Einsteins-theory-was-right-S2-Star-orbiting-Milky-Ways-black-hole-confirms

أثبت النجم إس 2 الذي يدور حول الثقب الأسود الفائق في مركز مجرتنا تنبؤات للنسبية العامة في أقصى بيئة يمكننا اختباره بها، تاركًا برهانًا آخر يدعم صحة النظرية. جامعين بذلك نتائج عقود من الأبحاث، أثبت علماء الفلك أن مدار النجم إس 2 ليس إهليجيًا بشكل منتظم؛ بل وعوضًا عن ذلك، يتغير المدار كالرسم السبيروجرافي، في ظاهرة تعرف باسم مبادرة شوارزشيلد.

هذه هي المرة الأولى التي تُرصد بها مبادرة شوارزشيلد حول ثقب أسود فائق الضخامة، ما يدل على أن الظاهرة صحيحة حتى عند تتبعنا لمدارات نجوم في بيئة شديدة الجاذبية.

تبعًا لذلك، يمكن استخدام معادلات النسبية العامة للتنبؤ بدقة بالتغيرات المدارية، كما طابقت هذه الحسابات تمامًا ما لوحظ على النجم إس 2.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Black-Hole-1280x720_0.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-86008" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Black-Hole-1280x720_0.jpg" alt="نجم يدور حول ثقب أسود يؤكد أحد تنبؤات النسبية العامة - الثقب الأسود الفائق في مركز مجرتنا - مبادرة شوارزشيلد - الرسم السبيروجرافي - النجم إس 2" width="1280" height="720" /></a>

أوضح عالم الفيزياء الفلكية، العضو في تعاون جرافيتي، رينهارد جينزيل من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض: «تتنبأ النسبية العامة لآينشتاين بأن المدارات المقيدة لجسم ما حول جسم آخر ليست مغلقة، كما هو الحال في جاذبية نيوتن، بل تبادر نحو الأمام في مستوى الحركة».

«هذا التأثير المعروف، والذي رصدناه للمرة الأولى في حركة دوران كوكب عطارد حول الشمس، كان الدليل الأول لصالح النسبية العامة، بعد مئة عام من ذلك قمنا برصد نفس التأثير في حركة نجم يدور حول المصدر الراديوي الهائل "الرامي أ*" في مركز درب التبانة».

يدور النجم إس 2 حول الرامي أ* في مدار إهليجي طويل مرة كل 16 عامًا، في أدنى اقتراب له، أي مرحلة الحضيض، يكون على بعد 17 ساعة ضوئية من الثقب الأسود، أو ما يعادل 4 مرات المسافة بين الشمس ونبتون.

قد يبدو ذلك بعيدًا، ولكن حين نتعامل مع شيء هائل كالرامي أ*، فهو قريب بشكل مذهل، كما أن اندفاع الجاذبية الناتج عن الثقب الأسود تسرع حركة النجم لما يقارب 3% من سرعة الضوء حين يواجهه. إنه أحد أقرب النجوم المدارية في مركز المجرة.

هذه ليست المرة الأولى التي يسند بها النجم إس 2 بالنسبية، إذ تابع علماء الفلك النجم عن كثب منذ تسعينيات القرن الماضي، وفي العام 2018، أوضح تعاون جرافيتي أن الطريقة التي يتمدد بها الضوء الصادر عن النجم إس 2 عند اقترابه من الرامي أ* تعد تأكيدًا لتأثير تنبأت به النسبية العامة في واحدة من أكثر اختباراتها بُعدًا حتى اللحظة. في العام التالي، أكد فريق آخر هذه النتائج بورقة بحثية، سُجلت باستعمال مجموعة من ملاحظاتهم الخاصة.

أما الآن، فقد استعمل تعاون جرافيتي ما يزيد عن 330 قياسًا يعود تاريخها للفترة الممتدة بين العامين 1992 ونهاية 2019 للتحقق ما إذا كانت المبادرة المسجلة تتوافق مع تنبؤات النسبية العامة، وقد أظهرت النتائج على نحو مفاجئ توافقًا تامًا.

