Octopus-Matches-Colour-Of-Boat-2

في الليل، مع اختفاء الشمس وراء الأفق، تنطلق حركة واسعة في محيطات العالم، إذ يبدأ عدد لا يُحصى من المخلوقات البحرية رحلةً طويلة إلى أعلى، تجاه سطح البحر. لكنهم لا يلبثون طويلًا، فعندما تشرق الشمس، تجلب الضوء وتجلب معه تهديد المفترسات المتربصة قرب سطح الماء، لذا تتراجع مرةً أخرى إلى الأعماق البحرية، محتميةً بالظلام الدامس. هذه الهجرة المستمرة ذهابًا وإيابًا، المعروفة باسم هجرة ديال العمودية (DVM) أو الهجرة العمودية ، هي أكبر هجرة جماعية على الكوكب بأخذ الكتلة الحيوية بعين الاعتبار، وهو أمر يحدث في كل يوم وليلة، ومع ذلك يلاحظه البشر بالكاد.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شس-4.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-85052" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/شس-4.png" alt="أكبر هجرة جماعية على كوكب الأرض تحدث يوميًّا لكننا لا نراها - هجرة ديال العمودية (DVM) - الكائنات المهاجرة - الكائنات المهاجرة المعرضة للافتراس " width="1048" height="402" /></a>

راقب علماء معهد خليج مونتيري لأبحاث الأحياء المائية في كاليفورنيا هذه الهجرة من كثب، وحللوا آلاف الساعات من لقطات الفيديو لهذه الظاهرة، ونشروا نتائجهم في دراسة جديدة.

هذه الهجرة ليست نزهة، فأكثر ما يهم الكائنات المهاجرة المعرضة للافتراس هو الملاذ الآمن، إذ تتعرض للمفترسات في كل خطوة من طريق رحلتهم ذهابًا وإيابًا، الذي يمتد عادةً لمئات الأمتار في كل اتجاه.

كتب المؤلفون في بحثهم: »مثلما توجد مجموعة من المفترسات التي تحتل الأعماق البحرية المظلمة الخاصة بهذه الكائنات المهاجرة نهارًا، توجد أيضًا مجموعة متنوعة من المفترسات تشكل جملةً من التهديدات في أثناء رحلة الهجرة«.

اعتمادًا على كم كبير من الملاحظات المسجلة بين عامي 1997 و2015 في خليج مونتيري، سعى الباحثون إلى فحص الهجرة العمودية من وجهة نظر الكائنات المهاجرة، لقياس مستوى التهديدات التي تواجههم في أثناء تحركهم اليومي، ومعرفة طبيعة هذا التهديد.

يقول عالم البيئات المائية بروس روبيسون: «لم ينظر أحد سابقًا إلى الهجرة من هذا المنظور. طالما توقع الناس تعرض الكائنات المهاجرة عموديًّا للافتراس، استنادًا إلى بيانات من العينات المجموعة باستخدام شباك الصيد أو المسح الصوتي. لكننا أمضينا الكثير من الوقت في الماء لتسجيل الفيديوهات، وأدركنا إمكانية النظر إلى مخاطر الهجرة مباشرةً، استنادًا إلى ما تواجهه الكائنات في الواقع».

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/ضسشض.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-85051" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/ضسشض.jpg" alt="" width="700" height="359" /></a>

إضافةً إلى ذلك، ركزت الدراسة على اللقاءات التي واجهت نوعين من الفرائس: الكريليات (الكريل الباسيفيكي والكريل المهدب) والفانوسيات.

طور الباحثون أيضًا نموذجًا قائمًا على بيانات المواجهة، لحساب احتمالات التهديد التي تواجهها تلك الكائنات بسبب المفترسات في أثناء الهجرة العمودية.

أوضح الباحثون: «إن احتمال التهديد هو مقياس للمخاطر الكامنة في مواجهة مفترس ما، أو عقبة محتملة في أثناء هجرة ديال العمودية، لكنه لا يعادل الوفيات أو يعبر عن معدل الافتراس أو نتائجه».

