أشبه بـ«حمام بخار»... نظرية جديدة تفسّر كيفية نشوء الماء على كوكبنا

صورة لكوكب الأرض (رويترز)
صورة لكوكب الأرض (رويترز)
TT

أشبه بـ«حمام بخار»... نظرية جديدة تفسّر كيفية نشوء الماء على كوكبنا

صورة لكوكب الأرض (رويترز)
صورة لكوكب الأرض (رويترز)

رجّحت نظرية جديدة أن يكون الماء أصبح متوافراً على كوكب الأرض بفعل ما يشبه حمام بخار، بعد وقت قصير من تكوين النظام الشمسي، وفق دراسة حديثة نشرت نتائجها مجلة «أسترونومي أند أستروفيزيكس».

ووفقاً للنظرية السائدة، نشأ الماء على كوكب الأرض بشكل رئيسي عبر كويكبات ومذنّبات جاءت من خارج النظام الشمسي في أول مائة مليون سنة.

وشبّه المعدّ الرئيسي للدراسة، عالم الفيزياء الفلكية كانتان كرال، تساقط الأجرام ذلك بـ«لعبة بلياردو الجاذبية»، مرجّحاً من جهته حصول عملية «أكثر طبيعية إلى حدّ ما، وأسهل قليلاً».

وبالتالي، هي أقل عشوائية، والأهم أنها تنطبق على كواكب صخرية أخرى في النظام الشمسي، مثل المريخ أو عطارد، من المعروف أنها تحتوي على الماء، تماماً كالقمر.

وبدأ كل شيء من حزام الكويكبات، وهو عبارة عن حلقة من الأجرام السماوية الصغيرة، تقع بين المريخ والمشتري، كانت أكبر بكثير في مرحلة تكوين النظام الشمسي قبل 4,6 مليار سنة.

وقال الباحث في مختبر «ليزيا» LESIA، التابع لمرصد «باريس مودون بي إس إل»: «نعلم أن الكويكبات كانت جليدية في الأساس».

وهذا الجليد «لا يُرى كثيراً» اليوم، إلاّ على سيريس، أضخم الكويكبات، لكنّ آثاره تُرصد على الكويكبات الأخرى نظراً إلى وجود معادن مائية عليها، كتلك التي اكتُشِفَت في عيّنات من الكويكب ريوغو والتي أحضرتها بعثة يابانية.

كوكب الأرض كما يظهر من سطح القمر (ناسا - أ.ب)

وتتمثل فكرة فريق مختبر «ليزيا» مع عالم فلكي من معهد فيزياء الكرة الأرضية في باريس، في أن الأرض استمدّت بالفعل الماء من الكويكبات، لكنّ هذه الكويكبات لم تُحضرها إليها مباشرة.

في هذا السيناريو، كانت الشمس قد تشكلت للتوّ، مما أدى إلى تسخين حزام الكويكبات، وبلغ هذا التسخين ذروته قبل نحو 25 مليون سنة. وأدى هذا التسخين «إلى تسامي جليد الماء»، أي إلى تحوّله من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازيّة، ومن ثم إلى تشكيل «قرص من بخار الماء على مستوى حزام الكويكبات»، على ما شرح كانتان كرال.

وتمدّدَ هذا القرص إلى كامل النظام الشمسي وبلغ كوكب الأرض الذي راح يلتقط هذه المادة تدريجياً كلما بردت. وبمجرد التقاط هذه المادة تحت تأثير الجاذبية وتراكمها على الكوكب، أصبح «بخار الماء هذا يعيش حياته كماء»، وتحوّل إلى الشكل السائل.

وهذا النموذج الذي أعدّه كانتان كرال وزملاؤه، يعمل بشكل جيد مع حزام كويكبات ضخم، كما كان حزام النظام الشمسي في رأي هؤلاء العلماء، ويتسم بالفاعلية نفسها إذا كان الحزام أرقّ، ولكن على مدى زمني أطول.