قال عالم الفيزياء الفلكية ستيفان جيليسين من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض: «بعد متابعة النجم في مداره على مدى عقدين ونصف العقد، ترصد قياساتنا المكثفة بقوة مبادرة شوارزشيلد في مساره حول الرامي أ*».

لكن الأمر لا ينتهي هنا، فحساب مبادرة النجم إس 2 يتطلب معرفة دقيقة بكتلة الرامي أ*. حتى اللحظة، تشير الأدلة لكتلة تبلغ حوالي 4 ملايين مرة كتلة الشمس. حتى يتوافق المدار المرصود مع الحسابات، فإن معادلات النسبية العامة تتطلب كتلة تبلغ أيضًا حوالي 4 ملايين مرة كتلة الشمس.

يُعد هذا تأكيدًا آخرًا لكتلة الرامي أ*، ما يتيح الفرصة أمام علماء الفلك لدراسة الفضاء المحيط بالمدار أيضًا. على سبيل المثال، في حال ظهور جسم هائل آخر كثقب أسود متوسط الكتلة، أينما يكون قريبًا سيظهر تأثيره على المدار. عدم عثورنا على هذه التأثيرات المدارية يعني أنه يمكننا توثيق ما يوجد في مركز المجرة.

قال عالما الفيزياء الفلكية جاي بيرين وكارين بيراوت من مرصد باريس-ميدون ومرصد جرينوبل في فرنسا: «نظرًا للتوافق التام بين قياسات النجم إس 2 والنسبية العامة، يمكننا الآن وضع معايير قاطعة عن مدى وجود المادة غير المرئية كالمادة المظلمة أو حتى عن احتمالية وجود ثقوب سوداء صغيرة حول الرامي أ*. وهذا أمر غاية في الأهمية لفهم كيفية تشكل الثقوب السوداء ومراحل تطورها لثقوب سوداء فائقة».

كل هذه الاستنتاجات ناتجة عن أبحاث نجم واحد فقط، هذا مذهل!

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=75098">إثبات جديد للنسبية العامة عبر قياسات النجوم النابضة في الفضاء</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=66582">ما هي الأدلة على صحة النظرية النسبية ؟</a>

ترجمة: حمزة البدارنة

تدقيق: رزوق النجار

<a href="https://www.sciencealert.com/a-star-dancing-around-a-supermassive-black-hole-is-another-win-for-relativity">المصدر</a>

نجم يدور حول ثقب أسود يؤكد أحد تنبؤات النسبية العامة

إن نظامنا الشمسي قديم حقًا، لذا حين رُصِد الجرم (أومواموا) سنة 2017، كنا على يقين أنه ليس أول جرم بين نجمي يزور نظامنا على مدار 4.57 مليار عام، وهذا ما أكده ظهور المذنب (آي/بوريسوف 2) العام الماضي. لكن أين بقية زوارنا بين النجميين؟ سنجد غالبًا المزيد يجوبون نظامنا قادمين من البيئة القاسية للفضاء في الأعوام القادمة، وفقًا للأبحاث جديدة، فإن مجموعة من الأجرام بين النجمية قد جابت النظام الشمسي بالفعل وقتًا طويلًا.

حدد فريق من الباحثين 19 جرمًا يُعتَقَد أنهم قدموا من نجم آخر حين كان عمر النظام الشمسي بضع ملايين من السنين، وفقًا لنمط حركتهم حول الشمس.

اعتقد علماء الفلك حينها أن الشمس كانت جزءًا من حضانة نجمية وُلدت فيها مجموعة من النجوم المتجاورة من نفس سحابة الغاز والغبار.

أوضح عالم الفضاء والكونيات فتحي نعموني من مرصد ديلاكوتدازور في فرنسا قائلًا: «يعني القرب الشديد بين النجوم أنهم تأثروا بجاذبية بعضهم بقوة أكبر في ذلك الوقت مقارنةً بالآن، ما سمح بجذب الأجرام بين نظام نجمي وآخر».

