لغز جيولوجي عمره 50 عاما.. العلماء يكتشفون أخيرا سر منطقة غامضة في باطن الأرض

وتوصل العلماء، بقيادة البروفيسور موتوهيكو موراكامي، خبير فيزياء المعادن التجريبية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا (ETH Zurich)، إلى أن الصخور الصلبة في الطبقات العميقة من الأرض تتدفق بشكل بطيء يشبه حركة السوائل، رغم أنها تحتفظ بخصائص المواد الصلبة.
ويمثل هذا الاكتشاف نقلة نوعية في فهمنا لديناميكيات باطن الأرض، حيث يحل لغزا ظل عصيا على العلماء لأكثر من خمسة عقود.
وفي منطقة الحدود بين الوشاح الأرضي السفلي والنواة الخارجية، توجد طبقة غامضة تعرف بالطبقة D، على عمق يقارب 2700 كم تحت سطح الأرض. ولعقود، لاحظ العلماء أن الموجات الزلزالية تتسارع بشكل مفاجئ عند مرورها بهذه الطبقة وكأنها تعبر وسطا مختلفا تماما، لكنهم لم يتمكنوا من تفسير السبب.
وفي عام 2004، اكتشف البروفيسور موراكامي أن معدن "البيروفسكيت" (perovskite) - المكون الرئيسي للوشاح السفلي للأرض - يتحول تحت ضغوط وحرارة هائلة إلى معدن جديد يسمى "ما بعد البيروفسكايت" (post-perovskite).
والآن، من خلال سلسلة من التجارب المخبرية المتطورة والنمذجة الحاسوبية الدقيقة، تمكن الفريق من كشف النقاب عن آلية معقدة تتعلق بتحولات المعادن تحت الضغوط الهائلة ودرجات الحرارة المرتفعة السائدة في تلك الأعماق السحيقة. حيث اكتشفوا أن معدن "البيروفسكيت" يخضع لتحول بلوري عند هذه الحدود ليتحول إلى "ما بعد البيروفسكيت"، ولكن المفاجأة الأكبر كانت في اكتشاف أن هذه البلورات الجديدة تنظم نفسها في اتجاهات محددة عندما تتعرض لتدفق الصخور الصلبة في تلك المنطقة.
وهذا التدفق الفريد للصخور الصلبة، الذي يشبه إلى حد ما حركة الحمل الحراري في السوائل لكنه يحدث في مواد صلبة، يقدم تفسيرا شاملا للسلوك الغريب للموجات الزلزالية في تلك المنطقة. حيث يؤدي الانتظام المتماثل لبلورات "ما بعد البيروفسكيت" تحت تأثير هذا التدفق إلى تغير خصائصها الفيزيائية بشكل يجعلها تعمل كمرشح اتجاهي للموجات الزلزالية، ما يفسر ظاهرة التسارع المفاجئ التي لاحظها العلماء لعقود.
ولا تقتصر أهمية هذا الاكتشاف على حل اللغز العلمي فحسب، بل تفتح آفاقا جديدة لفهمنا لآليات عمل الكوكب الذي نعيش عليه. فحركة الصفائح التكتونية على السطح، والنشاط البركاني، وحتى المجال المغناطيسي للأرض، جميعها عمليات مرتبطة بشكل أو بآخر بما يحدث في تلك الأعماق السحيقة. وهذا الاكتشاف يقدم قطعة أساسية كانت مفقودة في أحجية ديناميكيات الأرض الداخلية.
ويؤكد البروفيسور موراكامي أن هذه النتائج تمثل نقلة نوعية في علوم الأرض، حيث تتحول فرضية كانت محل جدل لعقود إلى حقيقة علمية مثبتة. كما يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام أبحاث جديدة تهدف إلى رسم خريطة دقيقة لتيارات المواد في أعماق الأرض، ما سيمكن العلماء من فهم أفضل للعمليات الجيولوجية التي تشكل كوكبنا وتؤثر على حياتنا على السطح.
نشرت الدراسة في مجلة Communications Earth & Environment.
المصدر: ساينس ديلي
التقطت أجهزة الرصد الزلزالي حول العالم، في سبتمبر 2023، ظاهرة غريبة، تمثلت في إشارات زلزالية تكررت كل 90 ثانية على مدى تسعة أيام متواصلة، دون أي تفسير واضح.
كشفت دراسة علمية حديثة النقاب عن "إعادة بناء صوتية" مذهلة للانقلاب المغناطيسي الذي هز كوكبنا قبل 41 ألف عام.
توصل فريق من العلماء إلى احتمال جديد قد يهدد استقرار الأرض في النظام الشمسي.

