وجد الباحثون معدنًا موصلًا للكهرباء دون نقل الحرارة ، إنها تُعد من الخصائص المهمة التي تتحدى مجرى فهمنا لآلية عمل النواقل الكهربائية. وُجدت المادة عام 2017، والتي تتناقض مع ما يُسمى «قانون فرانز ويديمان Franz-Wiedemann»، الذي ينص بشكل أساسي على أن النواقل الجيدة للكهرباء تكون نواقل جيدة للحرارة نسبيًا، وهذا ما يعد السبب الرئيسي لارتفاع درجة حرارة المحركات والأجهزة عندما نستخدمها بانتظام.

لكنّ فريقًا في الولايات المتحدة أظهر أن هذا القانون لا ينطبق على مادة «أكسيد الفانديوم Vandium dioxide (VO2) »؛ إذ إن هذه المادة أظهرت قدرات غريبة على التحول من عازل شفاف إلى مادة ناقلة عند درجة الحرارة 67 مئوية.

يقول كبير الباحثين Junqiao Wu من قطاع مختبرات علوم المواد في بيركلي في يناير 2017: «كان هذا الاكتشاف غير متوقع أبدًا».

أظهرَ انهيارًا جذريًا لقوانين الكتب المدرسية التي كانت تنطبق على النواقل التقليدية. هذا الاكتشاف له أهمية في فهم أساس تصرف الإلكترونات في النواقل الجديدة.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/neuromorphic-chip-672x371-1.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-79006" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/neuromorphic-chip-672x371-1.jpg" alt="وجد الفيزيائيون معدنا موصلا للكهرباء دون ناقلية للحرارة - آلية عمل النواقل الكهربائية - ارتفاع درجة حرارة المحركات والأجهزة عندما نستخدمها بانتظام" width="672" height="371" /></a>

هذه الخصائص غير المتوقعة لا تُغير فهمنا للنواقل فقط؛ بل من الممكن أن تكون لها استخدامات مهمة، قد تُستخدم المادة لتحويل الحرارة المهدرة من المحركات وإعادتها إلى كهرباء، أو حتى صُنع غطاء نافذة أفضل يسمح بإبقاء الأبنية باردة.

عرف الباحثون الكثير من المواد التي تنقل الكهرباء أفضل من الحرارة، لكن، لا يمكن الاستفادة من خصائصها سوى عند مئات الدرجات تحت الصفر، ما يجعلها غير عملية لأي تطبيق واقعي.

من جهة أخرى، يعد أكسيد الفانديوم ناقلًا فقط عند درجة حرارة الغرفة الدافئة، ما يعني أن له قدرة أن يكون عمليًا.

للكشف عن هذه الخاصية الغريبة، نظر الفريق إلى طريقة تحرك الإلكترون عبر البنية البلورية لأكسيد الفانديوم، بالإضافة إلى كمية الحرارة التي ينتجها، وفوجئوا إذ وجدوا أن الناقلية الحرارية التي يمكن أن تُنسب إلى إلكترون في المعدن كانت 10 مرات أقل من الكمية المتوقعة من قبل قانون فرانز ويديمان Franz-Wiedemann. السبب في هذا الحالة هو تزامن حركة الإلكترونات خلال المادة.

يقول Junqiao Wu: «الإلكترونات كانت تتحرك بانسجام مع بعضها، كما في سائل، بدلًا من تحرك كل جسيم على حدة كما في المواد المعروفة. إن زيادة الحرارة بالنسبة للإلكترونات تؤدي إلى حركة عشوائية.

المواد المعروفة توصل الحرارة بكفاءة بسبب وجود الكثير من احتمالات الترتيب الميكروسكوبية التي يستطيع الإلكترون الانتقال إليها»، وأضاف: «في المقابل، إن تنسيق الحركة للإلكترونات في أكسيد الفانديوم ينقص نقل الحرارة ، إذ ينقص عدد احتمالات الترتيب الممكنة للإلكترون التي يتنقل خلالها».