وجد فتحي وزميلته عالمة الفضاء هيلينا مورايس من جامعة إيستادوالباوليستا في البرازيل أول مقيم بين نجمي دائم سنة 2018، حين كانوا يبحثون في كوكبة القنطور بين المشتري ونبتون، التي تمتلك أجرامها عادةً مدارات غريبة.

كان لأحد تلك الأجرام -يُسمى (كا-إيبوكا-أويلا)- مدار أغرب من الباقين، بدا تمامًا كمدار المشتري، لكنه يدور في الاتجاه المعاكس، ولو كان في الأصل تابعًا للنظام الشمسي، لدار في نفس اتجاه الأجرام الأخرى، لذا أجرى الفريق محاكاةً لاكتشاف أصوله.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سي-14.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-86871" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سي-14.png" alt="رصد 19 جرمًا يعتقد علماء الفلك أنها من أصول بين نجمية - البيئة القاسية للفضاء - عمر النظام الشمسي - الميل المداري المرتفع - الأجرام بين النجمية" width="1024" height="415" /></a>

وجد الفريق أن أصول الجرم (كا-إيبوكا-أويلا) تعود على الأغلب إلى الفضاء بين النجمي ، والتقطه نظامنا الشمسي قبل 4.5 مليار عام.

اختبر الفريق في دراسة جديدة أجرام القنطور والأجرام وراء النبتونية ذات الميل المداري المرتفع بالنسبة إلى المستوى المداري للكواكب، مشكلةً ما يشبه المدار القطبي، تمامًا كمدار (كا-إيبوكا-أويلا)، بعض هذه الأجرام تمتلك كذلك مدارات عكسية.

أوضح الباحثون في ورقتهم البحثية: «مع هذه الانحرافات المدارية المتوسطة إلى العالية، قد تميل مدارات القنطور بضع درجات عن 180 درجة مقارنةً بمستوى الحركة الثابت للمجموعة الشمسية، ما ينتج حركة عكسية. تُشير هذه العلامات المدارية غالبًا إلى الماضي العنيف لهذه الأجرام في المجموعة الشمسية، وهو مفهوم يعززه عدم استقرارها. إذا توحدت مدارات أجرام القنطور في حركة أمامية أو خلفية في الوقت المناسب، ستصطدم الأجرام حتميًا إما بالشمس، أو الكواكب، أو ستُطرَد من المجموعة الشمسية».

شملت الدراسة 17 جرمًا من كوكبة القنطور بانحرافات مدارية تزيد على 60 درجة، وجرمين يدوران وراء نبتون، أي أجرام وراء نبتونية، استعمل الباحثون المدارات المعروفة لهذه الأجرام وصنعوا نسخًا افتراضية لكل منها لمحاكاة مداراتهم في الماضي، حتى 4.5 مليار عام مضت.

في ذلك الوقت، كانت المادة في نظامنا الشمسي قرصًا مسطحًا حول الشمس، بقايا من القرص التراكمي للنجم اليافع، وكان يجب أن تدور حول المستوى نفسه، وفي الاتجاه نفسه.

لكن وفقًا للمحاكاة التي أجراها الفريق، فهذه الأجرام التسعة عشر لم تكن جزءًا من ذلك القرص المتناغم، انتهى الأمر بأكثر الأجرام مصطدمةً بالشمس أو مدفوعةً خارج النظام الشمسي، وبعدد قليل مصطدماً بكوكب، وحافظ عدد أقل على مدار مستقل، ولما كانت هذه الأجرام موجودةً الآن، فلا بد أنها تغلبت على هذه الاحتمالات، وفقًا لهذا النموذج.

لكن تلك الأجرام التي حققت مدارات مستقلة لم تبدأ في قرص الشمس، فهي لم تكن بعيدةً عن القرص فحسب، بل كانت مداراتها متعامدةً عليه.

يعني هذا أن الاحتمال الأرجح هو قدوم هذه الأجرام -بسبب جاذبية الشمس- من خارج النظام الشمسي، وليس أنها تكونت مع بقية صخور المجموعة الناتجة من بقايا القرص التراكمي للشمس.

