Universe_Cake_0-1

هكذا حسب العلماء عمر الكون.. ويمكنك حسابه أنت أيضًا!

northpacific

يشهد العصر الصناعي تفاقم ظواهر مثل العواصف والجفاف وابيضاض المرجان، وتصبح هذه الظواهر أكثف في سنوات إل نينو El Nino years. وجدت دراسة جديدة في المحيط الهادي دليلًا دامغًا على أن ظاهرة إل نينو القوية هي جزء من نمط مناخي جديد غريب.

[caption id="attachment_79567" align="aligncenter" width="865"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-5.png"><img class="size-full wp-image-79567" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-5.png" alt="صور الأقمار الصناعية توضح ظاهرة إل نينو سنة 1997 وسنة 2015، وهما حدثان متطرفان من ظاهرة إل نينو التي تنبئ بوجود نمط مناخي جديد غريب" width="865" height="486" /></a> صور الأقمار الصناعية توضح ظاهرة إل نينو سنة 1997 وسنة 2015، وهما حدثان متطرفان من ظاهرة إل نينو التي تنبئ بوجود نمط مناخي جديد غريب[/caption]

لأول مرة تُجمع أدلة مادية كافية تسمح للباحثين بالقول القاطع: أصبحت ظاهرتا إل نينو El nino ولا نينا La nina أكثر تطرفًا في ظل التغير المناخي الذي يُحدثه الإنسان.

قالت كيم كوبKim Cobb الباحثة الرئيسية والأستاذ في معهد جورجيا للتكنولوجيا: «ما رصدناه على مدار 50 عامًا الماضية هو أمر أكبر من التقلبات الطبيعية، بل يصل إلى درجة الطفرة، والحقيقة أن هذه التغيرات امتدت طوال فترة العصر الصناعي. لقد رصدنا 3 أحداث قوية جدًّا لظاهرتي إل نينو ولا نينا في غضون 50 عامًا الأخيرة، لكنها لم تكن مجرد أحداث متفرقة، لقد تحول الأمر إلى نمط كامل».

قارنت بام جروث Pam Grotheالرواسب الكيميائية المعتمدة على درجة الحرارة من المرجان الحالي مع ذلك الموجود في السجلات المرجانية القديمة المرتبطة بتغير درجات حرارة البحر على مدار 7000 سنة، بمساعدة معاونين من معهد جورجيا للتكنولوجيا ومؤسسات بحثية شريكة.

حددت جروث أنماطًا من تقلبات إل نينو الجنوبية ENSO، وتقلبات الحرارة والبرودة لمياه المحيط الهادي الاستوائية، التي تحفز إل نينو ولا نينا كل بضع سنوات على التوالي، وجد الفريق أن تقلبات إل نينو الجنوبية في العصر الصناعي أقوى بنسبة 25% مما سُجل سابقًا. ونُشرَت النتائج في مجلة Geophsical Research Letters في أكتوبر 2019.

<strong>أدلة نائمة</strong>

استقرت الأدلة في مياه المحيط الهادي الضحلة وما حولها، حيث تنشأ تقلبات إل نينو الجنوبية، وظاهرة إل نينو عمومًا. استخدمت كوب وفريقها أدوات الحفر المجوفة لاستخراج عينات من مستعمرات المرجان الحية ورواسب المرجان الأحفوري، وعلى مدار أكثر من 20 عامًا من الرحلات الميدانية، جمعوا أنويةً تحتوي مئات السجلات.

إن العينات المرجانية شديدة الدقة في تسجيل درجة حرارة سطح البحر، وقد وُجد أن درجات الحرارة المستنتجة من العينات المرجانية في فترة 1981 - 2015 تتطابق بدرجة مدهشة مع قياسات الأقمار الصناعية في نفس الفترة، لدرجة أن السجلات المرجانية غطت تسجيلات الأقمار الصناعية وحجبتها عن النظر، في الشكل البياني الموضح لنوعي القياس.

قالت جروث: «عندما عرضنا هذا المخطط البياني تساءل الناس: أين قياسات درجة الحرارة؟ كان علينا أن نوضح إنها موجودة لكنها بسبب تطابق القياسات اختفت ولا يمكن رؤيتها».

[caption id="attachment_79566" align="aligncenter" width="865"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-2.png"><img class="size-full wp-image-79566" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-2.png" alt="الأستاذ في معهد جورجيا للتكنولوجيا كيم كوب في معدات الغوص، تستخدم مثقابًا هوائيًّا لأخذ عينات من مرجان المحيط الهادي، لدراسة درجات حرارة سطح البحر قديمًا وحديثًا" width="865" height="519" /></a> الأستاذ في معهد جورجيا للتكنولوجيا كيم كوب في معدات الغوص، تستخدم مثقابًا هوائيًّا لأخذ عينات من مرجان المحيط الهادي، لدراسة درجات حرارة سطح البحر قديمًا وحديثًا[/caption]

<strong>الإنذار الأول</strong>

سنة2018 ، جُمعت تسجيلات مرجانية كافية لتمييز نشاط تقلبات إل نينو الجنوبية.