وتُطرح مثل هذه الفرضية للمرة الأولى، لكنّها «لا تأتي من العدم»، بحسب عالِم الفيزياء الفلكية، بل يعود الفضل بقدر كبير في استنتاجها إلى ملاحظات التلسكوب الراديوي «ألما» المخصص لرصد سحب الغاز والغبار في الكون.

وقال كرال: «أصبحنا نعرف منذ 10 سنوات أن ثمة أقراص غاز كربون وأكسجين في أحزمة الكويكبات والكواكب الصغيرة في النُظم الكائنة خارج المجموعة الشمسية».

قبل ذلك، لم يكن يُرى سوى الغبار، في حين يُرصَد راهناً وجود غاز أو جليد مائي في حزام الكويكبات «إتش دي 69830»، وهو نظام شمسي يضم ثلاثة كواكب على الأقل.

ويسأل كرال كيف يمكن إذن «اختبار النظرية بدقة؟». والجواب أن ذلك ممكن من خلال البحث عن نُظم أحدث قليلاً «لا تزال تحتوي على قرص غاز الماء الخاص بها».

وحصل فريق «ليزيا» على وقت مراقبة باستخدام «ألما» لنُظم «غير عادية ومثيرة للاهتمام إلى حد ما»، ينتظر العلماء نتائجها.


مقالات ذات صلة

يوميات الشرق المطبخ الفرنسي يُحلِّق (محطة الفضاء الدولية)

«كبد الإوزّ في الفضاء»... رائدة تُحلّق بالمطبخ الباريسي خارج الأرض

تعاونت رائدة الفضاء الفرنسية صوفي أدنو مع الطاهية الفرنسية الشهيرة آن صوفي بيك، لإعداد قائمة من الأطباق الفاخرة التي ستصطحبها معها إلى الفضاء العام المقبل.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق سيمر الكويكب بجوار الأرض على مسافة 478 ألف كيلومتر (فلكية جدة)

السبت... كويكب جديد يمر بالقرب من الأرض

أعلنت «فلكية جدة» اكتشاف كويكب جديد يحمل الرمز «2025 ME90»، وهو يقترب من الأرض، في حدث فلكي يوصف بـ«القريب نسبياً» لكنه آمن تماماً.

«الشرق الأوسط» (جدة)
يوميات الشرق ستكون المسافة بين مركزيْ الأرض والشمس في «الأوج» لهذا العام نحو 152.1 كيلومتر (فلكية جدة)

الخميس... كوكب الأرض يبلغ أبعد نقطة عن الشمس

يصل كوكب الأرض، مساء الخميس، إلى أبعد نقطة له بمداره حول الشمس، في ظاهرة تُعرف علمياً بـ«الأوج»، بعد نحو أسبوعين من حدوث الانقلاب الصيفي في النصف الشمالي.

«الشرق الأوسط» (جدة)
يوميات الشرق صورة نشرها المرصد الأوروبي الجنوبي تُظهر بقايا المستعر الأعظم وهي بقايا نجم متمدد انفجر قبل مئات السنين في انفجار مزدوج وهو أول دليل فوتوغرافي على أن النجوم يمكن أن تموت بانفجارَيْن (المرصد الأوروبي الجنوبي - أ.ف.ب)

أول صورة لبقايا نجم انطفأ في انفجار مزدوج بالقرب من درب التبانة

التقط علماء فلك آثار انفجار مزدوج أنهى وجود نجم، مقدمين بذلك أول دليل مرئي على هذا السيناريو الذي كان نظرياً سابقاً.