نظرًا إلى العوائق التي تشكلها المفترسات وتواجهها الكائنات المهاجرة عموديًّا، يقر الباحثون بأن احتمالات الهجرة الناجحة تبدو صغيرةً جدًّا، ومع ذلك لا تؤدي إمكانية التهديد العالية بالضرورة إلى ارتفاع معدل الافتراس.

يرجع ذلك إلى قدرات الدفاع والمرواغة التي تتميز بها الكائنات المعرضة للافتراس، إضافةً إلى تكتيكات أخرى مثل المحاكاة، والاستضاءة الحيوية (التلألؤ البيولوجي)، والتعليم المكتسب، وسلوك السرب.

تواجه الكائنات هذا التحدي طوال حياتها، كل يوم وليلة، إذ تميل إلى إيجاد طريقة للاستمرار في مواجهة المفترسات الجائعة، سواءً بالسباحة نحو الضوء أو بالإسراع في الاتجاه المعاكس.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=11235">لماذا تحلق الطيور المهاجرة على شكل الحرف V؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=63989">قاع المحيط: ماذا نعرف عنه، وماذا يوجد في قاع المحيطات؟</a>

ترجمة: أسامة خليفي

تدقيق: محمد الصفتي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/the-largest-mass-migration-on-the-planet-happens-every-day-and-we-never-even-see-it">المصدر</a>

أكبر هجرة جماعية على كوكب الأرض تحدث يوميًّا لكننا لا نراها

1-vHPEs15-Sg2MnahNYfHSIw

ما حجم النجوم النيوترونية ؟ هذه النجوم المنهارة فائقة الكثافة صغيرة نسبيًا مقارنةً بالأجرام النجمية. ورغم أن كتلتها تماثل كتلة نجم، يماثل حجمها حجم مدينة متوسطة أو كبيرة.

لسنوات، ذهب علماء الفلك إلى أن نصف قطر النجوم النيوترونية يتراوح بين 19 و27 كيلومتر، وهذا تقدير دقيق نظرًا إلى بُعد النجوم النيوترونية وخصائصها، لكن العلماء ما زالوا يحاولون جعل قياساتهم أدق.

استخدم فريق من الباحثين بيانات العديد من التلسكوبات والمراصد، وعمل أعضاء معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية ومعهد أينشتاين (AEI) للحصول على المزيد من الدقة لتقديرات أحجام النجوم النيوترونية.

قال بدري كريشنان قائد فريق البحث: «وجدنا أن النجم النيوتروني النموذجي البالغ كتلته 1.4 مثل كتلة شمسنا، يبلغ نصف قطره نحو 11 كيلومتر. تُقدر نتائجنا نصف القطر بين 10.4 و11.9 كيلومتر».

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Neutron-Star-1.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-85555" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Neutron-Star-1.jpg" alt="الفيزيائيون يتوصلون إلى التقدير الأدق حتى الآن لحجم النجوم النيوترونية - تلسكوب هابل الفضائي - مرصد ماكس بلانك - حجم النجوم النيوترونية" width="650" height="433" /></a>

إنه موضوع شيق للدراسة، خاصةً بعد رصد موجات الجاذبية الناتجة من اندماج النجم النيوتروني الثنائي (GW170817) سنة 2017، باستخدام مرصد موجات الجاذبية التداخلي بالليزر (LIGO) ومرصد فيرجو.

دُرس هذا الجرم مرارًا بواسطة عدة تلسكوبات، بما في ذلك القمر الصناعي (فيرمي) وتلسكوب هابل الفضائي وسواهما، ما أمد فريق (ماكس بلانك) بثروة من البيانات للعمل عليها.

قال كولين كابانو المؤلف الرئيس للورقة البحثية: «تمثل اندماجات النجوم النيوترونية الثنائية كنزًا من المعلومات. تحتوي النجوم النيوترونية المادة الأكثف في الكون المرئي، وبدراسة خصائص هذه الأجرام، نتعلم عن الفيزياء الأساسية التي تتحكم في المادة على المستوى دون الذري».

تتشكل النجوم النيوترونية عندما ينفد وقود النجم، فتنهار نواته ساحقةً البروتونات والإلكترونات إلى نيوترونات، وإذا كانت كتلة نواة النجم المنهار 1-3 مثل كتلة شمسنا، توقف النيوترونات الناتجة الانهيار، مخلفةً نجمًا نيوترونيًا.

أما النجوم الأكبر فتواصل الانهيار متحولةً إلى ثقوب سوداء ذات كتل نجمية. يخلق الانهيار في حالة النجم النيوتروني أكثف الأجسام المعروفة، إذ ينسحق نجم بحجم الشمس إلى جرم بحجم مدينة. لدرجة أن مكعب سكر من مادة النجم النيوتروني يزن نحو مليار طن، أي مثل كتلة جبل إفرست.

لكن نظرًا إلى تنوع أحجام النجوم، فهل تتنوع أحجام النجوم النيوترونية أيضًا؟ إن نصف القطر المذكور في الدراسة هو لنجم نيوتروني كتلته تعادل 1.4 مثل كتلة شمسنا. يقول كابانو: «تُستخدم هذه الكتلة المعيارية عادةً في الدراسات، لأن أكثر النجوم النيوترونية التي رُصدت في أنظمة ثنائية لها كتلة قريبة. يُستخدم النجم (GW170817) في تقدير حجم النجم النيوتروني بـ1.4 كتلة شمسية، لأننا نتوقع أن تتكون أكثر النجوم النيوترونية من نفس المواد».

يوضح كابانو أنه في حالة النجوم العادية، تعتمد العلاقة بين كتلتها وحجمها على عدة عوامل، منها العنصر المندمج في نواة النجم. أما النجوم النيوترونية فهي هائلة الكثافة إلى درجة عدم وجود ذرات منفصلة، إذ يتكون النجم النيوتروني أساسًا من نواة ذرية واحدة عملاقة تتكون من نيوترونات متراصة بإحكام.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/صيص.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-85556" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/صيص.png" alt="" width="1024" height="415" /></a>

لهذا لا يمكن اعتبار أن النجوم النيوترونية تتكون من عناصر مختلفة محتملة. في الواقع لا وجود لأي عناصر في مثل هذه الكثافة الهائلة، إذ يرتبط مفهوم العنصر بعدد البروتونات الموجودة في ذراته.

يشير كابانو إلى أن جميع النيوترونات تتكون من نفس الأشياء (الكواركات، التي تربطها الغلونات)، ما دفع علماء الفلك إلى التفكير في إمكانية إيجاد علاقة بين الكتلة والحجم تنطبق على جميع النجوم النيوترونية. لذلك عندما نقدر الحجم المحتمل لنجم نيوتروني بـ1.4 كتلة شمسية، فإننا نحدد القوانين الفيزيائية المحتملة الخاصة بالعالم دون الذري.

يوضح الفريق في ورقته البحثية إمكانية تطبيق النتائج في دراسة أجرام فلكية أخرى، مثل النجوم النابضة والمغناطيسية، وعلى طريقة انبعاث موجات الجاذبية لفهم تفاصيل تكونها.

وقالت ستيفاني براون المؤلفة المشاركة في البحث: «هذه النتائج مثيرة للاهتمام، لا لأنها تمكننا من زيادة دقة تقدير أحجام النجوم النيوترونية فحسب، بل لأنها تعطينا لمحة على المصير النهائي للنجوم النيوترونية عند الاندماج أيضًا».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=15412">ما هي النجوم النيوترونية ؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=62904">موجات الجاذبية - بماذا أفادنا اكتشاف أمواج الجاذبية ؟</a>

ترجمة: أسامة خليفي

تدقيق: أنس شيخ

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-have-refined-estimates-on-the-size-of-a-typical-a-neutron-star?fbclid=IwAR1AmHibB7J9p85SwYBcrfYCFVJjHFKYnVRRvfM1OIy2po-Q5QuewD_ZpWs">المصدر</a>

