أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
س&ج

هل يمكن أن يغير اصطدام كويكب بالأرض مدارها؟

خديجة هورن، عبر البريد الإلكتروني
Khadijah Horn, Via Email
من الناحية النظرية ينطوي أي تصادم بين جسمين على نقل للزخْم Momentum يغير مساريهما. لذلك حتى النيزك الصغير الذي يقل وزنه عن غرام واحد، يمكن أن يؤدي إلى تغيير غير محسوس في مدار الأرض حول الشمس. ومع ذلك فإن الأمور ليست بهذه البساطة.

بوجه عام كلما زاد حجم الجسم الصادم، زاد تأثير ارتطامه. لكن الارتطام يعتمد على أشياء كثيرة، على سبيل المثال: كثافة وشدة الصادم؛ جيولوجيا نقطة الصدم؛ وزاوية التصادم وسرعته.

والأهم من ذلك أن نقل الزخْم إلى الأرض في أثناء الاصطدام بعيد كل البعد عن أن يكون كلياً. وذلك لأن الصادم غالباً ما يتشظى أو يتبخر قبل اصطدامه بسطح الأرض. يجري تحويل الطاقة الحركية الكبيرة للجسم الصادم إلى حرارة (بسبب الاحتكاك في أثناء انتقاله عبر الغلاف الجوي للأرض) ولا يتبقى إلا كمية صغيرة فقط كطاقة ميكانيكية. حتى هذه الكمية الصغيرة من الطاقة الميكانيكية تؤدي في الغالب إلى تشويه وتكسير سطح الأرض وتدمير الصادم. ولا يؤدي أي قدر من طاقة الصادم تقريباً إلى تغيير زخْم الأرض.

العلماء على علم بعديد من مواقع الاصطدام الكبيرة الموجودة على سطح الأرض. أكبرها، حفرة فريدفورت Vredefort في جنوب إفريقيا، تشير إلى جسم عرضه نحو 20 كم، سافر بسرعة تصل إلى 90,000 كم/ساعة، وارتطم بالأرض قبل نحو بليوني عام. ربما بلغ هذا الجسم مجرد جزء من 100 مليون جزء من كتلة الأرض. هذا الاختلاف الهائل في الكتلة، وحقيقة أن القليل جداً من الزخْم يُنقل، يشير إلى أنه لا يوجد حدث اصطدام معروف غيَّر مدار الأرض تغييراً كبيراً.

هذا لا يعني أن حوادث الارتطام هذه ليس لها عواقب. يرتبط معظمها بأحداث انقراض جماعية، مثل حدث تشيكسولوب Chicxulub event الذي يفسر زوال الديناصورات. وتأثيرها الفوري هو تبخر أي شيء في جوارها تماماً وربما توليد موجات تسونامي ضخمة وزلازل ونشاط بركاني. يُعتقد أيضاً أنها تؤدي إلى تغييرات كبيرة في الغلاف الجوي للأرض والمناخ العالمي. لكن ما لا تفعله هو إزاحة الأرض عن مدارها.

ومع ذلك كانت الأمور مختلفة في التاريخ المبكر للمجموعة الشمسية. حينها كان هناك عدد أكبر من الأجسام وبأحجام أكبر يمكن أن ترتطم بالكواكب الوليدة. يُعتقد على نطاق واسع أن القمر هو نتيجة ارتطام كارثي بالأرض في بداية تكوينها. يشير اتجاه محور دوران أورانوس (عمودياً تقريباً على مستواه المداري) إلى أن جرماً بحجم الأرض اصطدم به قبل 3 إلى 4 بلايين سنة. هذه الأنواع من التصادمات، حين تشكل كتلةُ الصادم جزءاً كبيراً من كتلة الكوكب، كانت بالتأكيد قوية بما يكفي لتغيير مداره. لذلك ربما يصح القول إن جميع كواكب المجموعة الشمسية تغيرت مداراتها بفعل اصطدامات. بالضبط متى وكيف وبوساطة ماذا؟ هذا هو ما يستحيل للأسف تحديدُه. AG


لوسيندا كوكس، ساسكس Lucinda Cox, Sussex
لماذا تُسرِّب البطاريات القديمة السائل؟

تولد البطاريات الكهرباء عن طريق التفاعلات الكيميائية التي تنقل الإلكترونات من طرف إلى آخر. تستخدم البطاريات القلوية العادية هلام هيدروكسيد البوتاسيوم كإلكتروليت موصل، وتولد التفاعلات في الهلام كمية صغيرة من غاز الهيدروجين. نظراً إلى أن البطارية مغلقة، فإن الضغط في الخلية يتراكم تدريجياً ويؤدي في النهاية إلى حدوث تمزقات صغيرة على حواف الغلاف المعدني. يتفاعل هيدروكسيد البوتاسيوم مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء لتكوين قشرة غير ضارة من كربونات البوتاسيوم، لكن هيدروكسيد البوتاسيوم نفسه مادة كاوية ويمكن أن تسبب تهيجاً للجلد. يُستحسن أخذ البطاريات المتسربة إلى مركز إعادة التدوير في كيس بلاستيكي. LV


هيذر كينيدي، عبر البريد الإلكتروني Heather Kennedy, Via Email

ما الإدماع؟

إذا سرتَ في مرجٍ بعد شروق الشمس مباشرة، فربما لاحظت قطرات صغيرة من الماء مرتبة في خطوط متراصة على طول حواف أوراق النبات. على الرغم من أنها تشبه الندى إلى حد ما، إلا أن قطرات الماء هذه خرجت في الواقع من النبات.