ومن المثير للاهتمام أيضًا، أنه عندما خلط الباحثون أكسيد الفانديوم مع مواد أخرى، أصبح بإمكانهم ضبط كمية كل من الحرارة والكهرباء التي تُنقل. هذا من الممكن أن يكون له تطبيقات مفيدة جدًا في المستقبل.

على سبيل المثال، عندما أضاف الباحثون معدن التنغستن لأكسيد الفانديوم، قللوا درجة الحرارة إلى أن أصبحت المادة معدنية، ما جعلها ناقلة أفضل للحرارة.
هذا يعني أنه يمكن لأكسيد الفانديوم أن يساعد في تبدد الحرارة من نظام معين، فقط عن طريق نقل الحرارة عندما تصل إلى درجة حرارة معينة، قبل أن يتحول إلى عازل.

يملك أكسيد الفانديوم أيضًا القدرة الفريدة على أن يكون شفافًا -للضوء المرئي- في حوالي درجة الحرارة 30 مئوية، ومن ثم عكس الأشعة تحت الحمراء فوق الدرجة 60 مئوية، في حين أنه يظل شفافًا في للضوء المرئي. يعني هذا إمكانية استخدامه لطلاء النوافذ؛ إذ يقلل درجة الحرارة دون الحاجة إلى جهاز تكييف.

يقول Fan Yang، أحد الباحثين: «هذا المعدن من الممكن أن يُستخدم في حفظ توازن درجة الحرارة؛ عن طريق ضبط الناقلية الحرارية، من الممكن للمعدن أن يبدد الحرارة تلقائيًا وبكفاءة خلال حر الصيف، لأنه يملك ناقلية حرارية عالية، وعلى العكس يمكن منع فقدان الحرارة في برد الشتاء بسبب الناقلية الحرارية المنخفضة عند درجات الحرارة المنخفضة».

يجب إجراء الكثير من الأبحاث حول هذه المادة المحيرة، قبل المتاجرة بها. إنما هو شيء يدعو إلى الحماس أن نعرف أن هذه الخصائص موجودة في مادة عند درجة حرارة الغرفة.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=17190">ما هي الديناميكا الحرارية </a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=18554">غينيس تعترف بالرقم القياسي لأقوى حقل مغناطيسي في موصل كهربائي عالي الناقلية!</a>

ترجمة: عروة ضوا

تدقيق: عون حداد

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-identify-a-metal-that-conducts-electricity-but-not-heat?fbclid=IwAR0lhsVtfiSbRMGi0nWDzoskj8e2JLncIPzAboW2rMDYsblwj0nL4LHghIc">المصدر</a>

وجد الفيزيائيون معدنا موصلا للكهرباء دون نقل الحرارة

FRB-illustration-Jan-12-2019-800x553-1-790x474-1

اكتُشف العام الماضي إشارات راديو متكررة غريبة من الفضاء، تُعَد خامس تدفق راديوي سريع استطعنا تتبعه من مصدره.

يختلف موقع هذه الإشارات عن موقع أي إشارات أخرى، ما دفع علماء الفضاء إلى إعادة النظر في الفرضيات التي وضعوها سابقًا عن كيفية تولد مثل هذه الإشارات.

تصدر تلك الإشارات المتكررة من مجرة حلزونية تبعد 500 مليون سنة ضوئية، ما يجعلها حتى الآن أقرب مصدر للتدفق الراديوي السريع FRBs. تنبثق هذ الإشارات تحديدًا من منطقة تبعد 7 ملايين سنة ضوئية فقط عن منطقة حية بتشكل النجوم.

يقول عالم الفضاء كينزي نيمو Kenzie Nimmo من جامعة أمستردام: «يختلف موقع الجسم جذريًّا عن مواقع التدفقات الراديوية السريعة المتكررة في كل الدراسات السابقة لها، ما يصعب التفرقة بين التدفقات الراديوية السريعة المتكررة وغير المتكررة. قد تنتج هذه الإشارات في مناطق واسعة عبر الكون، وتحتاج إلى بعض الشروط الخاصة ليمكن رصدها».