قد تساعد الدراسات المستقبلية لهذه الصخور على التحقق من نتائج الفريق، وبهذا يمكنهم مساعدتنا في التعرف أكثر على الزوار بين النجميين، ما سيساعدنا على تعلم المزيد عن تشكل النظام الشمسي، إضافةً إلى أنظمة الكواكب.

قالت مورايس: «تُعَد دراستنا لعدد كبير من الأجرام ذات الأصول بين النجمية خطوةً مهمة في فهمنا للتشابهات والفروق الفيزيائية والكيميائية بين الأجرام التي تشكلت في النظام الشمسي والأجرام بين النجمية ، وسيعطينا ذلك أدلة أكثر عن النظام الشمسي حديث الولادة، وكيف حدث اكتساب الأجرام بين النجمية ، والدور الذي قامت به المادة بين النجمية في إثراء المجموعة الشمسية كيميائيًا، وتشكل مراحل تطورها».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=84790">العثور على أكثر من 100 كوكب صغير على حافة نظامنا الشمسي</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=61597">كم هو عمر الشمس و عمر النظام الشمسي ؟</a>

ترجمة: حمزة البدارنة

تدقيق: سمية المهدي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/astronomers-have-just-identified-19-more-asteroids-they-think-are-interstellar?fbclid=IwAR1khO5_2zksqG-aPOkPvTF4L5QnXimOB2uGtnjUCMH9VZjl5wBi5CWCnKk">المصدر</a>

رصد 19 جرمًا يعتقد علماء الفلك أنها من أصول بين نجمية

1-newfindingss

دُهش العلماء الذين فحصوا الضوء الصادر من أحد أبعد الكوازارات في الكون، إثر عثورهم على تقلبات في القوة الكهرومغناطيسية. لا يبدو هذا الثابت العلمي (غير ثابت) عند أطراف الكون فحسب، بل يحدث في اتجاه واحد، وهو أمر غريب للغاية.

على من يتطلعون ليوم ظهور (نظرية كل شيء) الانتظار فترةً أطول، إذ يواصل علماء الفيزياء الفلكية العثور على دلائل تشير إلى أن أحد الثوابت الكونية ليس ثابتًا على الإطلاق.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Weird-Laws-of-Nature.gif"><img class="aligncenter size-full wp-image-86943" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Weird-Laws-of-Nature.gif" alt="اكتشافات جديدة: قوانين الطبيعة غريبة وليست بالثبات الذي اعتقدناه - البناء الدقيق للكون - الثابت العلمي - أحد الثوابت الكونية " width="777" height="437" /></a>

في ورقة بحثية نُشرت في مجلة (Science Advances)، أفاد علماء من جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني أن 4 قياسات جديدة للضوء المنبعث من كوازار يبعد 13 مليار سنة ضوئية أعادت تأكيد الدراسات الماضية التي أشارت إلى اختلافات بسيطة في ثابت البناء الدقيق.

يقول البروفيسور جون ويب من جامعة نيو ساوث ويلز إن ثابت البناء الدقيق يُعَد مقياسًا للكهرومغناطيسية، إحدى القوى الأساسية الأربعة في الطبيعة (إلى جانب الجاذبية، والقوى النووية الضعيفة، والقوى النووية القوية).

وأضاف البروفيسور ويب: «إن ثابت البناء الدقيق هو الكمية التي يستعملها الفيزيائيون مقياسًا لشدة القوة الكهرومغناطيسية. إنه عدد لا بُعدي يتضمن سرعة الضوء، وثابت بلانك إضافةً إلى شحنة الالكترون، إنه نسبة بين هذه القيم، وهو العدد الذي يقيس به الفيزيائيون شدة القوة الكهرومغناطيسية».

