jeronimo-martins-phoenix-mars-lander

أطلقت ناسا مركبتي فايكينج 1 وفايكينج 2 في عام 1976، اللتين أجرتا أربع تجارب مميزة لاستكشاف طبيعة المريخ بحثًا عن علامات على وجود حياة.

قدم عالم الكائنات الفلكية ديرك شولتزه ماكوخ من الجامعة التقنية في برلين حجة مثيرة للجدل توضح أن مركبات فايكينج التابعة لناسا ربما قد دمرت -عن غير قصد- الحياة الدقيقة على المريخ قبل 50 عامًا تقريبًا.

أثارت فرضيته التي نُشرت مؤخرًا في مقالة بتاريخ 27 يونيو على موقع Big Think انقسامًا بين الخبراء، وأثارت الجدل حول العملية العلمية للبحث عن الحياة خارج الأرض.
<h3>مهمة فايكينج:</h3>
أطلقت ناسا مركبتي فايكينج 1 وفايكينج 2 في عام 1976 وأجرتا أربع تجارب مميزة لاستكشاف طبيعة المريخ بحثًا عن علامات على وجود حياة.

كانت هذه التجارب تشمل مقياس الكتلة الكروماتوغرافي (GCMS) وتجربة الإصدار المعدلة، وتجربة الإصدار الحراري، وتجربة تبادل الغاز. وسعت كل منها لفهم آليات التمثيل الغذائي والتركيب الضوئي وآليات التنفس التي قد تُوجد في التربة المريخية.

مع ذلك، فقد أربكت نتائج هذه الاختبارات العلماء لعقود، مثل اختبار الإطلاق الموسوم واختبار الإطلاق الحراري، الذي أشار إلى أنشطة أيضية، في حين أن تجربة تبادل الغاز، أعطت نتائج سلبية.
<h3>لغز الماء:</h3>
يعتقد شولتزه ماكوخ أن مهمتي الفايكينج -اللتين صُممتا باعتبارهما مرتبطة بالأرض- قد تجاوزت العينات المريخية بالماء.

يعد الماء غالبًا بيئةً للحياة على الأرض؛ ومع ذلك، حيث تكون الظروف مختلفة تمامًا، قد يكون وجود كمية كبيرة من الماء ضارًا على المريخ.

يشير شولتزه ماكوخ إلى صحراء أتاكاما في تشيلي، موطن الكائنات الدقيقة القوية التي تزدهر في ظروف قاحلة، كمثال أرضي ممكن. تزدهر هذه الكائنات في الصخور الاسترطابية، التي تمتص الرطوبة من الجو. ويُعتقد أن صخورًا مماثلة قد تكون موجودة على المريخ، ما دفع شولتزه ماكوخ إلى التساؤل عما إذا كانت مهمتا الفايكينج قد أزالتا أي كائنات دقيقة مريخية محتملة بغمرها في الماء.

تغير الكثير وفقًا لهذا أثناء النصف قرن الماضي منذ مهمة فايكينج. فقد فحصت مركبات هبوط ومركبات جوالة أخرى سطح المريخ بتفصيل أكبر، ما كشف عن مركّبات عضوية أصلية في شكل مركّبات مكلورة.

يثير اكتشاف هذه المركّبات تساؤلات حول ما إذا كانت هذه المركّبات تنشأ عن عمليات حيوية أم تفاعلات كيميائية غير حية.
<h3>آراء متناقضة من قبل الجماعة العلمية:</h3>
دعم ألبرتو فايرين -عالم الكائنات الفلكية في جامعة كورنيل ومؤلف مشارك في دراسة عام 2018- نظرية شولتزه ماكوخ، إذ يقول إن كميات كبيرة من الماء قد أدت إلى نهاية الميكروبات المريخية، ما يفسر النتائج المتضاربة لمهمة فايكينج.

يقول كريس ماكاي عالم الأحياء الفلكية في مركز أبحاث أميس التابع لناسا من وجهة نظر أخرى، إن المهام اللاحقة مثل مهمة فايكينج فينيكس قدمت تفسيرات بديلة.

ويشير ماكاي إلى اكتشاف بيركلورات -وهي فئة من المواد الكيميائية توجد أيضًا على الأرض- دليلًا كافيًا لرفض أي تخمين حول وجود حياة مريخية.
<h3>النظريات السابقة والشكوك القائمة:</h3>
ليست هذه المرة الأولى التي يناقش فيها الخبراء إمكانية تأثير تجارب فايكينج على الحياة المريخية.

إذ اقترح الباحثون في عام 2018 أن تسخين عينات التربة أثناء التجارب ربما قد بدأ تفاعلًا كيميائيًا، ما أدى إلى قتل أي ميكروبات. ومع ذلك، يظل معظم العلماء متشككين في هذه النظريات، ملتزمين بالتوافق على أن فايكينج لم تكتشف حياةً على المريخ.

على الرغم من أن مزاعم شولتزه ماكوخ قد عُدت مثيرة للجدل من قبل الكثيرين، فإنها تسلط الضوء على التحديات الكبيرة والآثار المترتبة على البحث عن الحياة على الكواكب.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الحياة-على-المريخ-3/">أولى أنواع الحياة على المريخ دمرت نفسها في أثناء أزمة مناخية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/البحث-عن-الحياة-على-المريخ-في-عينات-الم/">البحث عن الحياة على المريخ في عينات المركبة بيرسيفيرانس</a>

ترجمة: ياسين عياش

تدقيق: بشير حمّادة

<a href="https://interestingengineering.com/science/did-nasas-viking-landers-kill-martian-life-in-1976">المصدر</a>

هل قتلت ناسا الحياة على سطح المريخ في عام 1976؟

black_hole

قد يوضح لنا ثقب أسود تماثلي (بالمحاكاة) الكثير عن الإشعاع المحير الذي يصدره نظريًا الثقب الأسود الحقيقي.

شاهد فريق من الفيزيائيين عام 2022 ما يكافئ إشعاع هوكينغ، وذلك باستعمال سلسلة ذرات في جزيء لمحاكاة أفق الحدث للثقب الأسود، وتمثل ذلك بنشوء جسيمات من اضطرابات التذبذبات الكمومية الناتجة عن كسر الثقب الأسود للزمكان.

وقد يساعد هذا في حل التوتر بين فكرتين حديثتين لا يمكن حلهما حول وصف الكون، وهما: النظرية النسبية العامة التي تصف تصرف الجاذبية بوصفه حقلًا مستمرًا يعرف باسم الزمكان، وميكانيكا الكم التي تصف تصرفات الجزيئات المنفردة باستعمال نظرية الاحتمال الرياضية.

ولكي نجد نظرية موحدة للجاذبية الكمية قابلة للتطبيق في كل الأحوال، يجب إيجاد طريقة للتوفيق بين هاتين النظريتين. وهنا يأتي دور الثقوب السوداء، ولعلها أغرب الأشياء وأكثرها تطرفًا في الكون.

تمتاز الثقوب السوداء بكثافة مهولة، فعلى قرب مسافة معينة من مركز الثقب الأسود، لا توجد أية سرعة في الكون كافية للهروب منه، حتى سرعة الضوء.

تسمى هذه المسافة بأفق الحدث، وتتغير حسب كتلة الثقب الأسود، وحين يتجاوز جسم حدود هذا الأفق، لا يسعنا سوى تخيل ما سيحدث، فلا شيء يعود من هناك بمعلومات مهمة. لكن ستيفن هوكينغ اقترح عام 1974 أن تقطّع التذبذبات الكمومية الناتجة عن أفق الحدث، تؤدي إلى نوع من الإشعاع يشبه إلى حد كبير الإشعاع الحراري.

إذا كان هذا الإشعاع الذي افترضه هوكينغ موجودًا، فهو ضعيف جدًا لدرجة تصعّب اكتشافه، وقد لا نستطيع أبدًا عزله عن الضجيج الكوني، ولكن بوسعنا توقع الخصائص بإنشاء نماذج للثقوب السوداء في إعدادات المختبر.