للتحقق من النتائج، احتفظت جروث بعينة لتتحقق من كون إشارة تقلبات إل نينو الجنوبية في عصر الصناعة ما زالت قائمة. استبعدت قياسات فترة 1997/1998 لظاهرتي إل نينو ولا نينا، ودرست قياسات العصر الصناعي بين 30 و100 عام.

وجدت جروث إن الإشارات موجودة في جميع الفترات، لكن البيانات في حاجة إلى أحداث سنتي 97/98 لتكون دقيقة إحصائيًّا، ما يعني أن أنشطة تقلبات إل نينو الجنوبية وصلت إلى درجة تجعلها قابلة للاكتشاف.
<h2>ما هي ظاهرة إل نينو ؟</h2>
تحدث ظاهرة إل نينو El Nino كل سنتين إلى سبع سنوات في الربيع، عندما يتضخم الطور الدافئ من التقلبات الجنوبية إلى بقعة حرارية ضخمة في المحيط الهادي المداري، عادةً يبلغ هذا التضخم ذروته في أول الشتاء. تظهر آثار هذا التضخم عبر المحيطات والهواء حول العالم، فتحدث تقلبات جوية من الرياح والحرارة والبرودة في أماكن غير متوقَعة.

بعد انتهاء إل نينو تحدث الظاهرة المعاكسة: لا نينا La Nina في الخريف التالي، إذ تدفع العواصف الجوية الماء الدافئ غربًا، وتجرف الماء البارد نحو المحيط الهادي الاستوائي، ما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من الظروف الجوية المتطرفة.

يُسجل مرجان المحيط الهادي المداري تقلبات الحرارة والبرودة، إذ يمتص كميات أقل من نظير الأكسجينO18 في الأطوار الساخنة، ويمتص تدرجيًّا كميات أكبر في الأطوار الباردة. ومع نمو المرجان، تحتفظ الطبقات المتكونة بسجلات نظير الأكسجين مرتبطةً بتاريخ درجات الحرارة.

[caption id="attachment_79565" align="aligncenter" width="865"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture4-3.png"><img class="size-full wp-image-79565" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture4-3.png" alt="بام جروث وأليسا أتوود تنقبان في حفرية مرجانية عمرها 5000 عام في جزيرة Kiritimati بالمحيط الهادي" width="865" height="519" /></a> بام جروث وأليسا أتوود تنقبان في حفرية مرجانية عمرها 5000 عام في جزيرة Kiritimati بالمحيط الهادي[/caption]
<h2>الحصول على العينات</h2>
إن استخراج عينات المرجان مغامرة: توجه الغواصة الباحثة الحفار الهوائي تحت المحيط، يتصل خرطوم الضغط الخاص بأداة الحفر مع المحرك على القارب، الذي يزود الأداة بالطاقة بعد أن تُوجَّه نحو المرجان. تُضبط الزوايا بعناية أسفل محور نمو المرجان، للحصول على أنوية مع طبقات يمكن عدها بدقة.

تقول جروث: «القيام بكل هذا تحت الماء يضيف مستوى من الصعوبة حتى إلى أبسط المهام. تمر شرائح الحفر عبر المرجان بسهولة، أما المرجان الأحفوري فيُحفر على الأرض، وترتفع درجات حرارة الأدوات بسبب عملية الحفر المستمرة».

<strong>التخلص من النماذج القديمة</strong>

أدت الأدلة المادية التي حُصل عليها من ثلاث جزر تقع في قلب منطقة تقلبات إل نينو الجنوبية إلى مفاجآت علمية، ما يمثل تحديًّا لنماذج الكمبيوتر الخاصة بتقلبات إل نينو وأسبابها، فقد أظهرت الدراسة أنه في فترة 3000 - 5000 سنة الماضية، كانت التقلبات خفيفة للغاية.

قالت كوب: «لا نملك تفسيرًا مقنعًا لهذا، ربما الأمر فقط يحدث. ربما بوسع ظاهرة إل نينو أن تبقى على وضعها مدة ألف عام».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=74292">ما الفرق بين الاحتباس الحراري و التغير المناخي ؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=77038">المفاهيم الخمسة الخاطئة الأكثر شيوعًا حول التغيرات المناخية</a>

ترجمة: مريم عادل

تدقيق: إبراهيم قسومة

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://phys.org/news/2019-11-el-nino-violently-industrial-age.html?fbclid=IwAR3POeuhz_JIJIeLz4PSR7hN_Ku_PeZ9a9pTK2fwXtxa5BJEnL9nV33c8G0">المصدر</a>

أدلة تثبت تقلب ظاهرة (إل نينو) بشدة في العصر الصناعي

maxresdefault-240

وصل مسبار وكالة الفضاء ناسا المسمى OSIRIS-REX إلى كويكب بينو Bennu وبعدها بأسبوع واحد فقط -في ديسمبر 2018- اكتُشِف أمر غير مألوف. إن الكويكب يُطلق جسيمات نحو الفضاء!

رصدت الكاميرا الملاحية الخاصة بالمسبار هذه الجسيمات، اعتقد العلماء في البداية إنها مجرد نجوم تظهر في خلفية الصور، لكنهم أدركوا بعد الفحص الدقيق إنها جسيمات صخرية، وشعروا بالقلق كونها قد تشكل خطرًا.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-10.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-80152" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-10.png" alt="" width="900" height="365" /></a>

تُسمى الكويكبات التي تفقد أجزاءً من كتلتها الكويكبات النشطة active asteroids أو مذنبات الحزام الرئيسي main-belt comets، وتُخلف أحيانًا مسارات مؤقتة من الغبار والحطام، عندما رُصدت هذه الكويكبات أول مرة، اعتقد علماء الفلك أن المسارات المُخلفة ناتجة عن ذوبان الجليد وتشكلت مثلما يتشكل ذيل المذنب. لكننا نعلم الآن بوجود عدة آليات تتسبب في جعل الكويكب نشطًا.

لم يعثر علماء الفلك إلا على القليل من الكويكبات النشطة، التي يفقد أكثرها قدرًا من مادته كما تظهر في التلسكوبات، لكن أكثر الكويكبات مستقرة، في الواقع حتى كويكب بينو يبدو مستقرًّا وفق الرصد الأرضي.

وبالصدفة عثر العلماء المتشوفون لمعرفة المزيد على أحد هذه الكويكبات، ما أعطاهم الفرصة لدراسته من قرب.

صرح دانتي لوريتا، الباحث الرئيس في فريق عمل مسبار أوزريس-ركس: «يحمل الكويكب بينو العديد من المفاجآت، لقد أثار انطلاق الجسيمات فضولنا، وأمضينا الشهور السابقة في تحري هذا اللغز، إنها فرصة عظيمة لتوسعة معرفتنا حول سلوك الكويكبات النشطة».

إن أسباب نشاط الكويكبات متنوعة، منها تسامي الجليد والاصطدامات والدوران غير المستقر والكسور الحرارية والتنافر الكهربي.

نُشرت ورقة بحثية في مجلة ساينس في ديسمبر، قدم فيها لوريتا وفريقه نتائج رصدهم لكويكب بينو. توضح الورقة البحثية أن قذف الجسيمات دوري لا مستمر، وركز الفريق على أكبر 3 مجموعات من الجسيمات قُذفت دوريًّا، في 6 و19 يناير و11 فبراير.

كان الحدث الأكبر في 6 يناير، عندما رصد مسبار أوزريس-ركس نحو 200 جسيم تغادر سطح كويكب بينو بسرعة 3 أمتار في الثانية، وتراوحت أحجام الجسيمات بين 2.5 و 10 سنتيمترات. وقعت الأحداث الثلاثة في منتصف النهار في مواقع مختلفة على سطح الكويكب، أحدها في النصف الجنوبي واثنان قرب خط الاعتدال.

[caption id="attachment_80151" align="aligncenter" width="900"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-10.png"><img class="size-full wp-image-80151" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-10.png" alt="تمثل الخطوط الزرقاء الجسيمات المنطلقة من كويكب بينو في 19 يناير، وتنتهي بالانتقال إلى الظل. يبلغ قطر بينو نحو 500 متر. تمثل النقطة البنية في أعلى الصورة OSIRIS-REx، والمخروط البني الممتد هو زاوية رؤية المسبار" width="900" height="765" /></a> تمثل الخطوط الزرقاء الجسيمات المنطلقة من كويكب بينو في 19 يناير، وتنتهي بالانتقال إلى الظل. يبلغ قطر بينو نحو 500 متر. تمثل النقطة البنية في أعلى الصورة OSIRIS-REx، والمخروط البني الممتد هو زاوية رؤية المسبار[/caption]