تُبقي القوة الكهرومغناطيسية الإلكترونات تدور حول النواة في كل ذرة من الكون، من دونها ستتفكك كل المادة. حتى وقت قريب، كان يُعتقد أنها قوة لا تتغير عبر الزمان والمكان، لكن على مدى العقدين الماضيين، لاحظ البروفيسور ويب شذوذًا في ثابت البناء الدقيق عبر قوة كهرومغناطيسية رُصدت في اتجاه محدد من الكون وتبدو مختلفةً للغاية.

«وجدنا دليلًا يشير إلى أن هذا الرقم من ثابت البناء الدقيق يختلف في مناطق معينة من الكون، ليس في دالة الزمن فحسب، بل كذلك في الاتجاه، وهو أمر غريب حقًا إن كان صحيحًا، لكن هذا ما عثرنا عليه».

البحث عن أدلة:

حين اكتشف البروفيسور ويب هذه المؤشرات المبكرة للقياسات متذبذبة الشدة للقوة الكهرومغناطيسية، اعتقد في البداية أنه خطأ من المعدات، أو في حساباته، أو أن سببًا مجهولًا قاده إلى هذه القراءات غير الاعتيادية. في أثناء النظر إلى بعض الكوازارات البعيدة (الأجرام السماوية الضخمة التي تنبعث منها طاقة عالية استثنائية) عند أطراف الكون، رُصدت هذه الحالات الشاذة لأول مرة باستخدام أقوى التلسكوبات في العالم.

قال البروفيسور ويب: «بيننا وبين أبعد الكوازارات المعروفة نحو 12 -13 مليار سنة ضوئية. إن تمكنت من دراسة الضوء الصادر من النجوم الزائفة بالتفصيل، فأنت تدرس خصائص الكون عندما كان في بداياته ويبلغ من العمر نحو مليار عام، كان الكون آنذاك مختلفًا جدًا، لا وجود للمجرات، كانت النجوم المبكرة قد تشكلت، لكن لم يكن التعداد النجمي حينها كما هو الآن، ولا وجود للكواكب».

في الدراسة الحالية، درس العلماء هذا الكوازار الذي مكنهم من استكشاف الكون حين كان يبلغ من العمر مليار عام فقط، وهو أمر غير مسبوق. أجرى الفريق 4 قياسات لثابت البناء الدقيق على امتداد خط الرؤية الوحيد للكوازار. منفردةً، لم توفر هذه القياسات إجابة قاطعة حول وجود تغيرات ملحوظة في القوة الكهرومغناطيسية. لكن بدمج هذه القياسات بقياسات أخرى أجراها علماء آخرون في دراسات منفصلة، اتضحت الاختلافات في ثابت البناء الدقيق.

كون عجيب:

قال البروفيسور ويب: «تبدو النتائج داعمةً لفكرة وجود اتجاهية في الكون، وهو أمر عجيب بالتأكيد. لذا لا يبدو الكون متماثلًا في قوانينه الفيزيائية، أي متناظرًا إحصائيًا في جميع الاتجاهات. لكن في الواقع، قد يوجد اتجاه معين او اتجاه مفضل في الكون تختلف فيه قوانين الفيزياء، لكن ليس في اتجاه عمودي، أو بوصف آخر، يمتلك الكون نوعًا ما بنية ثنائية القطب».

«في اتجاه محدد، يمكننا النظر إلى الوراء 12 مليار سنة ضوئية وقياس الكهرومغناطيسية حين كان الكون يافعًا. بجمع نتائج البيانات معًا، تبين أن الكهرومغناطيسية تزداد تدريجيًا كلما بحثنا بشكل أعمق، في حين تنقص في الاتجاه المعاكس. في اتجاهات أخرى من الكون، يبقى ثابت البناء الدقيق ثابتًا. دفعت هذه القياسات البعيدة الحديثة ملاحظاتنا إلى حدود لم نصلها من قبل».