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

روسيا اليوم

منذ 4 ساعات

• روسيا اليوم

ابتكار ثوري.. طلاء "يعرق" ليُبرّد المباني!

وحاول العلماء حل مشكلة ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية، حين ترفع المباني والإسفلت حرارة المدن بمقدار 10 دراجات مئوية، مقارنة بالريف المحيط بها. وابتكر العلماء من جامعة "نانيانغ" التكنولوجية في سنغافورة طلاء أبيض فريدا يُبرِّد المباني بكفاءة حتى في المناخ الحار الرطب بدون استهلاك كهرباء، حيث يعكس ضوء الشمس ويشع الحرارة ويتصبَّب عرقا بإطلاق جزيئات مائية تتبخَّر فورا على سطحه، تماما كجلد الإنسان، مما يخفض درجة حرارة السطح بشكل فعال. وكشف العلماء من جامعة "نانيانغ" تفاصيل تقنية لابتكارهم، فقالوا إن الطلاء يعمل عبر بضع آليات متكاملة، وهي: - عكس 92% من أشعة الشمس ( الانعكاس الشمسي). - إشعاع 95% من الحرارة كموجات تحت حمراء (الإشعاع الحراري) الذي يُطلق حرارة المبنى عبر نافذة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (8-13 ميكرون). - استخدام مكوِّنات بوليميرية فائقة الامتصاص للماء تُطلق رطوبة عند ارتفاع الحرارة (التعرُّق). - التبخير التبريدي حيث يستهلك التبخير 2260 كيلوجول/كغم من الطاقة الحرارية، مما يخفض درجة السطح بمقدار 6 – 10 دراجات مئوية. ويعد الابتكار حلا واعدا لتبريد المدن في الشرق الأوسط ومناطق "الضغط الحراري" العالي، حيث يمكن خفض استهلاك مكيفات الهواء بنسبة 40 %. وهو أول طلاء فعال في المناخ الرطب، حيث يعاني السكان من مشكلة كبرى في تبريد المدن. ويعتبر صديقا للبيئة، حيث يوفر 40% من طاقة التكييف.المصدر: قد تصبح فصول الشتاء ذات الصقيع الذي يصل إلى -50 درجة مئوية حقيقة واقعة في أوروبا، بينما ستظل أحوال الطقس الصيفية مستقرة تقريبا.

روسيا اليوم

منذ 10 ساعات

• روسيا اليوم

جيمس ويب يوثق أغرب كوكب خارج نظامنا الشمسي تم رصده على الإطلاق

وهذا الكوكب الجليدي الذي يحمل الاسم العلمي "14 هرقل سي" (14 Herculis c)، أو اختصارا 14 Her c، ليس مجرد نقطة برتقالية ضبابية في الصورة، بل هو نافذة تطل على أسرار تطور الأنظمة الكوكبية في مجرتنا. 🆕 This is 14 Herculis c, a planet orbiting a star 60 light-years away (marked with a star symbol). It was imaged using the coronagraph on Webb's #NIRCam. 1/2 ويقع هذا العالم الغريب على بعد 60 سنة ضوئية من الأرض، يدور حول نجم يشبه شمسنا في مجموعة هرقل النجمية على مسافة هائلة تصل إلى 2.2 مليار كم، أي ما يعادل 15 مرة المسافة بين الأرض والشمس. وما يجعله استثنائيا هو نظامه الكوكبي الفوضوي الذي يشبه لعبة كونية من الجاذبية والاضطرابات. فبينما تتبع كواكب مجموعتنا الشمسية مسارات دائرية منظمة، نجد هذا الكوكب وزملاءه يدورون في مسارات مائلة تتقاطع بشكل يشبه حرف X، وهو ما يعتقد العلماء أنه نتج عن طرد كوكب ثالث ضخم من النظام في مراحله المبكرة، تاركا وراءه نظاما كوكبيا مضطربا. وتمثل الصورة التي التقطها تلسكوب جيمس ويب إنجازا تقنيا غير مسبوق، حيث تطلبت استخدام جهاز متطور لحجب ضوء النجم الساطع، ما سمح برصد الضوء الخافت المنبعث من الكوكب نفسه. وهذا الإنجاز يفتح الباب أمام دراسة فئة جديدة من الكواكب الخارجية - العوالم الباردة والقديمة التي كانت عصية على الرصد من قبل. وكشفت البيانات الأولية مفارقة علمية مثيرة للاهتمام، فبالرغم من كتلة الكوكب الضخمة التي تبلغ سبعة أضعاف كتلة المشتري، وعمره الذي يقارب عمر نظامنا الشمسي، إلا أنه يبدو أكثر برودة وخفوتا مما توقعه العلماء. وهذا التناقض دفع الفريق البحثي إلى طرح فرضيات مثيرة، منها احتمال وجود تيارات هوائية صاعدة قوية تنقل غازات ساخنة من أعماق الغلاف الجوي إلى طبقاته العليا الباردة، أو وجود طبقات من السحب الجليدية الرقيقة التي تعكس الحرارة مرة أخرى إلى الداخل. وهذا الاكتشاف لا يزيد فقط من عدد الكواكب الخارجية التي تم رصدها مباشرة، بل يقدم نموذجا فريدا لدراسة ديناميكية الأنظمة الكوكبية المختلفة. فمن خلال مقارنة هذا النظام المضطرب بنظامنا الشمسي المنظم، يمكن للعلماء أن يفهموا بشكل أفضل العوامل التي تحدد مصير الأنظمة الكوكبية أثناء تشكلها. كما يسلط الضوء على قدرات تلسكوب جيمس ويب غير المسبوقة في استكشاف العوالم البعيدة، ما يعد بإنجازات علمية أكبر في السنوات القادمة. المصدر: سبيس أعلن ديمتري ماتسوك رئيس مجلس إدارة شركة "الفضاء الجديد" أن روسيا قادرة على طرح هدف طموح يتمثل في الوصول إلى أحد الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض. كشفت دراسة جديدة عن صورة نادرة تظهر ما يعتقد العلماء أنه كوكب عملاق في مراحله الأولى من التكوين حول نجم شاب. كشفت مركبة ناسا الفضائية "أوديسي" التي تدور حول المريخ منذ 2001 عن مشهد بانورامي مذهل لبركان "أرسيا مونس" الشهير، وهو يبرز عبر غطاء من السحب قبيل شروق الشمس على الكوكب الأحمر.

روسيا اليوم

منذ 16 ساعات

• روسيا اليوم

إلى أي مدى سيصبح شتاء أوروبا أكثر قسوة؟.. محاكاة علمية تجيب

كان العلماء لسنوات يحذرون من أن الاحتباس الحراري قد يؤثر على تيارات المحيط الأطلسي (AMOC)، مما سيغيّر مناخ أوروبا. وتفترض النظريات أنه مع وصول المياه الدافئة إلى شمال المحيط الأطلسي يتسارع ذوبان الجليد مما يبرّد المياه العائدة جنوبا. كما تشير فرضيات أخرى إلى أنه إذا بلغ التبريد حدا حرجا، قد تنهار التيارات تماما ويصبح المحيط راكدا، ما يؤدي إلى مزيد من البرودة في خطوط العرض الشمالية. وفي دراسة جديدة، أعد العلماء نموذجا مناخيا لهذا السيناريو باستخدام بيانات درجة الحرارة، حيث وجدوا أنه عند ارتفاع حرارة الأرض 2°م فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، يكاد تيار AMOC يتوقف، مسببا انهيارا حادا في درجات الحرارة بأوروبا خلال أشهر الشتاء. وقام علماء الأرصاد الجوية في هولندا، باستخدام نماذج محاكاة، بتقييم مدى قسوة شتاء أوروبا في حال توقف دوران انقلاب التيار الأطلسي (AMOC) عن العمل عمليا، مما يؤدي إلى تبريد حاد في أوروبا خلال الشتاء. وعلى سبيل المثال فقد تنخفض درجات الحرارة في إدنبرة إلى -30 درجة مئوية، وفي لندن قد تصل إلى -19 درجة مئوية مع موجات صقيع تستمر لأكثر من أسبوعين. وفي أوسلو ستهبط درجة الحرارة تحت الصفر لمدة تقارب نصف السنة. وفي إسكندنافيا قد تصل درجات الحرارة في بعض المناطق إلى -50 درجة مئوية. المصدر: كشف علماء في خدمة كوبرنيكوس لتغير المناخ (C3S) التابعة للاتحاد الأوروبي أن شهر مايو 2025 كان ثاني أكثر أشهر مايو حرارة على مستوى العالم منذ بدء التسجيلات. يشير رومان فيلفاند، المدير العلمي للمركز الروسي للأرصاد الجوية إلى أن العامل الرئيسي في ارتفاع درجة حرارة الأرض هو النشاط البشري، الذي يتجاوز بكثير تأثير الظواهر الطبيعية.