الأخرى حتى تلك المثالية للنمو، مما يشير إلى أن المعادن ساعدت في تحفيز هذا المسار الحيوي". يُنتج هذا المسار الطاقة بطريقة طاردة للحرارة، أي أنه يولد الطاقة دون الحاجة إلى مدخلات خارجية، وهي ما يصفها العلماء بـ"وجبة مجانية مدفوعة الثمن مسبقًا". المعادن نفسها، الماكيناويت والغرايغيت، تُشبه من الناحية التركيبية مراكز التفاعل في بعض الإنزيمات الحديثة، مما قد يشير إلى أن الإنزيمات الحالية قد نشأت من تراكيب معدنية طبيعية وجدت في بيئة الأرض العتيقة. تضيف مي مبروك "هذا المسار قادر على تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى طاقة ومركبات عضوية". ولا تقتصر أهمية هذه الدراسة على إعادة فهم أقدم صور الحياة على الأرض فحسب، بل تمتد إلى الفضاء. تقول مي "تشير الدراسة إلى أن البيئات الغنية بمعادن الكبريتيد الحديدي والمياه، مثل تلك التي يُعتقد بوجودها على قمر إنسيلادوس، قد تكون مؤهلة لدعم الحياة حتى في غياب الضوء". إذ يُعد القمر "إنسيلادوس"، التابع لكوكب زحل، من أبرز الأماكن التي قد تحتوي على بيئات مشابهة، حيث يُعتقد أن تحت سطحه الجليدي محيطًا مالحًا نشطًا حراريا. ويخطط الفريق البحثي لمحاكاة ظروف هذا القمر في المختبر للكشف عن قدرة الكائنات البدائية على البقاء فيه، في خطوة جديدة نحو استكشاف الحياة خارج كوكبنا.
الجزيرة
منذ 5 أيام
- الجزيرة
دراسة: التكيف المناخي لن يمنع انهيار المحاصيل الرئيسية
أشارت دراسة حديثة إلى أن بعض المحاصيل الأساسية في العالم قد تعاني من خسائر كبيرة في الإنتاج بسبب انهيار المناخ، حتى لو تمكن المزارعون من التكيف رغم تدهور الطقس. وحسب الدراسة التي نشرت في مجلة "نيتشر" (Nature)، من المتوقع أن تنخفض محاصيل الذرة وفول الصويا والأرز والقمح والكسافا والذرة الرفيعة بما يصل إلى 120 سعرة حرارية للشخص الواحد في اليوم مقابل كل درجة مئوية واحدة ترتفع فيها درجة حرارة الكوكب. وتوصلت الدراسة إلى أن التغيرات في ممارسات الزراعة يمكن أن توقف الخسائر بنحو الربع بحلول عام 2050 وبنحو الثلث بحلول عام 2100، على الرغم من أنها لن توقفها تماما. وقال الخبير الاقتصادي البيئي بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، المؤلف الرئيسي للدراسة، أندرو هولتغرين، "في مستقبل يشهد ارتفاعا في درجات الحرارة، ما زلنا نشهد خسائر في إنتاجية السعرات الحرارية بنحو 25% على نطاق عالمي". واستخدم باحثون من الولايات المتحدة والصين بيانات من 12 ألفا و658 منطقة في 54 دولة لقياس مدى تكيف منتجي الغذاء مع مختلف التغيرات المناخية. وطبقوا هذه العلاقات التاريخية على نماذج تحاكي إنتاج المحاصيل في المستقبل مع ارتفاع درجات الحرارة ونمو الاقتصادات، وقارنوا الخسائر بعالم افتراضي توقف فيه الاحتباس الحراري في أوائل القرن 21. وفي سيناريو ارتفاع درجات الحرارة الشديد، وجدت الدراسة أن العائد النسبي لمحصول مثل فول الصويا سوف ينخفض بنسبة 26% بحلول عام 2100، حتى بعد الأخذ في الاعتبار التكيف، وارتفاع الدخول، وتأثير النباتات التي تنمو بشكل أسرع بسبب ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي. كما وجدت الدراسة أن سيناريو احترار أكثر واقعية -أقرب إلى مستوى ما يجري حاليا- سيؤدي إلى خسائر في محصول فول الصويا بنسبة 16%، والقمح بنسبة 7.7%، والذرة بنسبة 8.3%. وكان الأرز المحصول الوحيد من بين المحاصيل الستة التي درسها الباحثون والذي سترتفع محاصيله بسبب تغير المناخ، مع زيادة متوقعة بنسبة 4.9%. ويُعدّ قطاع الزراعة من بين الأكثر تضررا من الظواهر الجوية المتطرفة، إلا أن العلماء واجهوا صعوبة في تحديد تأثير تدهور المناخ على إنتاج الغذاء. ويتمثل أحد مصادر عدم اليقين الرئيسية في مدى تكيف المزارعين مع ارتفاع درجات الحرارة من خلال تغيير المحاصيل التي يستخدمونها، ومواعيد زراعتها وحصادها، وكيفية زراعتها. ومن المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم من حوالي 8 مليارات نسمة اليوم إلى 10 مليارات نسمة بحلول نهاية القرن، مما سيزيد الطلب على الغذاء في ظل تأثير الاحتباس الحراري جراء انبعاثات غازات الدفيئة على أنماط الطقس. ووجد الباحثون أن أكبر الخسائر ستلحق بالمناطق التي تُعتبر "سلة غذاء" اليوم، ذات الأراضي عالية الإنتاجية، لكنهم أضافوا أن سكان البلدان الأكثر فقرا سيكونون من بين الأقل قدرة على تحمل تكاليف الغذاء. وقال هولتغرين: "في العديد من دراسات تأثير المناخ، يتضرر فقراء العالم، وهذا ما ينطبق هنا أيضا. وما يختلف عن العديد من الدراسات السابقة هو أن المناطق الغنية نسبيا والميسورة في العالم، والتي تُعدّ مصدر دخل رئيسيا، هي في الواقع الأكثر تضررا".