حصل هذا مسبقًا، لكن في نوفمبر 2022 اكتشف فريق يترأسه لوت ميرتنز من جامعة أمستردام في هولندا شيئًا جديدًا. واستُخدمت سلسلة من الذرات على بُعد واحد لتكون دربًا تقفز فيه الإلكترونات من موقع لآخر، وعمل الفيزيائيون على ضبط الظروف لتسهيل حدوث هذه القفزات، وهم بذلك يسببون اختفاء خصائص معينة عمليًا ما يُنشئ أفق حدث يتداخل مع الطبيعة الموجية للإلكترونات.

تأثير أفق الحدث الوهمي هذا نتج عن ارتفاع في الحرارة، وذلك يتناسب مع التوقعات النظرية لنظام ثقب أسود مكافئ، ولكن ذلك يحدث فقط عندما يمتد جزء من السلسلة إلى ما وراء أفق الحدث. وقد يعني هذا أن تشابك الجزيئات التي تجاوزت أفق الحدث تفيد في إنشاء إشعاع هوكينغ.

تبين أن الإشعاع هوكينج المُحاكى كان حراريًا فقط لنطاق معين من قيم القفزات، وذلك في محاكاة بدأت بتقليد نوع من الزمكان يُعد مسطحًا. وقد يشير هذا إلى أن إشعاع هوكينج قد يكون حراريًا فقط في نطاق من الحالات، وعندما يحدث تغيير في انحناء الزمكان بسبب الجاذبية.

من غير الواضح ما يعنيه هذا بخصوص الجاذبية الكمية، ولكن النماذج أعطت طريقة لدراسة انبعاث إشعاع هوكينغ في بيئة لا تؤثر فيها الديناميكيات المهولة الموجودة عند ولادة الثقب الأسود، ولأنها بسيطة فقد تُستخدم على نطاق واسع من التجارب.

قد يفتح هذا المجال لاستكشاف جوانب الكمية الأساسية جنبًا إلى جنب مع الجاذبية وانحناءات الزمكان في مختلف الإعدادات للمواد المكثفة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/إشعاع-هوكينغ/">علماء يصنعون ثقبًا أسود في المختبر!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ستيفن-هوكينج-أراد-صنع-ثقوب-سوداء-على-ال/">ستيفن هوكينج أراد صنع ثقوب سوداء على الأرض، فهل هذا ممكن؟</a>

ترجمة: ياسين عياش

تدقيق: بشير حمّادة

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-simulated-a-black-hole-in-the-lab-then-it-started-to-glow/">المصدر</a>

محاكاة أخرى لثقب أسود في المختبر، فما الجديد؟

3520851-475146102

إذا اكتُشف كويكب بقطر ميل يتجه نحو الأرض، فهذا يعني أن حياتنا مرتبطة بإرسال ألف مركبة فضائية أو قنبلة نووية متقنة ودقيقة.

ذلك سيناريو خيال علمي كلاسيكي؛ اكتشاف كويكب هائل يندفع نحو الأرض، ومن المؤكد أنه سيؤدي إلى انقراض كارثي عند الاصطدام.

أمام الباحثين والعلماء الشجعان عام واحد فقط من أجل شن هجمة استباقية على هذه الصخرة الفضائية لإخراجها عن مسارها أو تفجيرها إلى أجزاء صغيرة من أجل تفادي الكارثة.

مع تعرض مصير البشرية للخطر، هل سيتمكنون من إيقافه؟

لقد رسم علماء الفلك مسارات أكثر من 3300 كويكب، تلك التي تقترب من الأرض من حين لآخر، ولا يشكل أي منها خطر الاصطدام بالأرض على مدى 100 عام قادمة على الأقل.

مع ذلك يدرك العلماء أن الكارثة قد تقع من دون سابق إنذار. إذ تتحرك آلاف الكويكبات مختبئةً في وهج الشمس، بما في ذلك العديد من الصخور الضخمة التي بمقدورها طمس معالم مدن بأكملها.

تحذر وكالة الفضاء الأوروبية ESA من أن عشرات الكويكبات القاتلة التي يبلغ قطر بعضها أكثر من كيلومتر واحد، قادرة على التسبب بحدث انقراض عالمي، ما تزال غير مكتشفة في نظامنا الشمسي.

لهذا السبب تأخذ وكالات الفضاء سيناريو يوم القيامة بجدية كبيرة جدًا وفق قول برينت باربي؛ مهندس فضاء في مركز الفضاء بوكسون للرحلات الفضائية التابع لناسا، وأستاذ في هندسة الطيران في جامعة ماريلاند لِموقع Live Science.

وبعد سنوات من الأبحاث، بما في ذلك أول مهمة في العالم لتحويل مسار كويكب فعلي في الفضاء، أسفرت جهود المجتمع الدولي عن طريقتين قابلتين لتغيير مسار كويكب يشكل تهديدًا محتملًا للأرض: ضربه بمصادم ذي سرعة عالية أو قصفه بالمتفجرات النووية.

حاليًا، الطريقة الوحيدة المثبتة لتحويل مسار كويكب هي طريقة الضرب الحركي، وهي أساسًا لعبة فضائية عالية المخاطر للغاية، تشبه إلى حد كبير لعبة البلياردو الكونية.

يقول باربي: «إن جهاز الضرب الحركي عبارة عن مركبة فضائية تصطدم بِالكويكب بسرعة عالية وتنقل زخمها إليه، تمامًا مثل لعبة البلياردو. لكن يمكن للمواد الخام المقذوفة من الكويكب من نقطة الاصطدام، أن توفر تغييرًا إضافيًا في زخم الكويكب، وتدفعه بقوة أكبر قليلاً».

اختبرت ناسا طريقة الضرب الحركي من خلال اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج (DART) الأخير، وهي مهمة بتكلفة 325 مليون دولار حطمت مركبةً فضائيةً تتحرك بسرعة في سبتمبر عام 2022 باتجاه الكويكب ديمورفوس البالغ عرضه 580 قدمًا (177 مترًا) عمدًا.

لم يشكل ديمورفوس تهديدًا للأرض، لكنه كان هدفًا رئيسيًا بسبب حجمه ومداره حول كويكب رفيق أكبر يُدعى ديديموس. بعد الاصطدام الناجح في 26 سبتمبر، تباطأ مدار ديمورفوس حول ديديموس بمقدار 33 دقيقةً، ذلك نتيجةً لكل من الاصطدام وعمود الغبار الهائل المنبعث من سطح الكويكب. حققت المهمة؛ التي تُعد المحاولة البشرية الأولى والوحيدة حتى الآن لتغيير مسار كويكب، نجاحًا ساحقًا.

مع ذلك، يقول باربي إن طريقة الضرب الحركي لديها عيوبها؛ على وجه الخصوص، كلما كان الكويكب الهدف أكبر، زادت الحاجة إلى مزيد من الضربات الحركية لتحويل مساره.

على سبيل المثال، لتحويل مسار كويكب يبلغ عرضه حوالي 610 أمتار، أو ثلاث مرات تقريبًا من حجم ديمورفوس، سوف يحتاج العلماء إلى إطلاق ما بين 39 و 85 صاروخًا من طراز Falcon Heavy تحمل الضربات الحركية في الوقت نفسه، حسبما ذكر باربي مستشهدًا بنتائج تمرين تحويل الكويكب الوهمي الذي أجري في مؤتمر الدفاع الكوكبي للأكاديمية الدولية لعلماء الفضاء هذا العام.

ولتحويل مسار كويكب يبلغ عرضه 4,900 قدم (1.5 كم) - الذي يُعد حقًا «مدمرًا للكواكب» - سنحتاج إلى إطلاق ما بين 565 و 1,266 ضاربًا حركيًا في الوقت نفسه، اعتمادًا على المكان الذي كان من المتوقع أن يضرب الكويكب فيه الأرض. يتطلب الاصطدام الخفيف كميةً أقل من الكتلة لتحويل اتجاهه من الاصطدام المباشر.

يقول باربي: «على أية حال، هذه الأرقام غير عملية تمامًا. الخيار الأفضل حالياً لتحويل مسار كويكب كبير هو إطلاق قنبلة نووية عليه».

وأضاف: «تبيّن في تحليلنا أن جهاز التفجير النووي الواحد بالحجم المناسب، قادر على تحويل مسار الكويكب حتى بحجم 1.5 كيلومتر».

