حل لغز الاحمرار الدائم للمريخ

«شياطين الغبار» والرياح النهارية سبب الضباب المستمر

«شياطين الغبار» تتسبب في الاحمرار الدائم للمريخ (ناسا)
«شياطين الغبار» تتسبب في الاحمرار الدائم للمريخ (ناسا)
TT

حل لغز الاحمرار الدائم للمريخ

«شياطين الغبار» تتسبب في الاحمرار الدائم للمريخ (ناسا)
«شياطين الغبار» تتسبب في الاحمرار الدائم للمريخ (ناسا)

وجد فريق كبير من الباحثين المنتسبين إلى مؤسسات متعددة في الولايات المتحدة وإسبانيا وفرنسا وفنلندا أن «شياطين الغبار» المتكررة والرياح المتحدرة أثناء النهار، هي سبب ضباب المريخ المستمر في الغلاف الجوي.
وفي ورقتهم المنشورة في مجلة «ساينس أدفانسيس»، تصف المجموعة البحثية دراستهم للبيانات الخاصة بأول 216 يوماً مريخياً من رحلة العربة المتجولة «برسفيرنس روفر»، التابعة لوكالة «ناسا» الفضائية الأميركية، عبر سطح أجزاء من الكوكب الأحمر وما تعلموه منها.
وعرف العلماء لسنوات عديدة أن المريخ يبدو أحمر، لا بسبب الغبار الذي يغطي سطحه فحسب، لكن لأن الكثير من هذا الغبار ينتقل عالياً في الغلاف الجوي للكوكب.
وما بقي لغزاً حتى الآن هو العوامل المسؤولة عن إبقاء الغبار عالياً. وأظهرت الأبحاث السابقة أن المريخ يتعرض لعواصف ترابية كبيرة ودورية تحمل كميات هائلة من الغبار في الغلاف الجوي، لكن دراسة العواصف أظهرت أنها ليست متكررة بما يكفي لتفسير استمرار وجود الغبار في الغلاف الجوي.
ولمعرفة السبب الحقيقي، درس الباحثون البيانات من العربة المتجولة «برسفيرنس روفر»، وهي مُجهزة بلوحة من المستشعرات تُعرف مجتمعة باسم محلل ديناميكيات بيئة المريخ (MEDA)، وهي تشمل أنظمة لمراقبة ضغط الهواء ودرجة الحرارة وسرعة الرياح، ولديها أيضاً أجهزة لتحليل تشتت الغبار من خلال ضوء الشمس، وتحتوي العربة الجوالة أيضاً على ميكروفون يمكنه الاستماع إلى الرياح وكاميرات لالتقاط الصور.
ووجد الباحثون أن «شياطين الغبار» منتشرة بكثرة على سطح المريخ، على الأقل في الجزء الذي تسير فيه العربة الجوالة «برسفيرنس روفر» على الكوكب، ووجدوا أنه يتم إنتاج شيطان غبار واحد على الأقل بالقرب من العربة الجوالة كل يوم.
وشياطين الغبار، هي زوبعة ترابية قوية تشبه الأعاصير في الشكل، وتتشكل عندما ترتفع درجة حرارة الأرض مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الهواء القريب من السطح ويرتفع، وأثناء ارتفاع الهواء، يمكن أن يتلامس مع أجزاء صغيرة من الهواء البارد في الأعلى مما يؤدي بدوره إلى تدوير عمود الهواء.
ووجد الباحثون أيضاً أن رياح المتحدر النهاري كانت شائعة جداً أيضاً، وكانت هذه الأحداث أقل شيوعاً من شياطين الغبار، لكنها تميل إلى سحب المزيد من الغبار من السطح إلى الغلاف الجوي، ويفترض الباحثون أن أحداث الرياح مجتمعة توفر تفسيراً معقولاً لاستمرار الغبار في الغلاف الجوي.
ويثني الباحث محمد يوسف، أستاذ جيولوجيا المياه بمركز بحوث الصحراء بمصر، على هذه النتائج، لكونها تفسر ظاهرة، قد تعرض البعثات الروبوتية وكذلك البشرية المتوقعة للمريخ للخطر، حيث تؤثر مثلاً على الرؤية البشرية وتعوق عمل خلايا الطاقة الشمسية الضرورية من أجل توفير الطاقة للروبوتات ولأي رحلات بشرية متوقعة، وبالتالي لا بد من الوقوف على أسبابها وفهمها آلية حدوثها.
يقول لـ«الشرق الأوسط»، إن فهم ما يحدث في المريخ يساعد أيضاً في فهم بعض الظواهر على الأرض، لأن كلا الكوكبين تجمعهما ظروف متشابهة، ومن الممكن أن يتم تفسير أشياء تحدث على المريخ من خلال متابعة نظريتها في الأرض، والعكس صحيح.
وفي دراسة سابقة ليوسف نشرتها مجلة «علوم الفضاء» الدولية في أبريل (نيسان) 2020، نجح في تحديد «دلتا جيزارو»، كإحدى المناطق على المريخ التي يحتمل أن توجد بها مياه، من خلال دراسة الأودية والدلتاوات والرواسب النهرية التي تتكون على سطح الأرض بفعل المياه، ووجد أن منطقة «دلتا جيزارو» بكوكب المريخ تحتوي على الأشكال نفسها، وفق الصور التي أتاحتها وكالات الفضاء الدولية.


مقالات ذات صلة

رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً

يوميات الشرق الكويكبات الجديدة رُصدت بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً

تمكن فريق من علماء الفلك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة من رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
الولايات المتحدة​ باميلا ميلروي نائبة مدير «ناسا» وبيل نيلسون مدير «ناسا» خلال مؤتمر صحافي في واشنطن (أ.ف.ب)

«ناسا» تعلن تأجيلات جديدة في برنامج «أرتميس» للعودة إلى القمر

أعلن مدير إدارة الطيران والفضاء (ناسا)، بيل نيلسون، تأجيلات جديدة في برنامج «أرتميس» الذي يهدف إلى إعادة رواد الفضاء إلى القمر لأول مرة منذ 1972.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم رائدا الفضاء سونيتا ويليامز وباري ويلمور (أ.ب)

مرور 6 أشهر على رائدَي فضاء «ناسا» العالقين في الفضاء

مرّ ستة أشهر على رائدَي فضاء تابعين لوكالة الفضاء والطيران الأميركية (ناسا) عالقين في الفضاء، مع تبقي شهرين فقط قبل العودة إلى الأرض.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق رحلة ولادة الكسوف الاصطناعي (أ.ب)

«عرض تكنولوجي» فضائي يمهِّد لولادة أول كسوف شمسي اصطناعي

انطلق زوج من الأقمار الاصطناعية الأوروبية إلى الفضاء، الخميس، في أول مهمّة لإنشاء كسوف شمسي اصطناعي من خلال تشكيل طيران فضائي مُتقن.

«الشرق الأوسط» (كيب كانافيرال فلوريدا )
يوميات الشرق نموذج ثلاثي الأبعاد لسطح كوكب الزهرة تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر من قبل وكالة «ناسا» يظهر بركان سيف مونس الذي يظهر علامات نشاط مستمر في هذه الصورة المنشورة دون تاريخ (رويترز)

دراسة ترجّح عدم احتواء كوكب الزهرة على المحيطات إطلاقاً

من المرجح أن أي ماء في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بقي على شكل بخار، وأن الكوكب لم يعرف المحيطات، وفق دراسة أجرتها جامعة كامبريدج.

«الشرق الأوسط» (لندن)

التنشيط الزائد للجهاز المناعي الفطري قد يسبب السرطان

رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
TT

التنشيط الزائد للجهاز المناعي الفطري قد يسبب السرطان

رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة
رسم تصويري للإنترفيرون الذي يفرزه نظام المناعة لمحاربة الفيروسات الدخيلة

تؤكد دراسة أميركية جديدة على الدور المزدوج الذي يلعبه الجهاز المناعي الفطري (الطبيعي)، ليس فقط بوصفه حارساً ضد مسببات الأمراض، ولكن أيضاً، من جهة أخرى، بوصفه مساهماً محتملاً في الإصابة بالسرطان عندما يُنشَّط باستمرار بسبب عدم الاستقرار الجيني.

وتلعب الإشارات المناعية عادة دوراً رئيسياً في الحفاظ على استقرار الجينوم خلال تضاعف «الحمض النووي (دي إن إيه - DNA)».

وجاءت نتائج الدراسة لتضيف رؤى حيوية لفهمنا البيولوجيا البشرية الأساسية، كما أنها قد تلقي أيضاً ضوءاً جديداً على بدايات نشوء الورم الخبيث، وتقدم فرصاً محتملة لعلاجات جديدة.

لقد طورت الكائنات الحية مسارات معقدة لاستشعار الحمض النووي التالف وإرسال الإشارات إليه وإصلاحه. وهناك جوانب جديدة حول دور الجهاز المناعي الفطري في الاستجابة للتعامل مع هذا الضرر، سواء في سياق الإصابة بالسرطان، وفي تعزيز صحة الإنسان بشكل عام.

تنشيط الجهاز المناعي... والسرطان

تكشف الدراسة الجديدة، التي قادها المؤلف الأول الدكتور هيكسياو وانغ، من «برنامج البيولوجيا الجزيئية» في «مركز ميموريال سلون كيترينغ للسرطان» الأميركي في نيويورك، ونُشرت في مجلة «Genes & Development» يوم 25 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، عن وجود صلة بين الإشارات المناعية الفطرية وتطور الورم في أنسجة الثدي.

وتشير البيانات البحثية إلى أنه عندما ينشأ عدم الاستقرار في الجينوم، فإن التنشيط المزمن للجهاز المناعي الفطري يمكن أن يزيد بشكل كبير من احتمالات الإصابة بالسرطان.