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/160225143648-mysterious-flash-radio-burst-location-orig-vstan-dlewis-00000000-exlarge-169.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-80941" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/160225143648-mysterious-flash-radio-burst-location-orig-vstan-dlewis-00000000-exlarge-169.jpg" alt="رصد إشارات راديو متكررة غير متوقَعة المصدر عبر الفضاء - التدفقات الراديوية السريعة المتكررة في الفضاء - المنطقة حول الثقب الأسود في مركز المجرة" width="780" height="438" /></a>

تُعَد التدفقات الراديوية السريعة من أغرب أسرار الكون، فهي ومضات صغيرة جدًّا من الإشعاع الكهرومغناطيسي، يُمكن رصدها باستخدام التلسكوبات، وتدوم لأجزاء من الثانية فقط، لكنها في هذا الوقت تصدر طاقة تفوق 500 مليون مثل طاقة الشمس.

رصدت كل من الإشارات الراديوية المُكتشفة حتى الآن مرةً واحدة فقط، ويستحيل التنبؤ بها، ويصعب تعقبها، إذ لم نستطع تحديد الأصل المجري إلا لثلاث منها فقط.

في السنوات القليلة الماضية، رصدنا إشارات راديو متكررة لكن دون نمط قابل للتمييز، واستطاع العلماء سنة 2017 تتبع أصل إحداها.

وفي العام الماضي، أعلن العلماء أن تجربة كيم CHIME الكندية رصدت 8 تدفقات راديوية سريعة كبيرة، ليبلغ عددها 10 حتى الآن، وتمكن العلماء من تعقب مصدر إحدى الإشارات الجديدة، التي تسمى FRB 180916.

استخدم فريق دولي من علماء الفضاء 8 تلسكوبات مُشاركة في شبكة التداخل الأوروبية بالغة الطول the European Very Long Baseline Interferometry Network، لمواصلة تتبع جهة الإشارة FRB 180916، ونجحوا في رصد 4 تدفقات أُخرى، ما مكنهم من التوصل إلى مصدرها، وهو مجرة حلزونية عادية تُسمى SDSS J015800.28+654253.0.

كانت FRB 121102 أول تدفق راديوي سريع معروف المصدر، إذ تمكن العلماء من التقاطها تنبثق من مجرة قزمة فقيرة بالمعادن تبعُد 3 مليارات سنة ضوئية، وطرأ عليها تشوه بسبب ما يُعرف بتأثير فاراداي Faraday effect، الذي ينتج عن تفاعل إشعاع كهرومغناطيسي مع حقل مغناطيسي.

يدل هذا على أن الإشارة FRB 121102 نتجت في بيئة قاسية، كتلك المنطقة حول الثقب الأسود في مركز المجرة، ومن المثير للاهتمام أن المنطقة تبدو قريبةً لمنطقة تشكل نجمي أيضًا.

أما الإشارات الثلاث الأخرى فكان مصدرها مجرات تقليدية، إحداها فقط كان مصدرها قريبًا من منطقة تشكل نجمي.

لكن الإشارة FRB 180916 كانت أقل تشوهًا بسبب تأثير فاراداي من الإشارة FRB 121102، ما يعني أن المصدر لم يكن بنفس القدر من المغناطيسية، وكان بعيدًا عن مركز المجرة أيضًا.

يقول عالم الفضاء بينيتو ماركوتي Benito Marcote من المعهد المشترك للشبكة الأوروبية VLBI ERIC : «نشأت الومضات المتعددة التي شهدناها في أول تدفق راديوي سريع متكرر في ظروف خاصة متطرفة في مجرة قزمة.

قدم هذا الاكتشاف لنا أول أجزاء حل اللغز، ولكنه أيضًا زاد من عدد الأسئلة بدلًا من الحلول، فمثلًا هل تختلف التدفقات الراديوية السريعة المتكررة جوهريًّا عن غير المتكررة؟ لقد حددنا موقع تدفق راديوي سريع ثان، ما جعل افتراضاتنا السابقة حول مصدر هذه التدفقات محل تساؤل».

تتضمن التفسيرات المحتملة للإشارات الراديوية حتى الآن النجوم النيوترونية، والثقوب السوداء، والنجوم النابضة مع النجوم المرافقة، وانفجار النجوم النابضة، ونجوم Biltzar، وتدفقات أشعة غاما (التي قد يسببها اصطدام النجوم النيترونية)، والنجوم المغناطيسية التي ينبع منها توهجات عملاقة.