من الناحية اللوجستية، تبدأ العملية مثل أية مهمة روتينية بين الكواكب حيث تُثبت قنبلة نووية تثبيًا آمنًا على رأس مركبة الإطلاق العادية، ثم تُبعث إلى الكويكب على متن مركبة فضائية صغيرة. من هناك، يمكن تفجير القنبلة بالقرب من الكويكب في أثناء مروره بسرعة عالية، أو من الأفضل أن تلتقي المركبة التي تحمل القنبلة بالكويكب المستهدف، وتدور حوله لشهور أو حتى سنوات للعثور على زاوية الاقتراب المثلى تمامًا مثلما فعلت مركبة ناسا OSIRIS-REx مع كويكب بينو في الفترة من ديسمبر عام 2018 وحتى أكتوبر عام 2020.

وفقًا لـ باربي، يكون المكان المثالي للتفجير النووي على بُعد بضع مئات من الأقدام من الكويكب. ثم الانفجار؛ انفجار لن يشبه أية قنبلة نووية انفجرت على وجه الأرض.

يقول باربي: «الفضاء، بالطبع، هو فراغ. لذا لا تحدث موجة ضغط كبيرة، أو أي من التأثيرات الحرارية لانفجار أرضي. تحصل على الكثير من الإشعاع دفعةً واحدةً».

من شأن هذا السيل من الإشعاع أن يخترق ويبخر طبقةً خارجيةً رقيقةً من سطح الكويكب. بعد ذلك، مثل الاصطدام الحركي بتأثير المنشطات ستتطاير المواد المتبخرة من الكويكب، ما يعطي الصخرة دفعةً قويةً بعيدًا عن الانفجار. إذا حُدد الموقع بشكل صحيح، سيقوم الانفجار بإخراج مدمر الكواكب عن مسار اصطدامه بالأرض.

هذه الطريقة قد تكون فعالةً بالقدر نفسه في تعطيل الكويكبات الأصغر «التي تهدد المدن» أيضًا؛ تلك التي يبلغ قطرها على الأقل 165 قدمًا (50 مترًا)، التي عمومًا تعتبر الحجم الأدنى لكويكب يصل إلى سطح الأرض، وفقًا لقول باربي.

يضيف باربي: «في حين أن التأثير الحركي على مثل هذه الصخور ينطوي على مخاطر تفتيتها، وتشكيل قطع بأحجام غير معروفة تتحرك بطرق غير متوقعة، فإن القنبلة الموضوعة جيدًا ببساطة يمكن أن تفجر الكويكب إلى قطع صغيرة جدًا، ما يحل المشكلة في الحال».

مع ذلك، حاليًا تعتمد طريقة «التفجير بقنبلة نووية» فقط على المحاكاة باستخدام البيانات من انفجارات أرضية. توجد عوامل عديدة، بما في ذلك حجم الكويكب وتركيبه، والإطار الزمني ومسار اقترابه من الأرض، ستؤثر في نهاية المطاف على نجاح مثل هذه المهمة.

أكبر التحديات التي تواجه كلتا الطريقتين هي التوقيت. في تدريبات مؤتمر الدفاع الكوكبي، أُعطي علماء الفلك تحذيرًا لمدة 15 عامًا قبل اصطدام الكويكب الافتراضي بالأرض، ما منحهم وقتًا كافيًا لتخطيط مركبة فضائية وإطلاقها والالتقاء بالكويكب.

إذا اكتُشف كويكب حقيقي له قدرة على تدمير الكوكب قبل عام أو عامين فقط من الاصطدام، فإن الأمور ستصبح محفوفةً بالمخاطر.

يقول باربي: «إن الجدول الزمني النموذجي لتطوير مهمة بين الكواكب هو نحو خمس سنوات، وفي حال كانت الأمور مثلما هي الآن، سيكون من الصعب جدًا البدء في إطلاق شيء خلال عام واحد. لا أرغب في القول صراحةً إنه سيكون مستحيلاً، لكنه بالتأكيد سيكون تحديًا كبيرًا».