وركزت الدراسة على مركب بروتيني معقد يسمى «مركب بروتين إصلاح كسور الحمض النووي (دي إن إيه) مزدوج السلسلة (Double-strand break repair protein Mre11)»، وهو إنزيم يرمَّز في البشر بواسطة الجين «MRE11» الذي يلعب دوراً محورياً في الحفاظ على استقرار الجينوم من خلال استشعار وإصلاح «كسور الحمض النووي مزدوج السلسلة».

طفرة بروتينية وتطور الورم

ولدراسة كيف يمكن أن تؤدي المشكلات المتعلقة بهذا البروتين إلى الإصابة بالسرطان، تلاعب الفريق بنسخ من البروتين في «عضويات الأنسجة الثديية (وهي أعضاء نموذجية مصغرة مزروعة في المختبر)»، وقد زُرعت في فئران المختبر.

* تطور الورم: عندما نُشّطت الجينات السرطانية، طورت الفئران التي تحتوي عضويات تحمل «مركب بروتين إصلاح» متحولة مختبرياً، أوراماً بمعدل أعلى بكثير (نحو 40 في المائه) مقارنة بنحو 5 في المائة فقط لدى الفئران الطبيعية. ويؤكد هذا الاختلاف الصارخ على دور «مركب بروتين الإصلاح» في الحفاظ على الاستقرار الجينومي وقمع تكوّن الورم.

* عدوانية الورم: كانت الأورام التي نشأت لدى الفئران التي تحتوي عضويات تحمل «مركب بروتين إصلاح» متحولة، أكثر عدوانية بشكل ملحوظ من تلك الموجودة لدى نظيراتها الطبيعية. وهذا يشير إلى أن فقدان، أو طفرة، «مركب بروتين الإصلاح» لا يزيدان فقط من احتمالية بدء السرطان، ولكنهما قد يساهمان أيضاً في ظهور نمط سرطاني أكثر توغلاً أو سريع التقدم.

كما توفر هذه النتائج رابطاً واضحاً بين أوجه القصور في «مركب بروتين الإصلاح» وعدم الاستقرار الجيني وارتفاع خطر الإصابة بالسرطان؛ مما يسلط الضوء على الدور الحاسم الذي يلعبه المركب في الحماية من تطور الورم. وقد يساعد فهم هذه العلاقة في إعداد استراتيجيات علاجية محتملة لاستهداف ضغوط التكاثر السرطاني ومسارات تنشيط المناعة في تلك السرطانات المرتبطة بخلل في عمل «مركب بروتين الإصلاح».

نقص البروتين يهدد الجينوم

يعتمد هذا البحث الجديد على دراسة سابقة قادها الدكتور كريستوفر واردلو من «برنامج علم الأحياء الجزيئي» في «مركز ميموريال سلون كيترينغ للسرطان» التي نشرت في مجلة «Nature Communications» يوم 10 أكتوبر (تشرين الأول) عام 2022.

وركزت تلك الدراسة على دور «مركب بروتين الإصلاح» في الحفاظ على سلامة الجينوم. ووجدت أنه عندما يكون المركب غير نشط أو ناقصاً فإنه يؤدي إلى تراكم الحمض النووي في سيتوبلازم الخلايا، وتنشيط الإشارات المناعية الفطرية. وكشف هذا الجانب من البحث عن ارتباط مهم بين طفرات «المركب» وتنشيط الاستجابة المناعية.

وأدى «المركب المتحور» إلى زيادة تنشيط الجينات المحفزة بالإنترفيرون (ISGs) وهو ما يشير إلى أنه عندما يكون المركب غير فعال فإن الجهاز المناعي الفطري يُنشَّط بشكل غير طبيعي، حتى في غياب محفز فيروسي أو مسبب للأمراض خارجي نموذجي.

والإنترفيرونات جزيئات إشارات تطلقها الخلايا عادة استجابة للعدوى الفيروسية والتحديات المناعية والضغوط الخلوية، ويشير تنشيطها في سياق طفرات «مركب بروتين الإصلاح» إلى أن الخلية تدرك عدم الاستقرار الجيني بوصفه شكلاً من أشكال الإجهاد يتطلب استجابة مناعية.

إمكانات العلاج

وقد سلطت هاتان الدراستان (وغيرهما) معاً ضوءاً جديداً على كيفية عمل «مركب بروتين الإصلاح» لحماية الجينوم عند تكاثر الخلايا، وكيف أنه يمكن عندما لا يعمل بشكل صحيح أن يحفز الجهاز المناعي الفطري بطرق يمكن أن تعزز السرطان.

وقد يؤدي فهم هذه الآليات إلى استراتيجيات تخفف من «تنشيط المناعة المزمن»، مما قد يمنع تطور الأورام، أو يقدم طرقاً علاجية جديدة، كما يفتح طريقاً واعدة للعلاجات التي قد تمنع سوء التنظيم الجيني، أو تخفف من الاستجابات المناعية الضارة.