من أجل البناء (التمثيل) الضوئي Photosynthsis، تحتاج النباتات إلى الماء الذي تمتصه جذورها من التربة وثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه من الهواء عبر مسام الأوراق الصغيرة التي تسمى الثغور Stomata.

تتبخر الرطوبة من الثغور، ومن ثم يمكن أن يغلق النبات هذه المسام للحفاظ على المياه في الليل أو في أثناء الجفاف. عندما تكون الثغور مفتوحة، يتحرك الماء باستمرار عبر النبات من الجذر إلى الورقة، وهذا يساعد أيضاً على جذب مزيد من الماء إلى الجذور. إذا كانت التربة شديدة الرطوبة، يستمر الماء في دخول الجذور عن طريق التناضح، حتى لو كانت الثغور مغلقة. يسبب هذا تراكم الماء داخل الجذور من دون وجود مكان تذهب إليه. لتخفيف الضغط، تلجأ النباتات إلى عملية الإدماع Guttation، فتُخرِج النسغ من خلال مسامَّ خاصة على حواف الورقة، تسمى الهيداثودات Hydathodes. يكون الإدماع أكثر شيوعاً في الليل أو في وقت مبكر جداً من الصباح، عندما يكون الهواء بارداً ورطباً، وتكون التربة دافئة، ولكن يمكن أن يحدث حتى في أثناء النهار إذا كانت الرطوبة مرتفعة جداً.

تتكون القطرات في الغالب من الماء، ولكنها قد تحتوي أيضاً على مغذيات Nutrient مذابة، مثل الأملاح والسكريات. في كثير من الأحيان، تتساقط قطرات الماء من الورقة، لكنها في بعض الأحيان تتبخر، تاركةً وراءها العناصر الغذائية على شكل قشرة بيضاء رقيقة. إذا رُش النبات بالمبيدات الحشرية، فقد تحتوي قطرات الإدماع على تركيزات عالية من هذه المواد الكيميائية التي يمكن أن تقتل النحل الذي يشرب الماء. الإدماع غير ضار بوجه عام بالنبات، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تخلق الرطوبة ظروفاً مثالية لتكاثر البكتيريا والعفن. CA 


دانيال غرانت، ساندرلاند
Daniel Grant, Sunderland
هل يساعد التمخط عند المرض على التعافي على نحو أسرع؟

يعتقد الناس أن المخاط والبلغم من الأشياء التي يجب أن نسعل لإخراجها، وأن علينا أن نخرجها من جسمنا، لأنها مضرّة لنا. لكن في الحقيقة، المخاط هو الواجهة بيننا وبين العالم الخارجي. إنه يبطن الأسطح الرطبة للأنف، والجيوب الأنفية والرئتين، ويصفي المواد التي نتنفسها، فيعمل مثل صائدة الذباب. إنه يتكون على الأغلب من الماء ولكنه يحتوي أيضاً على البروتينات والسكريات والجزيئات التي تساعد الجسم على التغلب على الجراثيم الضارة. يخلق المخاط طبقة من الحماية بيننا وبين العالم الخارجي، لذا فهو ليس شيئاً يجب التخلص منه.

على الرغم من أننا نصنع كثيراً منه طوال الوقت، فإننا لا نلحظه. فهو يُدفع إلى مؤخرة الحلق بوساطة شعر مجهري يُسمى الأهداب Cilia، ونحن نبتلعه من دون أن نلاحظ ذلك. نلاحظه فقط عندما نكون مرضى وتُنتَج منه كمية زائدة. عندما نمرض يمكن أن يصير المخاط أكثر سمكاً والتصاقاً، لكنه ما زال يؤدي دوراً حيوياً في محاصرة البكتيريا والفيروسات والخلايا التي يرسلها الجهاز المناعي. لذلك، في معظم الأحيان، فإن عدم التدخل لإزالة المخاط هو الأفضل على الأرجح.

التخلص منه لن يجعلك بالضرورة تشعر بالتحسن عاجلاً. لكن المخاط الزائد يمكن أن يصير مزعجاً بعض الشيء. يمكن أن يساعد الحفاظ على رطوبة الهواء، باستخدام الري بالمحلول الملحي (باستخدام غسول الجيوب الأنفية الذي يمكنك شراؤه أو تحضيره بنفسك بسهولة في المنزل)، والغرغرة بالمحلول الملحي وشرب السوائل. يمكن أن تساعد مزيلات الاحتقان من الصيدلية أيضاً، ولكن لا ينبغي استخدام بخاخات الأنف المزيلة للاحتقان لأكثر من أسبوع في كل مرة، لأن استخدامها فترة طويلة يمكن أن يزيد من سوء حالة الاحتقان.

لذا، باختصار، لستَ في حاجة إلى التخلص من المخاط ولن تسرِّع عملية الشفاء إذا فعلت ذلك. ولكن إذا كان ذلك يجعلك تشعر بتحسن، فلا ضرر منه. NM


تشكَّل خندق ماريانا عندما دُفعت صفيحة تكتونية تحت الأخرى.


اكتشف طاقم السفينة البريطانية إتش إم إس تشالنجر HMS Challenger الخندق أول مرة في العام 1875.


إذا وُضع جبل إيفرست في أعمق نقطة، فستبقى قمته تحت الماء على مسافة كيلومترين…


… وستحتاج إلى تكديس 13 برج خليفة -أعلى مبنى في العالم – للوصول إلى القاع.


أمكن رسم خرائط أقل من 25% من قاع المحيط. فيا تُرى ما الأسرار التي يُخبئها ما تبقى منه؟

المصادر: NOAA و Wikipedia و Britannica و National Geographic و The Five Deeps Expedition و ArcGIS StoryMaps

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى