لماذا يصطبغ شلال القارة المتجمدة بلون الدم؟

لماذا يصطبغ شلال القارة المتجمدة بلون الدم؟

وادي ماك موردو الجاف في القارة القطبية المتجمدة هو أحد اغرب الوديان في العالم. يحوي هذا الوادي على اطول انهار انتاركتيكا، نهر أونيكس Onyx، وعلى شلال تجري فيه مياه حمراء قانية بلون الدم.

ولمعرفة سبب غرابة هذا الشلال علينا العودة 5 ملايين عام إلى الوراء عندما كان مستوى ماء البحر مرتفعاً جداً ويغطي شرق القارة كله. في هذه الفترة بدأت بحيرة مالحة بالتكوّن. وعبر ملايين السنين هذه تكونت الثلوج وصنعت أنهاراً جليدية هائلة فصلت القارة المتجمدة عن باقي البحيرة المالحة هذه وتركتها بعيداً على عمق 400 م تحت الأرض. ومع مرور الزمن أصبحت هذه البحيرة المعزولة أكثر ملوحة، في الواقع كانت ملوحتها تعادل 3 اضعاف ملوحة البحر العادية، مما يعني قطعاً استحالة تجمدها.

ونتيجة لفصل باقي هذه البحيرة عن المؤثرات الخارجية فإنها لم تتعرض للشمس - ولا لمرة واحدة - وتفتقر بشكل تام إلى الاوكسجين.

تميزت مياه هذه البحيرة بغناها بعنصر الحديد، والذي حصلت عليه من احتكاك الماء الدائم بطبقة الصخور السفلية التي تقع ادناها.

بعد هذه الملايين من السنين، حدث تسريب للمياه المحبوسة فأخذت ترتفع وتنز من الاعلى، ونتيجة لتعرضها للهواء الجوي للمرة الأولى إن الحديد فيها ( يصدأ )!! مما يصبغ الجليد تحتها بذلك اللون القاني.

ما يميز هذا الشلال ليس فقط ملوحته الفائقة، ولا فقره بالاوكسجين وعدم تعرضه للشمس أبداً، بل هو انه موطن لحياة غريبة تكيفت عبر ملايين السنين مع هذه الظروف واستطاعت النجاة.

عندما تكونت هذه البحيرة في المقام الأول فإن ميكروبات صغيرة وجدت نفسها محبوسة في ظروف قاهرة في نهر جليدي لا يكف عن النمو والتضخم. وحتى تحصل على الطاقة فإنها بدأت بتحطيم الكبريتات - وهي مركبات ناتجة عن اتحاد الكبريت مع الاوكسجين.

ما حدث تالياً هو عملية اشبه بالسحر : تفاعل الحديد الموجود في البحيرة مع نواتج التحطيم السابقة ( الاوكسجين والكبريت - لانتاج الكبريتات مرة أخرى، ومرات ومرات ايضاً. وكأن الحديد اعاد تدوير الكبريتات بطريقة ما ليتيح للبكتيريا تحطيمها مراراً وتكراراً للحصول على الطاقة وبالتالي استمرارية حياتها.

ما العمر الحقيقي لفن الأوريغامي Origami ؟

ما العمر الحقيقي لفن الأوريغامي Origami ؟

هل صنعت يوماً طيارةً صغيرة من الورق؟ اذا فعلت هذا فإنك بالتأكيد تعرف كم هي المتعة التي تراودنا أثناء صنعنا بعض الأشكال البسيطة باستخدام الورق. هل سمعت يوماً بفن خاص يتعلق بصناعة اشكال بسيطة ومعقدة باستخدام الورق المطوي فحسب؟ نعم، انه الفن الياباني الشهير الأوريغامي Origami !.

كلمة اوريغامي مشتقة من اللغة اليابانية، من كلمتين بمعنى ( ورق ) و ( طي ). وهي تصف بالضبط ما هو الاوريغامي : طي الورق - في ابعاده الثلاثة - لصنع اشكال مختلفة دون قص الورق او استخدام اللاصق.

بدأ الاوريغامي في القرن السابع عشر في اليابان، وفي منتصف القرن العشرين اصبح الاوريغامي فناً رائداً له معجبوه وممارسوه في كل انحاء العالم.

باستطاعة أي منا - ومن أي فئة عمرية - ان يتعلم الاوريغامي بقليل من الصبر، والتدريب. يتميز الاوريغامي بعدد طياته الأساسية القليل، لكن ما يجعل الامر مختلفاً هو امكانية اضافة المزيد من القطع لصنع اشكال وتركيبات لكل شيءً تقريباً.

يسمى الورق المستخدم لصنع الاوريغامي كامي Kami، على الرغم من انه يمكن استخدام أي ورق لصنع الاوريغامي. هناك انواع مختلفة من الاوريغامي، فعلى سبيل المثال هناك اوريغامي يتضمن اجزاء متحركة، واحد اشهر اشكال هذا الاوريغامي هو الطائر المرفرف.

وهناك نوع آخر من الاوريغامي يتضمن استخدام وحدات نموذجية صغيرة لتشكيل مجسم أكبر، واشهرها هو كرة الديكور اليابانية المعروفة باسم كوسوداما Kusudama .

وهناك بعض أنواع الاوريغامي المعقدة والتي تحتاج إلى آلية معينة تسمى الطي الرطب. وتعني أن يتم ترطيب الورق قبل طيه للحصول على منحنيات ناعمة وسلسة عندما يجف الورق.

  هل هناك تطبيقات عملية للاوريغامي؟

بالطبع، فالبعض يعتقد أن مبادئ الاوريغامي في الطي كانت المسؤولة عن نطوير تصميم الوسائد الهوائية المسؤولة عن الحماية في السيارات ( طيها بطريقة معينة لتفتح بشكل محدد ) وحتى في طي الشبكات التي يستعملها جراحو القلب والصمامات.

من الجميل أن نذكر ان اصغر اوريغامي تم صنعه تحت المجهر باستخدام ورقة مساحتها 0.01م2 ، بينما اكبر اوريغامي فصنع عام 1999 بطول 215 قدم ووزن يصل إلى 1750 باوند!.

ما صحة عبارة " هدوء ما قبل العاصفة "؟

ما العلم المخبأ في عبارة " هدوء ما قبل العاصفة "؟ 

هل سمعت يوماً احدهم يتحدث فيذكر  الجملة الشهيرة " هدوء ما قبل العاصفة "؟. إذا قُّدّر لك ان تشاهد عاصفة ما، فإنك ستعرف ان لا شيء هادئ يتعلق بالعواصف على اشكالها!. اذن، ما الذي يتحدث عنه الناس بالضبط؟!.

الهدوء - أو ما يُطلق عليه احياناً الركود المؤقت Lull - قبل العاصفة هو مصطلح يُعنى به فترة السكينة التي تسبق الجنون الذي يصاحب العاصفة بقليل.

بدأ هذا التعبير مع البحارة الذين كانوا يعنون به ظاهرة جوية عاينوها في البحر قبل العواصف، حيث كان الجو يهدأ ويسكن الهواء ويركد قبل العاصفة بقليل.

وكثير منا عايش لحظات مثل هذه؛ يلعب طفلك في حديقة المنزل الخلفية، وفجأة تشعر وكأن الصمت قد لف العالم من حولك؛ الهواء ساكن وراكد، وحتى الطيور توقفت عن التغريد واختفت الحيوانات عن المشهد.

لكننا لو عدنا بالزمن قليلاً إلى الوراء قبل تلك اللحظة للاحظنا بعض التغيرات : الغيوم بدأت بالتكوّن، الرياح زادت شدتها. ولا تكاد تدخل منزلك الا وقطرات المطر قد غمرتك. وهنا يبرز السؤال الذي بدأنا به: لماذا هذا الهدوء قبل العاصفة ؟

لحسن حظنا فإن العلم قد فسر لنا سبب هذا الهدوء المفاجئ والمؤقت قبل العاصفة، وهو تفسير بسيط وجميل في نفس الوقت :

وقود هذه العواصف ومثيلاتها هو الهواء الرطب الدافئ، وعندما تقترب العاصفة فإنها ( تسحب ) الهواء الدافئ والرطوبة من الجو المحيط. عندما يُسحب الهواء فإنه يترك مكانه منطقة منخفضة الضغط الجوي. هذا الهواء الرطب والدافئ يرتفع إلى الاعلى، فيبرد ويتكاثف ويساهم في تكوين غيوم العاصفة القادمة.

وعلى أية حال، فإن التيارات الهوائية الصاعدة تدفع الهواء بعيداً عن غيوم العاصفة فيندفع عائداً إلى منطقة الضغط الجوي المنخفض، أي الى المكان الذي صعد منه في البداية.

يكون هذا الهواء النازل ثانيةً أكثر جفافاً ودفئاً، وعند عودته إلى الارض يكون مستقراً، وراكداً.هذا الهواء الساكن يغطي المنطقة مشيعاً جواً من الهدوء والاستقرار والسكينة قبل ان تضرب العاصفة بقليل.

    وهذا هو ( هدوء ما قبل العاصفة ) !.

لكن، لا تسير الامور عادة بنفس الطريقة؛ فهناك انواع كثيرة من العواصف تختلف آلية تكونها وكيفية حدوثها. قد لا يسبق كل العواصف فترات سكون، بل يعبّر بعضها عن قدومه برياح عنيفة، او رعود غاضبة.

ما هي الثلــوج الرعـــدية؟

ما هي الثلوج الرعدية ThunderSnow ؟

تُعرف بعواصف الثلج الرعدية Thunder SnowStorm ، او عواصف الشتاء الرعدية Winter Thunderstorm .

عادةً يترافق البرق والرعد مع المطر.عندما نرى البرق، ونسمع الرعد ونحس بالمطر فإننا نعرف أننا في منتصف عاصفة رعدية. تحت ظروف خاصة من الممكن أن يترافق البرق والرعد مع عواصف هطلها هو البَرَد Hail والثلج Snow ، وهذه الظاهرة التي يطلق عليها العلماء الثلوج الرعدية ThunderSnow .

تحدث الثلوج الرعدية عندما تبدأ الغيوم المسببة للعواصف الثلجية بالارتفاع مكونة ما يسمى بالمطبات الهوائية أو الابراج الهوائية Turrets. تتكون هذه الابراج نتيجة عدم الاستقرار المصاحب لمنظومة العاصفة، بالاضافة الى آلية رفع قوية للهواء.

Graupel

تتميز هذه الابراج الهوائية التي رفعتها تيارات هوائية باردة بأنها غير مستقرة، ويصاحبها نوعان من التيارات؛ صاعدة وهابطة. هذه الرياح الباردة غير المستقرة تتسبب في أحد أنواع الهطول المميز، المكوّن من بلورات ثلجية مع بَرَد وتسمى البرد الرقيق او البرد الدقيق Graupel ( وهي كلمة من اصل الماني تعي البَرَد الرقيق ) وقطرها يتراوح ما بين 2-5 ملم.

يتكون هذا النوع من الهطل عندما ترتفع بلوراث الثلج إلى الاعلى مارة بهواء شديد البرود يحوي قطرات ماء فتتجمد حوله مكونة ما يشبه حبيبات البَرَد.

عندما تتحرك جزيئات الهطل هذه جيئة وذهاباً متصادمةً مع بعضها، فإنها من الممكن ان تخلق شحنات كهربائية. وعندما تتكون شحنات كافية فإن نوعاً من التفريغ ينشأ ( تفريغ ما بين الغيمة والأرض، اوما بين الغيمة وغيمة أخرى )، وهذا التفريغ الكهربائي هو ما نعرفه جميعاً باسم البرق، يتبعه عادة صوت هادر هو الرعد كما نميزه.

ونتيجة لاجتماع عدة عوامل مميزة في ظاهرة الثلوج الرعدية هذه فإن كمية الهطل الثلجي المصاحب لها تكون كبيرة عادة، ولأن درجة حرارة الأرض عندها تكون اقل من درجة الانجماد فإن الثلج عادة ما يتراكم بصورة كبيرة في هذا النوع من العواصف.

وبسبب ما تحتاجه هذه العواصف من شروط مميزة فإنها لا تحدث عادة وليس في أي مكان، حيث أن حالة عدم الاستقرار وتيارات الرفع القوية التي يحتاجها هذا النوع من العواصف تحدث في طبقة ضيقة جداً على ارتفاع 20 الف  - 25 الف قدم.

لماذا تتأرجح اذرعنا عندما نمشي؟

لماذا تتأرجح أذرعنا عندما نمشي؟

في ظل التطورات التكنولوجية في حياتنا هذه الأيام، من السهل أن نجد انفسنا وقد انقضت علينا ساعات جالسين على الاريكة نتابع التلفاز او نتصفح مواقع التواصل الاجتماعي، او حتى نلعب العاب الفيديو و الهاتف النقال.

ولا ريب أنه للمحافظة على نظام صحي وجسد سليم فلا بد من اداء بعض التمارين، وابسطها هو المشي. المشي فقط بامكانه ان يحافظ على معدل صحي لضربات قلبنا ناهيك عن تحسينه للوضع النفسي والمزاجي.

اذا كنت معتاداً على المشي، هل لاحظت ان هناك جزءاً آخر من جسمك يتحرك بخلاف قدميك؟ بالطبع، انها ذراعيك!.

لفترة طويلة ظن العلماء ان حركة الذراعين هذه لا غرض منها، او أن لهذه الحركة علاقة بتوازن الجسم، لكن جرب أن توقف ذراعيك اثناء المشي، تأكد انك لن تسقط أرضاً او تتعثر!.

اذن، لماذا تتحرك اصلا؟.

استطاع العلماء في الوقت الحالي اتمام المزيد من الابحاث حول علاقة الذراعين بالمشي. ولدهشتهم كانت النتيجة بسيطة للغاية. فمثل الكثير من المهام التي تقوم بها اعضاؤك، يعتبر تحريك الذراعين اثناء المشي هو أكثر الطرق ( طبيعية ) و ( كفاءة ) للمشي، وهذا يعني ان تحريك الذراعين اثناء المشي يساعد الجسم على تقليل كمية الطاقة التي يحتاجها للمشي.

حاول العلماء تجريب طرق اخرى للمشي للتأكد هل المشي بصورة تلقائية طبيعية مع أرجحة الذراعين ( الذراع اليمنى مع القدم اليسرى والعكس صحيح ) هو الطريقة الطبيعية فعلا ( الاقل استهلاكاً للطاقة ). ولدهشتهم وجدوا ان من يمشون دون ان يحركوا ذراعيهم استهلكوا 12% طاقة اكثر ممن يحركون ذراعيهم بتلقائية طبيعية.

بينما استهلك من يحركون ذراعهم الايمن مع قدمهم اليمنى ( وهذا يحتاج إلى تدريب فعلي!)  طاقة تزيد عن المقدار الطبيعي بـ 26%.

اكتشف العلماء ان حركة الذراعين الطبيعية هذه تساعد في تعويض جزء من القوة الضائعة نتيجة حركة القدمين وهما تضربان الأرض. وهذا يساعد الجذع والفخذ على الحركة باستقامة بلا التواء او ذبذبة، وهذا يصرف طاقة اقل بطبيعة الحال.

ما هي الساكورا اليابانية Sakura ؟

ما هي الساكورا اليابانية Sakura ؟

الساكورا هو مصطلح ياباني يُطلق على ازهار اشجار الكرز من نوع Prunus Serrulata ،والتي تنتج براعم وازهار كرز فائقة الجمال لفترة قصيرة للغاية في فصل الربيع. وهذا النوع من أشجار الكرز يختلف عن اشجار الكرز التي تنتج ثمار الكرز.