«الشرق الأوسط» (لندن)

تحذيرات من ازدياد تركيز الزرنيخ في الأرز المسوّق في أميركا

تحذيرات من ازدياد تركيز الزرنيخ في الأرز المسوّق في أميركا
TT

تحذيرات من ازدياد تركيز الزرنيخ في الأرز المسوّق في أميركا

تحذيرات من ازدياد تركيز الزرنيخ في الأرز المسوّق في أميركا

حذّرت بعض عناوين الأخبار الرئيسية المثيرة للقلق أخيراً من أن الأرز المبيع في الولايات المتحدة يحتوي على مستويات خطيرة من الزرنيخ. واستند هذا الخبر إلى تقرير - نُشر في مايو (ايار) الماضي من قِبل منظمة Healthy Babies Bright Futures، وهي منظمة غير ربحية تُركز على الحد من تعرض الأطفال للمواد الكيميائية السامة - الذي سلّط الضوء على مخاوف حقيقية، كما يقول الخبراء.

معدن ثقيل له أضرار كبيرة

يُعدّ الزرنيخ أحد المعادن الثقيلة الكثيرة الشائعة في الأرز، وقد ارتبط بضعف نمو الدماغ لدى الأطفال، بالإضافة إلى السرطان والسكري وأمراض القلب لدى البالغين.

صرحت مارغريت كاراغاس، أستاذة علم الأوبئة في كلية دارتموث جيزل للطب، بأن النتائج تُثير القلق بشكل خاص بالنسبة للنساء الحوامل والأطفال الصغار ومن يتناولون الأرز بانتظام. لكنها قالت إن الخبر السار هو أن هناك طرقاً لتقليل التعرض له.

ماذا كشف التحليل الجديد؟

جمع الباحثون 145 عيّنة أرز تُباع على «أمازون» وفي متاجر في جميع أنحاء الولايات المتحدة، بما في ذلك متاجر «تريدر جوس» و«سيفواي» و«كوستكو» و«تارغت». وكان الأرز إما مزروعاً في الولايات المتحدة أو مستورداً من دول أخرى. كما اشترى الفريق حبوباً مثل الكسكس، والفارو، والكينوا والحنطة، وأرسلوها جميعاً إلى مختبر لاختبار المعادن الثقيلة.

زرنيخ غير عضوي

كشفت هذه الاختبارات عن أن جميع عينات الأرز تحتوي على نوع من الزرنيخ يُسمى الزرنيخ غير العضوي inorganic arsenic، وهو الأكثر سميةً وتهديداً للصحة.

وقد تجاوز تركيزه في نحو ثلث تلك العينات، الحد الأقصى الذي توصي به إدارة الغذاء والدواء الأميركية للزرنيخ غير العضوي في حبوب الأرز المخصصة للأطفال الرضع. وفي المتوسط، احتوت العينات على كمية من الزرنيخ تفوق 28 ضعفاً الكمية الموجودة في الحبوب الأخرى التي خضعت للاختبار.

* أعلى المستويات رُصدت في الأرز الأميركي والايطالي. وأظهر التحليل أيضاً أن الأرز البني يحتوي على كمية من الزرنيخ أعلى من الأرز الأبيض. وتختلف المستويات باختلاف مكان زراعة الأرز. عُثر على أعلى تركيزات في أرز أربوريو الإيطالي، والأرز الأبيض والبني من جنوب شرق الولايات المتحدة.

* أدنى المستويات في البسمتي. بينما احتوت أرز السوشي والياسمين وأنواع أخرى من الأرز الأبيض من كاليفورنيا، بالإضافة إلى أرز الياسمين من تايلاند وأرز بسمتي من الهند، على أدنى المستويات.

الأرز البني أخطر

وصرح دوجين ريو، أستاذ علم السموم الغذائية بجامعة ميسوري، بأنه على الرغم من عدم نشر النتائج في مجلة (علمية) محكمة، فإنها تتوافق مع الأبحاث السابقة. ويُعدّ الأرز ومنتجاته عادةً أكثر مصادر الغذاء تركيزاً للزرنيخ غير العضوي، وفقاً لإدارة الغذاء والدواء الأميركية.

وأوضحت فيليسيا وو، أستاذة سلامة الأغذية وتقييم المخاطر في جامعة ولاية ميشيغان، أن الأرز البني يميل إلى احتواء مستويات أعلى من الزرنيخ مقارنةً بالأرز الأبيض؛ لأن المكونين الخارجيين لحبوبه، النخالة والجنين - حيث يتركز المعدن الثقيل - سَليمان.