تدور الجسيمات فترًة بعد الانطلاق من سطح الكويكب، أيامًا معدودات ثم تعود إلى السطح، أو تنطلق نحو الفضاء. بعد بحث ظاهرة انطلاق الجسيمات، استبعد الباحثون بعض الأسباب المحتملة وتبقت 3 احتمالات: اصطدام نيزك، أوكسر الإجهاد الحراري، أو تحرير بخار الماء.
<ol>
 	<li> اصطدام النيازك meteoroid impacts: تتصادم الصخور الصغيرة المتجولة في الفضاء حول كويكب بينو خارج مجال رؤية المسبار، ما يؤدي إلى اهتزاز الجسيمات وانطلاقها نحو مدار الكويكب الخارجي أو إلى الفضاء.</li>
 	<li> كسر الإجهاد الحراري thermal stress fracturing: يُعَد الكسر الحراري تفسيرًا محتملاً أيضًا. يستغرق دوران بينو 4.3 ساعة، تتغير فيهم درجات الحرارة على سطح الكويكب. حدثت أحداث الانطلاق الثلاثة الكبرى في فترة ما بعد الظهيرة، ما يشير إلى ارتباطها بارتفاع درجات الحرارة، إذ ترتفع من أدنى مستوى لها ليلًا إلى أعلى مستوى لها نهارًا، وهو ما قد يسبب تصدع الصخور وانطلاق الجسيمات.</li>
 	<li> انطلاق بخار الماء release of water vapor: تحتوي تربة كويكب بينو على طين قابل لتشرب الماء بدرجة ملحوظة، يؤدي ارتفاع درجة الحرارة نهارًا إلى تمدد هذا الماء مولدًا ضغطًا في محاولته للهرب من سطح الكويكب، يتراكم هذا الضغط في الشقوق والثغرات الموجودة في الصخور، ويؤدي إلى ثوران الجسيمات الصخرية وانطلاقها من السطح.</li>
</ol>
قد يكون أحد هذه التفسيرات صحيحًا، وقد يختلف التفسير الصحيح عنها جميعًا، إذ يوجد العديد من الأسباب المحتملة الأخرى لكون الكويكب نشطًا. يقول ستيف تشيسلي، المؤلف المشارك في البحث: «قد يشترك سببان أو أكثر من الأسباب السابقة في تفسير الحدث، مثلًا قد يؤدي التكسير الحراري إلى تكسر مادة السطح إلى أجزاء صغيرة، ما يسهل بعد ذلك انطلاقها بفعل اصطدام النيازك».

يحتوي بينو على الماء، وهو في ذلك يختلف عن أكثر الكويكبات، يعني ذلك إن ظاهرة تحرر بخار الماء قد تمثل تفسيرًا مُحتملًا لانطلاق الجسيمات من بينو، لكنها لا تفسر حدوث الظاهرة نفسها في الكويكبات الأخرى (الجافة). أما اصطدام النيازك والتكسر الحراري فلا يتعارضان مع حدوث الظاهرة في الكويكبات الأخرى أيضًا.

[caption id="attachment_80150" align="aligncenter" width="900"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-8.png"><img class="size-full wp-image-80150" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-8.png" alt="سطح كويكب بينو من بعد 5 كيلومترات" width="900" height="991" /></a> سطح كويكب بينو من بعد 5 كيلومترات[/caption]

سيجمع المسبار أوزريس-ركس عينات من كويكب بينو ويرسلها إلى الأرض في صيف 2020، تلك الجسيمات التي كانت تُلفظ وتعود لسطح الكويكب صغيرة بما يكفي لتؤخذ باعتبارها عينات، ويسهل إرسال بعضها إلى الأرض، لكن يصعب تحديد إذا كانت العينة قد لُفظت من قبل وعادت أم لا، إذا كانت العينة قد لفظها الكويكب فعلًا فسيساعدنا تحليلها على معرفة المزيد عن الكويكبات النشطة وأسباب قذف الجسيمات.

مازال أمامنا متسع من الوقت حتى الحصول على هذه العينات، وحتى ذلك الحين سيستمر المسبار في دراسة الكويكب بينو، ويمدنا بمزيد من المعلومات، وربما بمزيد من المفاجآت أيضًا!

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=61667">ما الفرق بين المذنب والكويكب والشهاب؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=54035">مركبة لإنقاذ الأرض من اصطدام كويكب على وشك الدخول في مرحلة التجميع.</a>

ترجمة: مريم عادل

تدقيق: سمية المهدي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/an-unusual-asteroid-is-ejecting-particles-into-space-and-now-we-know-why?fbclid=IwAR1ca-mFWMmoEe6HdeNQ5IZ32DjQrRns87ETBgq43zLTCBSQRwhs3YdnhkM">المصدر</a>

مريم عادل

الأعمال

هكذا حسب العلماء عمر الكون.. ويمكنك حسابه أنت أيضًا!

أدلة تثبت تقلب ظاهرة (إل نينو) بشدة في العصر الصناعي

اكتشاف كويكب غريب يطلق الجسيمات إلى الفضاء