ونظراً لجمالها الفائق، و رمزيتها في الثقافة اليابانية وبروزها في كل اشكال الفن، فإن براعم الكرز هذه تعتبر ايقونة للثقافة والهوية اليابانية. في الواقع، يعتبر البعض أن براعم الكرز هذه هي الزهرة الرسمية الوطينة اليابانية.

.

في كل عام، تُزهر براعم الكرز في مناطق متتابعة في اليابان في فصل الربيع وذلك حسب دفئها. موجة تبرعم الكرز او ما يُسمى Sakura zensen تنتقل ببطئ من اوكيناوا في كانون الثاني ثم تنتقل إلى كيوتو وطوكيو في بداية نيسان.

وعندما تبدأ اشجار الكرز بالإزهار فإن تقليداً يابانياً يبدأ ويسمى هانامي Hanami، ويتعلق بالخروج في نزهات تحت اشجار الكرز المزهرة، ويعود هذا التقليد لقرون خلت وذلك لاظهار البهجة والتشريف والفخر بهذه المناسبة.

ولسوء الحظ فإن هذه المتعة تستمر لفترة قصيرة للغاية، حيث يدوم تبرعم اشجار الكرز لفترة لا تزيد عن اسبوع.

ان ازدهار هذه البراعم في نفس الوقت لفترة قصيرة ثم موتها معاً أصبح يمثل رمزاً قوياً في اليابان يدل على فناء الانسان وكيف يمكن أن تكون حياته قصيرة، لكنها مميزة ولا تقدر قيمتها أيضاً.

ترمز براعم الكرز المزهرة في الفن الياباني إلى الحب، والحظ الحسن، وتعتبر فألا حسناً في كل ما تدخل اليه.

وليست اليابان الدولة الوحيدة التي تملك هذه الأشجار المميزة؛ فقد اهدت اليابان عام 1912 إلى الولايات المتحدة 3000 شجرة كرز عربون صداقة بين البلدين، لذا يمكنك ان ترى ساكورا الوردية المميزة في حديقة ساكورا في مدينة نيويورك وفي واشنطن قرب نصب جيفرسون التذكاري، ويُعتبر هذين المكانين مزارين سياحيين مشهورين في فصل الربيع.

بقي أن نذكر ان هذه البراعم ليست للمشاهدة فحسب؛ حيث يستعملها الكثير من اليابانيين في تحضير الاطعمة ويضيفونها للملح والخل لاضفاء نكهة مميزة.

كرات البلازمـــا ... ما هي وكيف تعمل؟

كرات البلازمــــا … ما هي وكيف تعمل؟

الكهرباء في كل مكان حولنا، ولأنها شائعة للغاية فإننا وبحق لا نفكر كثيراً بها؛ كيف تعمل وما هي عجائبها. ولو أردت مزج المرح والاثارة بالكهرباء فلا بد لك من الحديث عن كرات البلازما!.

ما هي كرات البلازمــــا بالضبط؟

قبل أن نجيب عن هذا السؤال علينا أن نعرف ما هي البلازمـــا في البداية.

قد يبدو غريباً أن نعرف أن البلازما هي أكثر اشكال المادة شيوعاً في الكون!، إنها موجودة اكثر من أية مادة صلبة، او سائلة، او غازية أخرى في هذا الكون الفسيح.

يعرّف معهد الأبحاث الجنوبي الغربي The Southwest Research Institute بأنها " غاز متأين ساخن، يحتوي تقريبياً كميات متساوية من الأيونات المشحونة بشحنة موجبة، والاليكترونات سالبة الشحنة ".

يعتبر العلماء أن البلازما هي الحالة الرابعة من المادة، جنباً إلى جنب مع الحالة الصلبة، والسائلة، والغازية.

كرة البلازما هي عبارة عن كرة زجاجية شفافة مملوءة بمزيج من غازات نبيلة تحيط بقطب كهربائي ذو فرق جهد مرتفع في المركز. تمتد البلازما من القطب المركزي وحتى الكرة الزجاجية عندما تزوّد الكرة الكهرباء مما ينتج اشكالا بديعة وملونة من الضوء.