الفيزيائيون يتوصلون إلى التقدير الأدق حتى الآن لحجم النجوم النيوترونية

Scientists-Witness-the-Death-of-a-Solar-System-and-the-Birth-of-Necroplanetology

في عام 2015، وجد علماء الفلك شيئًا غريبًا، نجمًا قزمًا أبيض، يبعد عن الأرض 570 سنة ضوئية، بنمط تعتيم غير مألوف. خفتَ النجم عدة مرات ولأعماق متفاوتة، مع تكرار كل عمق على إطار زمني يتراوح بين 4.5 و5 ساعات، وكان الغلاف الجوي للنجم ملوثًا بعناصر نجدها عادة في الكواكب الصخرية خارج مجموعتنا الشمسية. لم يستغرق الأمر وقتًا طويلًا قبل أن يفهم العلماء هذه الظاهرة. كانت جاذبية النجم الميت في خضم عملية تمزيق الأجرام التي تدور حوله والتهامها، وهي عملية عنيفة تعرف باضطراب المد والجزر.

يُطلَق على النجم اسم WD 1145 + 017، وهو يُستخدم الآن دليلًا على مفهوم لمجال جديد في دراسة الكواكب وهو مجال إعادة تركيب جثث الكواكب الميتة لفهم ماهيتها وكيفية موتها.

يطلق الآن علماء الفلك من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة على هذا المجال اسم علم الكواكب الميتة.

الصورة من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

قُبِل تحليل العلماء للنجم WD 1145 + 017 في مجلة الفيزياء الفلكية وهو متاح على موقع arXiv. يقول الباحثون إنه يمكن تطبيق هذا التحليل على الاكتشافات المستقبلية المشابهة لنظام القزم الأبيض وذلك لمعرفة كيفية موت الكواكب وهي تدور حول أنواع مختلفة من النجوم الميتة.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/NASAs_Hubble_Space_Telescope_Finds_Dead_Stars_Polluted_with_Planet_Debris_8723042245.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-85704" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/NASAs_Hubble_Space_Telescope_Finds_Dead_Stars_Polluted_with_Planet_Debris_8723042245.jpg" alt="علم الكواكب الميتة: أغرب مجال في علم الفلك لم تسمع به من قبل - الكواكب الصخرية خارج مجموعتنا الشمسية - نظام القزم الأبيض - اضطراب المد والجزر " width="1280" height="1024" /></a>

على الرغم من أن الأقزام البيضاء تقذف الكثير من المواد عند موتها في سلسلة من الانفجارات النووية العنيفة، فيمكن للكواكب حولها أن تنجو بطريقة ما من هذه العملية. لم نجد فقط كواكب مدارية حول الأقزام البيضاء، بل عثرنا أيضًا على عناصر في غلافها الجوي توجد عادة داخل الكواكب الصخرية خارج مجموعتنا الشمسية.

تعد جاذبية سطح الأقزام البيضاء شديدة لدرجة أن العناصر الأثقل ستترسب عليها بسرعة كبيرة، ما يشير إلى أنه لا بد أن النجم قد راكمَ هذه المواد حديثًا من جسمٍ نجا من احتضار النجم.

لمحاولة تحديد كيفية وصول WD 1145 + 017 إلى ما هو عليه، أجرى علماء الفلك من جامعة بولدر بكولورادو وجامعة ويسليان وجامعة وارويك في المملكة المتحدة سلسلة من عمليات المحاكاة لوضع قيود على الجسم المداري المضطرب، إذ عدلوا مكوناته الهيكلية، كحجم نواته وغلافه، وتركيبة هذا الغلاف: أهي صخرية أم جليدية؟، ووجود قشرة خارجية من عدمه. أدى هذا إلى محاكاة 36 جسمًا مختلفًا.