لم يجب هذا البحث عن السؤال، لكنه قد يساعدنا على استبعاد بعض الإجابات.

قال راميش كاربوسامي من معهد ماكس بلانك لعلم فلك الراديو في ألمانيا: «مع خصائص هذا المصدر، تضعف احتمالية كون أصل الإشارات الراديوية المتكررة مصدرًا شبيهًا بالنجوم النابضة. لقد صار تحديد مثل هذه المواقع متاحًا لنا بفضل التلسكوبات الحديثة، التي قد تتيح لنا فهمًا حقيقيًّا لطبيعة هذه المصادر».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=31588">وأخيرًا حدد العلماء مصدر أحد التدفقات الراديوية الكونية الغامضة</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=71748">تصميم أداة بتقنية الذكاء الاصطناعي لتعقب الإشارات الراديوية الغامضة</a>

ترجمة: عروة ضوا

تدقيق: محمد حسان عجك

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/that-newly-discovered-repeating-frb-has-been-tracked-to-a-really-puzzling-origin">المصدر</a>

رصد إشارات راديو متكررة غير متوقَعة المصدر عبر الفضاء

Ssc2003-06c

أعلنت جمعية أبحاث الفضاء عن رصد مجرة أخرى تُسلط الضوء على كيفية أخذ المجرات لهذا الشكل الحلزوني. طبقًا لأبحاث من مرصد الستراتوسفير للأشعة الكونية ما تحت الحمراء «SOFIA»، الحقل المغناطيسي يلعب دورًا قويًا في تشكل هذه المجرات.

يقول الدكتور Enrique Lopez-Rodriguez، عالم في جمعية أبحاث الفضاء التابعة للجامعات في المركز العلمي SOFIA في مركز أبحاث Ames التابع لوكالة NASA في وادي السيليكون في كاليفورنيا: «الحقول المغناطيسية غير مرئية، لكن من الممكن أنها تؤثر على تطور المجرات، نحن لدينا فهم جيد جدًا لكيفية تأثير الجاذبية على بنية المجرات، لكننا للتو بدأنا بدراسة الدور الذي يلعبه الحقل المغناطيسي».

[caption id="attachment_80990" align="aligncenter" width="940"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-21.png"><img class="size-full wp-image-80990" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-21.png" alt="المجال المغناطيسي بتقنية NCG أو M77، يُظهر صورة فيها الضوء المرئي والأشعة السينية على شكل خط انسيابي مركب مأخوذة لمجرة من مرصد هابل HUBBLE الفضائي، ومصفوفة الطيف النووي، ومسح سلون الرقمي Sloan. الحقل المغناطيسي يصطف على امتداد الأذرع الحلزونية كلها -24000 سنة ضوئية- وهذا يدل على أن قوى الجاذبية التي تكوّن الشكل الحلزوني للمجرة تقوم أيضًا بالضغط على الحقل المغناطيسي. إن الاصطفاف يدعم الفرضية الرائدة حول كيفية أخذ الأذرع لشكلها الحلزوني، وهذا يعرف بـ«نظرية موجة الكثافة». قامت SOFIA بدراسة المجرة باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء (89 ميكرون) للكشف عن جوانب حقولها المغناطيسية التي لم تستطع الأرصاد السابقة الكشف عنها باستخدام الراديو والمرصد المرئي." width="940" height="529" /></a> المجال المغناطيسي بتقنية NCG أو M77، يُظهر صورة فيها الضوء المرئي والأشعة السينية على شكل خط انسيابي مركب مأخوذة لمجرة من مرصد هابل HUBBLE الفضائي، ومصفوفة الطيف النووي، ومسح سلون الرقمي Sloan. الحقل المغناطيسي يصطف على امتداد الأذرع الحلزونية كلها -24000 سنة ضوئية- وهذا يدل على أن قوى الجاذبية التي تكوّن الشكل الحلزوني للمجرة تقوم أيضًا بالضغط على الحقل المغناطيسي. إن الاصطفاف يدعم الفرضية الرائدة حول كيفية أخذ الأذرع لشكلها الحلزوني، وهذا يعرف بـ«نظرية موجة الكثافة». قامت SOFIA بدراسة المجرة باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء (89 ميكرون) للكشف عن جوانب حقولها المغناطيسية التي لم تستطع الأرصاد السابقة الكشف عنها باستخدام الراديو والمرصد المرئي.[/caption]

كيف أخذت مجرة درب التبانة هذا الشكل الحلزوني الأنيق مع أذرعه الطويلة؟ سؤال حير العلماء لفترة طويلة.

الحقول المغناطيسية في المجرات الحلزونية تصطف بمحاذات الأذرع الحلزونية عبر المجرة كلها عبر أكثر من 24000 سنة ضوئية. اصطفاف الحقل المغناطيسي مع تشكل النجم يدل على أن قوى الجاذبية التي تكوّن الشكل الحلزوني للمجرة تضغط على الحقل المغناطيسي أيضًا. إن الاصطفاف يدعم النظرية الرائدة حول كيفية أخذ الأذرع لشكلها الحلزوني، وهذا يُعرف بنظرية موجة الكثافة.

قاس العلماء الحقل المغناطيسي على طول الأذرع الحلزونية للمجرة باستخدام NCG 1068 أو M77، وظهرت الحقول على شكل خط انسيابي يتتبع الأذرع التي تطوف.

يقع الـ M77 على بعد 47 مليون سنة ضوئية في كوكبة كيتوس Cetus، إنها تملك ثقبًا أسود ضخمًا جدًا في مركزها، يُعد أكبر بمرتين من ذلك الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة.

الأذرع الملتفة تمتلئ بالغبار والغاز والمناطق الكثيفة التي تسمّى بالمناطق النجمية وهي ضرورية لتشكيل النجوم.

كشفت أرصاد الأشعة ما تحت الحمراء SOFIA ما لا تستطيع ملاحظته العين البشرية؛ الحقول المغناطيسية التي تُتبع بالقرب من النجم المولود حديثًا مملوءة بالأذرع الحلزونية، وهذا يدعم نظرية موجة الكثافة.

يمتاز موضع الغبار والغاز والنجوم في الأذرع بعدم الثبات مثل ريشة في مروحة، لذلك تتحرك المواد على طول الأذرع وتقوم الجاذبية بضغطها.

إن اصطفاف الحقل المغناطيسي يمتد عبر الطول الكلي للذراع بما يعادل 24000 سنة ضوئية، هذا يدل على أن قوى الجاذبية التي كونت الشكل الحلزوني للمجرة تقوم أيضًا بالضغط على حقولهم المغناطيسية، بالاعتماد على نظرية موجة الكثافة، النتائج نُشرت في مجلة Astrophysical Journal.

يقول لوبيز: «هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها اصطفاف الحقل المغناطيسي على مقياس كبير جدًا مع ولادة تيار نجمي في الأذرع الحلزونية، إنه من المثير دومًا أن نجد أدلة كتلك التي من SOFIA، والتي تعزز من صحة الفرضيات المطروحة.

من المعروف أن الحقول المغناطيسية السماوية صعبة المُلاحظة. أحدث المعدات الموجودة في SOFIA، التي هي كاميرا HAWC تستخدم الأشعة ما تحت الحمراء لملاحظة حبيبات الغبار السماوية التي تصطف عموديًا على خطوط الحقل المغناطيسي.

من هذه النتائج يمكن لعلماء الفلك أن يتوصلوا لشكل وجهة الحقل المغناطيسي غير المرئي. الأشعة ما تحت الحمراء البعيدة تمنحنا معلومات حول الحقول المغناطيسية لأن الإشارة لا تتأثر من انبعاث تقنيات أخرى مثل الضوء المبعثر أو الإشعاعات من الجسيمات عالية الطاقة.

إن قدرة SOFIA على دراسة المجرات باستخدام الأشعة ما تحت الحمراء البعيدة، وخاصة على الطول الموجي 89، يكشف مُسبقًا حقائق غير معروفة عن حقولها المغناطيسية.

