Search This Blog

Theme images by Storman. Powered by Blogger.

Popular Posts

Pages

About Me

My photo
physicist and mother from Jordan :)
Menu :

Friday, February 26, 2016

نهر الماء المغلي...اسطورة الأمازون حقيقية!

- 3 comments


نهر المـــاء المغلي … أسطورة الأمازون حقيقة!

boiling amazon river



لعقود طويلة، اعتاد سكان بيرو المحليون الحديث عن احد تفرعات نهر الامازون، نهر ماءٍ مغلي، قاتل.

واستناداً للأسطورة فإن الغزاة الاسبان تجرؤوا على الدخول إلى غابات الأمازون المطيرة بحثاً عن الذهب، لكن قليلاً منهم عادوا، ليتحدثوا عن مياه مسمومة، وأفاع تبتلع البشر، ونهر ماء مغلي يجري في اعماق الغابة.

بالنسبة للجيولوجي أندرس ريزو Andres Ruzo كانت هذه الاسطورة من امتع قصص طفولته، لكن الأمر تغير بعدما حصل على شهادة الدكتوراة في علوم الحرارة الجوفية الأرضية، مما دفعه للتساؤل: هل للأسطورة جذور حقيقية؟

لكن اجابة الخبراء كانت قاطعة هنا، ومخيبة للآمال : لا. صحيح أنه يوجد انهار مياه ساخنة في العالم - وذلك نتيجة للأنشطة البركانية - لكن لا براكين في المنطقة التي تتحدث عنها الأسطورة.

في احدى العطل واثناء اجتماع العائلة تساءل ريزو عن اصل القصة، وما ادهشه أن والدته أخبرته أن النهر
ليس موجوداً حسب، بل لقد سبحت فيه هي وخالته منذ سنوات طوال!.

وهنا بدأت رحلة البحث في اعماق الغابة، وشاهد ريزو النهر للمرة الأولى.
وبعقلية العالم وشكوك الخبير، كان أول ما فعله هو ان اخرج ميزان الحرارة من حقيبته.كان معدل درجة حرارة المياه يعادل 68°مئوية، ليست درجة غليان لكنها ساخنة بما يكفي. وهذا يعني أن الاسطورة، حقيقية.

هنا برزت معضلات زادت في غموض هذا اللغز بالنسبة للجيولوجي ريزو، أولها الحجم.

تعتبر الينابيع الساخنة ظاهرة شائعة في الكثير من دول العالم، لكن حجمها لا يقارب حجم نهر ابداً. المشكلة هنا أن ابعاد هذا النهر هائلة بحق : عرضه 25 م، وعمقه 6 أمتار، ويمتد لمسافة 6.24 كم!

اضف إلى هذا كله أن اقرب بركان يبعد عنه مسافة 700 كم!، وهذا يقطع علاقة البراكين بدرجة حرارة الماء المرتفعة. وهذا يجعله النهر الوحيد في العالم الذي يشتعل بلا براكين.

5 سنوات قضاها ريزو في البحث والتحليل، بين النهر وبين المعمل. أوضح التحليل الكيميائي للماء أنها مياه امطار عادية، وليست مياهاً جوفية. وهنا وضع ريزو فرضيته.

يعتقد ريزو أن مياه هذا النهر هي مياه أمطار سقطت عند نقطة المنبع - في اعلى جبال الانديز - ثم هبطت إلى باطن الأرض حيث تم تسخينها بفعل الحرارة الجوفية الأرضية ( ترتفع الحرارة كلما زاد العمق بسبب ارتفاع الضغط ) ثم تخرج مكونةً نهر المياه المغلي هذا.

من الجدير بالذكر أنه وبالتعاون مع خبير بيولوجي وجد ريزو أنواعاً جديدة من الكائنات الدقيقة التي تكيفت على العيش في درجات الحرارة المرتفعة هذه، غير أن الحيوانات لم تستطع أن تفعل المثل؛ فكثيراً ما شاهد ريزو أثناء الدراسة حيوانات تتعثر وتسقط في الماء فتغلي - ابتداءً من عيونها - وتموت..فلا أحد يستطيع السباحة بفم ورئة مليئان بالماء المغلي.

يستطيع الانسان السباحة في هذا النهر، لكن فقط بعد سقوط الكثير من الامطار عليه وذلك للتخفيف من درجة حرارته، وما أمله ريزو الآن هو أن تسعى حكومة بيرو أن تجعل هذا المكان محمية طبيعية لحماية النهر وما حوله.

لماذا يصطبغ شلال القارة المتجمدة بلون الدم؟

- No comments



لماذا يصطبغ شلال القارة المتجمدة بلون الدم؟

waterfall blood color


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 ؟

- No comments



ما العمر الحقيقي لفن الأوريغامي Origami ؟


origami folding papers


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!.

Thursday, February 25, 2016

ما صحة عبارة " هدوء ما قبل العاصفة "؟

- No comments


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

silence before the storm



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.

Wednesday, February 24, 2016

ما هي الثلــوج الرعـــدية؟

- No comments


ما هي الثلوج الرعدية ThunderSnow ؟

thundersnow storm


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؟

- No comments


لماذا تتأرجح أذرعنا عندما نمشي؟



swing arms while walking

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.

مختـــــارات