لهذا السبب، يكمن أفضل دفاع كوكبي في اكتشاف الكويكبات في وقت مبكر، ثم رصدها ومراقبتها، وتطوير خطة طوارئ للهجوم. العديد من المراصد الأرضية بالفعل تعمل على هذا الأمر، مع عدة مهمات فضائية لمسح الكويكبات القريبة من الأرض بما في ذلك NEO Surveyor التابعة لوكالة ناسا والأقمار الصناعية NEOMIR التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، التي تعمل من أجل الانضمام إليها.

نأمل أن تعمل هذه العيون معًا في السماء لإبقاء العلماء على اطلاع جيد بشأن أية مهددات تتربص في الضباب الكوني.

يقول باربي: «التصادمات مع الكويكبات هي واحدة من الكوارث الطبيعية القليلة التي لدينا فعلاً وسائل للتنبؤ بها والوقاية منها، ونحن نستفيد من هذه الحقيقة، ونحاول أن نكون مستعدين لها قدر الإمكان».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D9%87%D9%84-%D9%86%D8%B3%D8%AA%D8%B7%D9%8A%D8%B9-%D8%AA%D8%AF%D9%85%D9%8A%D8%B1-%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%8A%D9%83%D8%A8%D8%A7%D8%AA/">العلم يُشير إلى أننا نستطيع تدمير الكويكبات التي تهدد كوكب الأرض</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%A7%D9%84%D9%86%D8%B8%D8%A7%D9%85-%D8%A7%D9%84%D8%AF%D9%81%D8%A7%D8%B9%D9%8A-%D8%B6%D8%AF-%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%8A%D9%83%D8%A8%D8%A7%D8%AA-%D9%87%D9%88-%D9%81%D8%B1%D8%B5%D8%A9-%D8%A7%D9%84/">النظام الدفاعي ضد الكويكبات هو فرصة الأرض الوحيدة للنجاة من هذه الأجرام</a>

ترجمة: ياسين عياش

تدقيق: منال توفيق الضللي

<a href="https://www.livescience.com/space/asteroids/could-scientists-stop-a-planet-killer-asteroid-from-hitting-earth">المصدر</a>

سيناريو يوم القيامة: هل سنستطيع تفجير كويكب قبل ضرب الأرض وانقراض البشرية؟

412c9ba0-d158-4507-bbbb-11b3b5d9e39e_w640_r1.5199791068164012_fpx43_fpy58

تُعد الساعة النووية جهازًا عالي الدقة يقيس الوقت عبر استشعار الاهتزازات في النوى الذرية، وهي أدق مقارنةً بالساعات الذرية التقليدية التي هي بالأساس دقيقة جدًا، لارتباطها بالذبذبات الإلكترونية داخل الذرات.

تكمن المبادئ الأساسية للساعة النووية في استخدامها ذبذبات أو اهتزازات نقل الطاقة النووية الخاصة مثل بندول الساعة. تحدث الانتقالات النووية على ترددات أعلى من تغيير الإلكترونات، وهي أقل عرضة للعوامل الخارجية التي قد تؤثر في حركة الإلكترونات، لذلك فإن الساعات النووية ستكون أدق من الساعات الذرية الحالية.

يمثل مبدأ الساعات النووية وبناءها والحفاظ عليها تحديات تقنية كبيرة، ما يجعل تنفيذها ما زال نظريًا إلى حد بعيد. وجد مختبر أرغون الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية وجامعة تكساس ومؤسسات أوروبية طرقًا لتشغيل هذه الساعات باستخدام مصادر جديدة للضوء.

يواجه تطوير الساعات النووية الحقيقية تحديات عدة، منها عدم قدرة مصادر الأشعة السينية الحالية على تقديم الدفعة اللازمة لبدء تذبذب النواة ومن ثم اكتشافها، وتتعلق تحديات أخري بتحديد نواة مناسبة، إذ اعتمدت محاولات سابقة لتطوير الساعات النووية على الثوريوم-229.

وُجد أن مراقبة خصائص الحركة النووية في حالة الثوريوم وتوجيهها مسألة بالغة التعقيد. كان هناك بديل محتمل لفترة طويلة، إذ اكتشف علماء أرغون عام 1964 أن الحالة المثارة من سكانديوم-45 لديها نصف عمر طويل نسبيًا، ما يجعل المعدن مرشحًا محتملًا، لكن نظرًا إلى عدم وجود طريقة لإثارة الذبذبات، فقد غابت المادة عن المشهد لعقود.