ثم جعلوا كلًا من هذه الأجسام الـ 36 تدور حول نجم مثل WD 1145 + 017، الذي يملك نحو 60 %من كتلة الشمس و2% من حجمها، فالأقزام البيضاء كثيفة جدًا.
استغرق هذا المدار 4.5 ساعات، أي بما يتوافق مع المادة التي تدور حول WD 1145 + 017، وشُغّلت كل محاكاة لـ 100 مدار. أخيرًا، قورنَت منحنيات الضوء الناتجة عن اضطراب المد والجزر لكل جسم مع منحنى الضوء الحقيقي الناتج عن WD 1145 + 017.

أظهرت هذه المحاكاة أن الأجسام التي من المرجح أن تنتج ما نلاحظه في WD 1145 + 017 لها نواة صغيرة، وغلاف منخفض الكثافة، وكتب الباحثون: «تشبه كويكبًا مع هيكل متباين جزئيًا وغلاف غني بالمواد المتطايرة مثل كويكب Vesta».

لهذه الأجسام كتل منخفضة، ولها أيضًا كثافة كبيرة وعالية بما يكفي للحفاظ على هيكلها لفترة من الزمن، ولكن هذه الكثافة بنفس الوقت منخفضة بالقدر الكافي لتعطيل غلاف الأجسام. تتوافق الخصائص التي ظهرت أيضًا مع نقص الجسيمات الصغيرة المُلاحَظ في النجم، إذ إن مثل هذه الجسيمات الصغيرة تتسامى بسرعة.

في الواقع، تقدم لنا هذه الأجسام بعض الدلالات فيما يتعلّق بنجوم غامضة أخرى أيضًا – مثل KIC 8462852 الشهير، المعروف أيضا بنجم تابي Tabby's star، الذي يشكّل تعتيمه (خفتانه) غير المتناسق مصدرًا للغموض عند الفلكيين.

منذ اكتشاف سلوك KIC 8462852 الغريب لأول مرة، تبين أنه ليس النجم الوحيد الذي يبدي مثل هذا التعتيم المغاير، إذ أظهر مسح العام الماضي 21 نجمًا آخر مع نظام تعتيم غريب، قد يكون لها ديناميكيات مماثلة.

واكتُشفَت أقزام بيضاء أخرى تبتلع ما حولها من أجسام مدارية، مثل القزمين الأبيضين ZTF J0139+5245 وWD J0914 + 1914 اللذين اكتُشفا العام الماضي وهما يُخلّان دوران الكواكب بإحداث اضطرابات المد والجزر. يمكن محاكاة هذه النجوم باستخدام الطرق الجديدة التي ابتكرها الفريق أيضًا.

كتب الباحثون في ورقتهم البحثية: «تلك النجوم هي الأولى في أكبر فئة من الأنظمة الكوكبية المحتضرة التي يجب دراستها عبر الجمع بين الملاحظات الطيفية والضوئية مع محاكاة الاضطراب، إما اضطراب المد والجزر كما هو الحال في WD 1145 + 017 أو اضطراب الدوران كما يقترح البحث الذي أجراه فيراس وآخرون سنة 2020 للجسم ZTF J0139+5245».

«سيستخدم هذا النهج متعدد الجوانب موت تلك النظم الكوكبية في دراسة الخصائص الأساسية لأجسام الكواكب الموجودة خارج نظامنا الشمسي إذ يتعذر الوصول إليها بخلاف ذلك. هذا النهج هو الدراسة في علم الكواكب الميتة».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=62423">حقائق عن القزم الأبيض</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=73118">يظهر علماء الفلك أنه يمكن أن تبث الكواكب الميتة إشارات موجية راديوية في الفضاء</a>

ترجمة: أسامة خليفي

تدقيق: نغم رابي

<a href="https://www.sciencealert.com/necroplanetology-the-study-of-planets-dismembered-remains">المصدر</a>

أسامة خليفي

الأعمال

أكبر هجرة جماعية على كوكب الأرض تحدث يوميًّا لكننا لا نراها

الفيزيائيون يتوصلون إلى التقدير الأدق حتى الآن لحجم النجوم النيوترونية

علم الكواكب الميتة: أغرب مجال في علم الفلك لم تسمع به من قبل