إن أرصاد إضافية مثل تلك التي من SOFIA تعتبر ضرورية لفهم كيف يؤثر الحقل المغناطيسي على تشكل وتطور أنواع أخرى من المجرات مثل تلك التي تمتلك شكلًا غير منتظم «Irregular galaxies».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=58355">ما هي المجرة؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=51757">تعرف على الأنواع الثلاث الرئيسية للمجرات.. من أي نوع مجرتنا؟</a>

ترجمة: عروة ضوا

تدقيق: محمد إبراهيم قسومه

<a href="https://m.phys.org/news/2019-12-milky-galaxy-spiral.html?fbclid=IwAR1Oe0FETuDIehlL9MrdZEINslqEsdxzi3uK61L3NkazHz56DAnA5D1AKWM">المصدر</a>

كيف أخذت مجرة درب التبانة شكلها الحلزوني

How-the-solar-system-got-its-Great-Divide-and-why-it-matters-for-life-on-Earth-696x436-1

كيف حصل النظام الشمسي على الفجوة العظيمة؟ ولماذا يُعَد الأمر مهمًّا للحياة على الأرض؟ أخيرًا نجح العلماء، ومن بينهم علماء من جامعة كولورادو بولدر، في رصد نظير لسلسلة جبال روكي في نظامنا الشمسي.

وفق البحث المنشور في مجلة Nature astronomy، كشف علماء من الولايات المتحدة واليابان عن الأصول المحتملة للفجوة العظيمة the Great Divide في منطقتنا من الكون. هذا الانقسام ربما قد فَصَل النظام الشمسي تمامًا بعد بدء تشكل الشمس.

تشبه هذه الظاهرة سلسلة جبال روكي، إذ تقسم أمريكا الشمالية إلى شرقية وغربية. في جهة من هذه الفجوة توجد الكواكب الأرضية terrestrial مثل الأرض والمريخ، المكونة من مواد تختلف عن الكواكب الأبعد jovians كالمشتري وزحل.

يقول قائد الفريق رامون براسر، الباحث في جامعة طوكيو: «ما زال السؤال: كيف تشكلت هذه التركيبة المختلفة؟ وكيف لم تختلط مواد الكواكب القريبة والبعيدة عن الشمس من البداية في أثناء تشكلها؟».

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-41.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-81763" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-41.png" alt="كيف حصل النظام الشمسي على الفجوة العظيمة؟ ولماذا يُعَد الأمر مهمًّا للحياة على الأرض؟ - رصد نظير لسلسلة جبال روكي في نظامنا الشمسي" width="1090" height="581" /></a>

يعتقد رامون براسر، والمؤلف المساعد أستاذ الجيولوجيا ستيفان موجزيش أن لديهما الجواب، الذي قد يلقي الضوء على كيفية تكون الحياة على سطح الأرض.

قرص الشمس قد يكون دليلًا

يقترح الباحثان أن النظام الشمسي البدائي كان مقسمًا إلى منطقتين على الأقل في بنية تشبه الخاتم، شكلت هذه البنية قرصًا حول الشمس البدائية. قد يكون لهذا القرص علاقة بتطور الكواكب والكويكبات، وحتى بتاريخ الحياة على الأرض.

يقول موجزيش: «أكثر شرح مناسب لهذا الاختلاف التركيبي هو أنه ناتج عن بنية متأصلة في هذا القرص من الغاز والغبار».

وأضاف أن ما يُسمى الفجوة العظيمة -وهو مصطلح صاغه هو وبراسر- ليس واضحًا تمامًا اليوم، إذ إنها مجرد مساحة فارغة من الفضاء بالقرب من المشتري، تمامًا خلف ما يسميه علماء الفضاء حزام الكويكبات asteroid belt.

لكن ما زال تتبعه عبر النظام الشمسي ممكنًا. فإذا تحركت نحو الشمس ابتداءً من هذا الخط، ستجد أغلب الكواكب -المريخ والأرض والزهرة وعطارد، إضافةً إلى الكويكبات- تميل إلى أن تكون شحيحةً بالمواد العضوية نسبيَّا. أما الكواكب على الجانب الآخر -المشتري وما بعده ـ فأكثرها غني بالكربون.