وأضافت وو، أن الاختلافات حسب المنطقة ترجع أساساً إلى تفاوت كميات الزرنيخ في التربة والمياه؛ اذ تمتص نباتات الأرز كميةً أكبر من الزرنيخ مقارنةً بالمحاصيل الأخرى، ويعود ذلك جزئياً إلى أنها تُزرع عادةً في حقول الأرز المغمورة بالمياه؛ ما يُسهّل على جذورها امتصاص هذا المعدن الثقيل.

تأثيرات خطرة على أدمغة الأطفال

أكدت كاراغاس أنه لا يوجد مستوى آمن معروف للتعرض للزرنيخ، ولكنه يُثير القلق بشكل خاص على الأجنة والرضع والأطفال الصغار؛ إذ يبدو أن هذا المعدن الثقيل يؤثر على نموهم وتطور أدمغتهم. ويميل الرضع والأطفال الصغار إلى استهلاك الكثير من الأرز ومنتجاته، مثل حبوب الأرز، ويرجع ذلك جزئياً إلى سهولة تناوله. ولأن أجسامهم صغيرة جداً؛ فإنهم أكثر تأثراً بالتعرض للزرنيخ من البالغين.

ومع ذلك، قد يكون هذا المعدن الثقيل غير آمن لكبار السن أيضاً. وأضافت كاراغاس أن البالغين الذين يتناولون مستويات منخفضة من الزرنيخ على مر السنين قد يكونون أكثر عرضة للإصابة بأمراض صحية، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية وداء السكري من النوع الثاني وبعض أنواع السرطان.

من جهتها، أضافت ريو أن من الصعب تقدير كيفية تأثير التعرض للزرنيخ من الأرز تحديداً على المخاطر الصحي؛ لأنه لا توجد أبحاث كافية لتحديد الكمية الآمنة للأكل. ولكن إذا كنت أنت أو عائلتك تتناولون الأرز بانتظام وكنتم قلقين بشأن التعرض له، فهناك طرق لتقليله.

كيف يمكنك تقليل خطر الإصابة بالزرنيخ؟

الزرنيخ موجود في كل مكان حولنا - في التربة، وفي مياه الشرب، وفي الهواء. تقول ريو: «لا يوجد شيء اسمه صفر» من التعرض. إليك بعض الطرق لتقليله.

* نوّع حبوبك. حبوب مثل الكينوا والدخن والفارو مغذية وتحتوي على مستويات أقل بكثير من الزرنيخ مقارنةً بالأرز. بالنسبة لحبوب الأطفال، جرب المنتجات المصنوعة من حبوب مثل الشوفان أو الشعير.

* حضّر الأرز بطريقة مختلفة. يمكن أن يؤدي طهي الأرز مثل المعكرونة - عن طريق غليه في كمية كبيرة من الماء ثم تصفيته - إلى خفض مستويات الزرنيخ بنسبة 40 في المائة إلى 60 في المائة، وفقاً لإدارة الغذاء والدواء الأميركية. تشير الأبحاث أيضاً إلى أن غلي الأرز في كمية كبيرة من الماء لمدة خمس دقائق، ثم تصفيته وإضافة المزيد من الماء لإكمال طهيه، له الفاعلية نفسها.

* افحص ماء الصنبور. يجب أن تستوفي أنظمة المياه العامة الحدود الفيدرالية أو الولائية للزرنيخ، ولكن أوصت كارغجاس بفحص المياه القادمة من بئر خاص. وأضافت أنه في حال ارتفاع مستويات الزرنيخ، فإن تركيب نظام ترشيح مياه، مثل مرشح التناضح العكسي، يمكن أن يخفضها. تجدر الإشارة إلى أن أباريق ترشيح المياه الشائعة، غير معتمدة لإزالة الزرنيخ.

* خدمة «نيويورك تايمز»