ملــــف تســــلا

اخترع كرة البلازمــا في المقام الأول العالم الامريكي الشهير نيكولا تسلا عندما كان يجري تجربة باستخدام تيارات كهربائية عالية التردد داخل انبوب زجاجي مفرغ. ولهذا يسمى عادة القطب الكهربائي في مركز الكرة بملف تسلا Tesla Coil ، بينما الشكل الحديث المتعارف عليه والمستخدم لأغراض تعليمية او ترفيهية الآن لكرة البلازما فكان من تصميم شخص يدعى بيل باركر.

يطلق القطب الكهربائي في منتصف الكرة تياراً متناوباً بتردد وفرق جهد مرتفعين، يسري هذا التيار داخل الغازات التي تملأ الكرة فيأينها محولاً اياها لبلازما مسبباً توهجها بأضواء ملونة، وتعتمد هذه الألوان على نوع الغاز النبيل المستخدم داخل الكرة، حيث يستخدم عادة غاز النيون، الآرجون، الزينون، الكريبتون.

وعندما تضع اصبعك على سطح الكرة الزجاجية فإن شعاعاً من الضوء ينشأ من المركز باتجاه اصبعك وهذا يحدث بسبب الخواص الموصلة التي يتمتع بها الجسم البشري، حيث يسبب ملامسة الاصبع للكرة انتاج منطقة تفريغ للشحنة ذات مقاومة اقل مما يحيط بها من غازات وزجاج، فتتجه نحوها البلازما المتوهجة.

اثبات : أنابيب بلازمـــا عملاقـــة تطفو فوق الأرض

اثبات : أنابيب بلازمـــا عملاقـــة تطفو فوق الأرض

بعد سنواتٍ طوال، تمكن رواد فضاء من التقاط أدلة مرئية على وجود تراكيب أنبوبية من البلازمــا في الطبقات الداخلية من الطبقة الجوية المغناطيسية المحيطة بالأرض.

يعتقد العلمـــاء منذ ما يقرب من 60 سنة أن هذه التراكيب موجودة ولكن دون أي دليل مرئي على وجودها، ولكن انتقلت هذه التخيلات من خانة الرؤى إلى عالم الحقيقة بعد رصد دلائل تؤكد وجودها وذلك حسب قسم الفيزياء في جامعة سيدني.

ويعتبر هذا الاكتشاف مهماً لاعتقاد الباحثين بأن مثل هذه التراكيب هي السبب في الكثير من التشويش الذي تتعرض له الأقمار الصناعية العادية والعسكرية مما يُحدث ارباكاً ملموساً في انظمة ملاحتها.

تسمى المنطقة من الفضاء التي يظهر فيها آثار المجال المغناطيسي الأرضي بـ Magnetoshere ، وهي منطقة من الفضاء مملوءة بالبلازمــــا التي نتجت من تأين الهواء الجوي بفعل أشعة الشمس.

لكن، ما هي البلازما على أية حال؟

البلازما - وبشكل بسيط -  هي أكثر اشكال المادة شيوعاً في الكون، وهي عبارة عن غاز حار متأين يحوي - تقريباً - كميات متعادلة من الايونات الموجبة والاليكترونات السالبة.

تيلسكوبات راديوية

وتُعرف الطبقة الداخلية من الماجنيتوسفير باسم الأيونوسفير، وفوقها تنتشر طبقة من البلازمـــا تحوي تركيبات غريبة بلازمية منها الأنابيب.

تمكن فريق العمل من تحديد مكان تلك الأنابيب على ارتفاع 600 كم فوق سطح الأرض ( الطبقة العليا من الأيونوسفير ).

وباستخدام التيلسكوب الراديوي في صحراء استراليا استطاع فريق العمل تصوير اماكن واسعة في السماء احتوت على بلازما انبوبية وذلك بتقنية التصوير السريع، مما سمح لهم بتصنيع فيلم فيديو قصير من الصور المتتابعة يُظهر حركة فعلية للبلازمـــا في السماء.