بعبارة أخرى، الكون الذي اعتقدنا أنه انتشار عشوائي للمجرات والكوازارات والثقوب السوداء والنجوم وسحب الغازات والكواكب، ومع ازدهار الحياة في مكان واحد صغير جدًا على الأقل، تبين على نحو مفاجئ أنه يمتلك متجهات شمالية وجنوبية. ما زال البروفيسور منفتحًا لفكرة أنه بطريقة ما فإن هذه القياسات المأخوذة على مراحل مختلفة وباستعمال أجهزة مختلفة ومن مواقع مختلفة على الأرض ما هي إلا مصادفة بحتة.

«هذا أمر ننظر فيه ونأخذه على محمل الجد، مع كثير من الشك، رغم أنني كنت أول من باشر العمل عليه مع طلابي، لكنها مسألة يجب اختبارها، لأنها قد تعني احتمالية أننا نعيش في كون غريب».

إضافةً إلى جانب الجدل الذي يشير إلى أن هذه الاكتشافات ليست مجرد مصادفة، يجري فريق من الولايات المتحدة أبحاثه مستقلًا تمامًا عن البروفيسور ويب. وضع الفريق ملاحظات عن أشعة سينية يبدو أنها تعزز فكرة أن للكون نوعًا من الاتجاهية.

قال البروفيسور: «لم أكن أعلم شيئًا عن هذه الورقة البحثية حتى ظهرت في التقارير. إنهم لا يختبرون قوانين الفيزياء، بل خصائصها، وخصائص الأشعة السينية للمجرات والعناقيد المجرية والمسافات الفلكية من الأرض، ووجدوا أن خصائص الكون في هذا السياق ليست متماثلة وتمتلك اتجاهًا مفضلًا، وتتوافق نتائجهم مع نتائجنا».

الحياة والكون

في حين ما زلنا نتطلع إلى رؤية المزيد من الاختبارات الأدق حول مسألة تذبذب الكهرومغناطيسية في أماكن معينة من الكون مسببةً نوعًا من الاتجاهية، يقول البروفيسور ويب إنه إذا استمر تأكيد هذه الاكتشافات، فقد تساعدنا على تفسير شكل الكون، وكيف وُجدت الحياة فيه من الأساس.

«لفترة طويلة، اعتقدنا أن قوانين الطبيعة تبدو مضبوطة بدقة لتدعم ازدهار الحياة. شدة القوة الكهرومغناطيسية أحد هذه القوانين، ولو اختلفت بنسبة ضئيلة فقط عن القيمة المُقاسة على الأرض، لاختلف التطور الكيميائي للكون تمامًا وما كانت الحياة لتستمر. ما يدفعنا لطرح سؤال محير: هل هذا الوضع (المنضبط)، حيث الكميات الأساسية كثابت البناء الدقيق (صحيحة) فقط لتدعم وجودنا، ينطبق في جميع أنحاء الكون؟».

يجادل البروفيسور ويب بأنه إن وُجدت اتجاهية في الكون، واختلفت الكهرومغناطيسية اختلافًا طفيفًا في مناطق محددة منه، فإن أكثر المفاهيم الأساسية التي تقوم عليها الفيزياء الحديثة ستحتاج إلى مراجعة: «إن نموذجنا القياسي لعلم الكونيات مبني على كون متماثل، ومتناظر إحصائيًا في جميع الاتجاهات. هذا النموذج القياسي مبني على نظرية أينشتاين للجاذبية التي تفترض بوضوح ثبات قوانين الطبيعة، إذا تبين أن هذه المبادئ الأساسية ليست سوى توقعات، فستفتح الأبواب لبعض الأفكار الجديدة المثيرة للغاية في الفيزياء».

يعتقد فريق البروفيسور ويب أن هذه هي الخطوة الأولى لدراسات أعمق تبحث اتجاهات عديدة في الكون، باستخدام البيانات المُستقاة من أدوات جديدة في أكبر تلسكوبات العالم. وتظهر تقنيات جديدة الآن لتوفر جودة أعلى من البيانات، وستساعد طرق تحليل الذكاء الاصطناعي الجديدة على أتمتة القياسات وتنفيذها بسرعة ودقة أكبر.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=66816">ما هي الموجات الكهرومغناطيسية؟ كيف تعمل وما هو مبدأها؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=63524">ما هي النجوم الزائفة أو الكوازرات ؟</a>

ترجمة: حمزة البدارنة

تدقيق: سلمى توفيق

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://phys.org/news/2020-04-laws-nature-downright-weird-constant.html?fbclid=IwAR0bqbwHPvqMfH2L1nz0i8DYdNbejvSePSFJ3I_Xmhoeau5aDDDArNW-qMs">المصدر</a>

اكتشافات جديدة: قوانين الطبيعة غريبة وليست بالثبات الذي اعتقدناه

Annotation-2020-06-11-111724

ظننا لسنوات عديدة أن المريخ كوكب ميت، ترابي، جاف، قاحل، لا حركة عليه سوى أثر صرير الرياح. ومع ذلك ظهرت حديثًا دلائل تشير إلى أن المريخ كوكب نشط جيولوجيًا وبركانيًا.

أصبحت فكرة المريخ النشط بركانيًا أقرب قليلًا إلى الواقع. يقول العلماء إن حجرًا نيزكيًا تشكل عميقًا في باطن المريخ، قدَّم لتوه أول إثبات كيميائي قاطع لحِمل الصهارة البركانية في وشاح المريخ.

إن بلورات الزبرجد في نيزك (تيسينت) الذي سقط على الأرض سنة 2011 لا يمكن أن تتشكل إلا في درجات حرارة متغيرة في أثناء دورانها السريع حول تيارات حِمل الصهارة البركانية، ما يُظهر أن الكوكب كان نشطًا بركانيًا حين تشكلت البلورات منذ نحو 574 - 582 مليون سنة مضت، وقد يكون هذا النشاط متقطعًا حتى اليوم.

أوضح جيولوجي الكواكب نيكولا ماري من جامعة غلاسكو قائلًا: «لم يُكتشف سابقًا دليل على وجود حِمل على المريخ، إن السؤال (هل ما زال المريخ نشطًا بركانيًا؟) دُرس باستعمال طرق مختلفة، لكن هذه هي أول دراسة تثبت وجود نشاط في باطن المريخ من وجهة نظر كيميائية بحتة، وباستخدام عينات مريخية حقيقية».

الزبرجد -وهو مركب من سيليكات المغنيسيوم والحديد، يتبلور خلال تبريد الصهارة البركانية- ليس نادرًا، بل شائع جدًا في وشاح الأرض. في الواقع، تهيمن مجموعة الزبرجد على وشاح الأرض، عادةً في أجزاء من كتل الحجارة، وتوجد أيضًا على سطح الأرض في الصخور النارية.

الزبرجد شائع جدًا كذلك في الحجارة النيزكية، وشائع أيضًا على المريخ، ويُعَد وجوده على سطح المريخ دليلًا على جفاف الكوكب، نظرًا للتجوية السريعة للمعدن (أي تفتت المعدن دون انتقاله) عند تعرضه للمياه.

لكن حين بدأ ماري وفريقه دراسة بلورات الزبرجد في الحجر النيزكي (تيسينت) لمحاولة معرفة خصائص الحجرة الانصهارية التي تشكل بها، لاحظوا أمرًا غريبًا، إذ احتوت بلوراته مناطق غنية بالفسفور متباعدة بغير انتظام.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Annotation-2020-06-11-111749.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-87188" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Annotation-2020-06-11-111749.png" alt="حجر نيزكي قديم هو دليلنا الكيميائي الأول للحِمل البركاني على المريخ - المريخ كوكب نشط جيولوجيًا وبركانيًا - الزبرجد هو مركب من سيليكات المغنيسيوم والحديد" width="700" height="477" /></a>

نحن على علم بهذه الظاهرة على الأرض، وهي عملية تُسمى (حصر المُذاب)، لكن وجودها على المريخ كان مفاجئًا.

قال ماري: «يحدث هذا حين يفوق معدل نمو البلورات معدل انتشار الفوسفور خلال الذوبان، ومن ثم يدخل الفوسفور إلى التركيب البلوري بدلًا من الانتشار في الصهارة البركانية السائلة. في دراستنا لحجرة الصهارة التي شكلت الحمم البركانية، كان الحِمل البركاني هائلًا، ما دفع الزبرجد للتحرك من قاع الحجرة (الأسخن) إلى القمة (الأبرد) بسرعة كبيرة. من المحتمل أن هذه العملية ولدت معدلات تبريد للزبرجد تتراوح بين 15 و30 درجة مئوية في الساعة».

كانت بلورات الزبرجد الكبيرة ظاهرةً أيضًا، وتتوافق آثار النيكل والكوبلت مع الاكتشافات السابقة التي تشير إلى نشوئهما في أعماق قشرة المريخ، في عمق يتراوح بين 40 و80 كيلومترًا.

وفر ذلك الضغط اللازم لتشكلهما، إلى جانب درجة الحرارة اللازمة لموازنة الزبرجد. يستطيع الفريق الآن إجراء حسابات ديناميكية حرارية لاكتشاف درجة حرارة الوشاح الذي تشكلت به البلورات.

وجد الفريق أن وشاح المريخ كان يمتلك غالبًا درجة حرارة تقارب 1,560 درجة مئوية، حين تشكل الزبرجد في العصر الأمازوني الحديث، هذا قريب جدًا من درجة الحرارة المُحيطة بالوشاح الأرضي، التي بلغت 1,650 درجة مئوية في حقبة الدهر السحيق، التي امتدت من 4 إلى 2.5 مليار سنة مضت.

هذا لا يعني أن المريخ يشبه الأرض في بداياتها، بل يعني أن المريخ اختزن حرارةً عاليةً تحت قشرته، ربما بسبب نقص الصفائح التكتونية التي تساهم في تبديد الحرارة، ما أدى إلى تبريد المريخ ببطء أكثر.

وأضاف ماري: «أعتقد أن المريخ ما زال بيئةً نشطة بركانيًا حتى اليوم، وتشير النتائج الجديدة إلى ذلك. قد لا نرى ثوارانًا بركانيًا على سطح المريخ خلال 5 ملايين سنة قادمة، ولكن هذا لا يعني أن الكوكب خامد، بل قد يعني أن توقيت الثورات البركانية يختلف بين المريخ والأرض، وعوضًا عن رؤية أكثر من ثوران يوميًا (كما على الأرض) قد نرى ثورانًا على المريخ مرة كل بضعة ملايين من السنين».

سنحتاج إلى المزيد من الأبحاث للتحقق من هذه الفرضية، لكن هذه النتائج تعني أيضًا أن التفسيرات السابقة لجفاف الكوكب بناءً على توافر الزبرجد على سطحه قد تحتاج إلى إعادة نظر (رغم حقيقة أن المريخ كوكب جاف جدًا).

وجدت المركبة (إنسايت) التابعة لناسا أدلةً على زلازل مريخية، وقاست عدة أمور، مثل تدفق الحرارة من القشرة المريخية. وإذا كان المريخ ما زال نشطًا بركانيًا، فسنعرف المزيد عن ذلك قريبًا.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=64919">ما هي البراكين وما أنواعها ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=55862">كل ما يجب عليك معرفته عن إنسايت، المهمة الجديدة لاستكشاف المريخ</a>

ترجمة: حمزة البدارنة

تدقيق: حسام التهامي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/an-ancient-meteorite-is-the-first-chemical-evidence-of-volcanic-activity-on-mars?fbclid=IwAR2yr5tV6LEx3bJzGOBF5h75g761N9cVov7XWujH1EUNLdcGqkcSV4B2gGs">المصدر</a>

حمزة البدارنة

الأعمال

نجم يدور حول ثقب أسود يؤكد أحد تنبؤات النسبية العامة

رصد 19 جرمًا يعتقد علماء الفلك أنها من أصول بين نجمية

اكتشافات جديدة: قوانين الطبيعة غريبة وليست بالثبات الذي اعتقدناه

حجر نيزكي قديم هو دليلنا الكيميائي الأول للحمل البركاني على المريخ