يرى موجزيش أن هذا الانقسام الثنائي كان حقًّا مفاجأة عندما اكتُشف لأول مرة.

افترض العديد من العلماء أن المشتري هو العامل المسؤول عن هذه المفاجأة. إذ إن هذا الكوكب ضخم للغاية لدرجة أنه ربما مثّل حاجز جاذبية، مانعًا الصخور والغبار خارج النظام الشمسي من التحرك نحو الشمس.

لم يقتنع موجزيش وبراسر بهذا الافتراض. استخدم العالمان سلسلةً من برامج المحاكاة لاكتشاف دور المشتري في تطور النظام الشمسي. ووجدوا أنه رغم كون المشتري ضخمًا جدًّا، فإنه لم يكن على الأرجح بهذه الضخامة في بداية تشكله لدرجة منع تدفق المواد الصخرية تجاه الشمس.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/how-the-solar-system-got-its-great-divide-and-why-it-matters-for-life-on-earth.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-81761" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/how-the-solar-system-got-its-great-divide-and-why-it-matters-for-life-on-earth.jpg" alt="" width="1000" height="705" /></a>

قال براسر: «هنا وصلنا إلى طريق مسدود. إذا لم يكن المشتري هو المسؤول عن هذه الظاهرة، فماذا يمكن أن يكون؟»

الحل واضح للغاية

لسنوات، لاحظ علماء مرصد ALMA في تشيلي شيئًا غير عادي حول النجوم البعيدة: كانت الأنظمة النجمية الشابة محاطةً في معظم الأحيان بحلقات من الغاز والغبار، التي تظهر بالأشعة تحت الحمراء على شكل عين النمر Tiger's eye.

إذا وُجدت حلقة مماثلة في نظامنا الشمسي قبل مليارات السنين، فقد تكون نظريًّا سبب الفجوة العظيمة، وهي فرضية يؤيدها براسر وموجزيش.

إن حلقة كهذه ستخلق طبقات متتالية من الضغط المرتفع والمنخفض من الغاز والغبار. ستقسم هذه الطبقات بدورها لبنات البناء الأولية للنظام الشمسي إلى أقسام متمايزة، ومن أحد هذه الأقسام تشكل المشتري وزحل، ومن قسم آخر تشكلت الأرض والمريخ، وهكذا.

قال موجزيش: «في الجبال، قد تسبب مثل هذه الفجوة العظيمة تسرب المياه بطريقة أو بأخرى، يشبه الأمر كيف أن صدمات الضغط تسبب انقسام المواد، لكن على نطاق النظام الشمسي بأكمله».

لكن هذا الحاجز الفضائي ليس مثاليًّا تمامًا، فربما ما زالت بعض المواد من خارج النظام الشمسي تحاول عبور هذا الحاجز، وربما لعبت مثل هذه المواد الهاربة دورًا في تطور عالمنا.

وأردف: «تلك المواد التي قد تصل إلى الأرض، قد تكون مواد متطايرة وغنية بالكربون، أي أنها قد تمثل مصدرًا للماء والمواد العضوية».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=75458">غبار أحد الكويكبات كان سببًا في أحد أكبر الانفجارات الحياتية على الأرض</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=61463">ما هي المجموعة الشمسية وكيف تشكلت ؟</a>

ترجمة: عروة ضوا

تدقيق: نغم رابي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://m.phys.org/news/2020-01-solar-great-life-earth.html?fbclid=IwAR1MixY33N0bYehFqzWRH1mMokab6jBYZKIc5wQp8CGfHXmXW89Y2hY6iF8">المصدر</a>

عروة ضوا

الأعمال

وجد الفيزيائيون معدنا موصلا للكهرباء دون نقل الحرارة

رصد إشارات راديو متكررة غير متوقَعة المصدر عبر الفضاء

كيف أخذت مجرة درب التبانة شكلها الحلزوني

كيف حصل النظام الشمسي على الفجوة العظيمة؟ ولماذا يُعَد الأمر مهمًّا للحياة على الأرض؟