أظهرت دراسة يوري شفيدكو عام 1900 أن الذبذبات ربما تدعمها مصادر ضوء الأشعة السينية المطورة حديثًا والمعتمدة على المسرعات. هذا إضافةً إلى ظهور مصادر ليزر الأشعة السينية الخالي من الإلكترون (XFEL)، مثل مرفق ليزر الأشعة السينية الخالي من الإلكترون (EuXFEL) الأوروبي في هامبورغ، ما ساعد على تطوير ساعة نووية جديدة طال انتظارها نظريًا.

يتطلب العثور على الرنين للسكانديوم 45، مصدرًا عالي الكثافة للأشعة السينية، إضافةً إلى بروتوكول مصمم خصوصًا لرصد خلفية منخفضة الضوضاء للغاية، وقد تحقق ذلك بواسطة EuXFEL.

تمكن الباحثون من رصد نحو 93 حدث تحلل نووي في الوقت ذاته، مع تحديد طاقة التردد بدقة تصل إلى 250 ضعفًا مقارنةً بالسابق. ما زال الأمر يتطلب الكثير من العمل قبل التوصل إلى ساعة نووية تعمل فعليًا، مع أن هذه الدراسة تمثل خطوة نحو الأمام.

تساعدنا الترددات الثابتة ومعامل الجودة المرتفع على تتبع الوقت بدقة عالية. تتراوح الأمثلة من مركبات الكوارتز في الساعات اليدوية إلى المركبات الذرية في الساعات الذرية، التي تُعد أدق أجهزة لقياس الوقت لدينا.

يستمر البحث عن مركبات مرجعية أكثر استقرارًا وملاءمة. إذ تُعد المركبات النووية أفضل من المركبات الذرية بسبب عوامل جودتها الطبيعية الأعلى، ومقاومتها الأكبر للاضطرابات الخارجية.

من الحالات الواعدة انتقال الرنين النووي بالغ الدقة في السكانديوم 45 بين الحالة الأرضية والحالة الأيزومرية 12.4 كيلو إلكترون فولت، مع عمر طويل يبلغ 0.47 ثانية.

تحققت الإمكانيات العلمية للسكانديوم 45 منذ فترة طويلة، ولكن التطبيقات تتطلب التحفيز الرنيني للسكانديوم 45، ما يتطلب بدوره مصادر للأشعة السينية عالية السطوع، تعتمد على المسرعات التي لم تصبح متاحة إلا حديثًا.

قدم الباحثون تقريرًا عن التحفيز الرنيني بالأشعة السينية للحالة الأيزومرية للسكانديوم 45، بواسطة إشعاع رقائق السكانديوم بنبضات فوتونية بطاقة 12.4 كيلو إلكترون فولت، باستخدام ليزر الأشعة السينية الخالي من الإلكترون، والكشف اللاحق لمنتجات التحلل النووي.

تتيح هذه التطورات تطبيق هذا الأيزومر في مجال القياسات الفائقة، وتكنولوجيا الساعات النووية، والتحليل الطيفي فائق الدقة، وتطبيقات مماثلة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اكتشاف-نووي-جديد-قد-يساعدنا-على-صنع-أدق/">اكتشاف نووي جديد قد يساعدنا على صنع أدق ساعة في التاريخ</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/كيف-تعمل-الساعة-الذرية؟/">كيف تعمل الساعة الذرية؟</a>

ترجمة: ياسين عياش

تدقيق: تسبيح علي

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://interestingengineering.com/science/one-step-closer-scientists-use-light-sources-to-power-nuclear-clock">المصدر</a>

ياسين عياش

الأعمال

هل قتلت ناسا الحياة على سطح المريخ في عام 1976؟

محاكاة أخرى لثقب أسود في المختبر، فما الجديد؟

سيناريو يوم القيامة: هل سنستطيع تفجير كويكب قبل ضرب الأرض وانقراض البشرية؟

العلماء يقتربون من صنع ساعات تعتمد على الطاقة النووية