«سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس

رصد العلماء تفككه لأجزاء في مشهد نادر

المذنب «سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس
المذنب «سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس
TT

«سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس

المذنب «سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس
المذنب «سوهو» يواجه مصير مكعب الثلج أمام الشمس

تسبب الإشعاع المكثف من الشمس في قطع أجزاء من المذنب «سوهو 323P»، بسبب التصدع الحراري، وهي ظاهرة يتم تسجيلها لأول مرة.
وعلى غرار كيفية تكسر مكعبات الثلج عند سكب مشروب ساخن عليها، يمكن أن تساعد آلية فقدان الكتلة هذه، في تفسير ما حدث للمذنب الذي تفكك إلى أجزاء عند اقترابه من الشمس، كما أعلن فريق بحثي دولي يتزعمه باحثون من جامعة «ماكاو للعلوم والتكنولوجيا» بالصين في الدراسة المنشورة 14 يونيو (حزيران) الماضي بدورية «استرونوميكال جورنال».
والنظام الشمسي مكان خطير، ونرى في الكتب المدرسية أشكالاً للأجرام السماوية تدور حول الشمس في مدارات منتظمة، لكن إذا كان مدار جسم ما لا يتناسب مع هذا النمط، فإن تأثيرات الجاذبية من الأجسام الأخرى تزعزع استقرار المدار، وأحد المصائر الشائعة لمثل هذه الأجسام المقذوفة هو أن تصبح مذنبات في مدارات قريبة من الشمس حيث ستغرق في النهاية في الشمس.
ونظراً لأن هذه المذنبات تمر بالقرب من الشمس، فمن الصعب اكتشافها ودراستها، وتم اكتشاف معظمها عن طريق الصدفة في ملاحظات التلسكوب الشمسي، لكن حتى مع أخذ هذه الصعوبة في الاعتبار، يوجد عدد أقل بكثير من المذنبات القريبة من الشمس مما كان متوقعاً، مما يشير إلى أن شيئاً ما يدمّرها قبل أن تتاح لها فرصة القيام بغوصها النهائي المميت في الشمس.
وباستخدام أسطول من التلسكوبات الرائدة عالمياً على الأرض وفي الفضاء، تم التقاط صور لمذنب صخري دوري قريب من الشمس يتفكك، وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رصد مثل هذا المذنب، وهو يتفكك ويمكن أن يساعد ذلك في تفسير ندرة مثل هذه المذنبات الدورية القريبة من الشمس.
ولفهم هذه المذنبات بشكل أفضل، درست مجموعة من علماء الفلك من جامعة «ماكاو» والولايات المتحدة وألمانيا وتايوان وكندا هذا المذنب القريب من الشمس المسمى (323P -SOHO) باستخدام تلسكوبات متعددة بما في ذلك تلسكوب «سوبارو»، وتلسكوب كندا وفرنسا وهاواي (CFHT)، وتلسكوب «جيميني نورث»، وتلسكوب «لويل ديسكفري}، وتلسكوب «هابل» الفضائي.
وكان مدار المذنب مقيداً بشكل سيئ، لذلك لم تكن المجموعة تعرف بالضبط أين تبحث عنه، لكنّ مجال الرؤية الواسع لتلسكوب «سوبارو» سمح لهم بإلقاء شبكة واسعة والعثور على المذنب وهو يقترب من الشمس، وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها التقاط المذنب (323P - SOHO) بواسطة تلسكوب أرضي. وباستخدام هذه البيانات، كان الباحثون قادرين على تقييد المدار بشكل أفضل، وعرفوا إلى أين يوجهون التلسكوبات الأخرى وكانوا ينتظرون عندما يبدأ المذنب في الابتعاد عن الشمس مرة أخرى.
ولدهشتهم وجد الباحثون أن المذنب تغيَّر بشكل ملحوظ في أثناء مروره القريب من الشمس، ففي بيانات تلسكوب «سوبارو»، كان مجرد نقطة، لكن في بيانات المتابعة كان له ذيل مذنب طويل من الغبار المقذوف، وهو ما دفع الباحثون إلى القول إن الإشعاع المكثف من الشمس تسبب في قطع أجزاء من المذنب بسبب التصدع الحراري، على غرار كيفية تكسر مكعبات الثلج عند سكب مشروب ساخن عليها.
لكنّ النتائج التي توصل إليها الباحثون أثارت أسئلة أكثر مما أجابت، حيث وجدوا أن المذنب يدور بسرعة، ويستغرق أكثر من نصف ساعة في كل دورة، وأن لونه لا يشبه أي شيء آخر في النظام الشمسي، وبالتالي خلصوا من ذلك إلى أن هناك حاجة إلى ملاحظة المذنبات الأخرى القريبة من الشمس لمعرفة ما إذا كانت تشترك أيضاً في هذه السمات.


مقالات ذات صلة

صورة استثنائية لنجم يُحتضَر على بُعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض

يوميات الشرق يمرّ بالمرحلة الأخيرة من حياته قبل موته (إكس)

صورة استثنائية لنجم يُحتضَر على بُعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض

أظهرت أول صورة مقرَّبة لنجم يُعرَف باسم «WOH G64» إحاطته بالغاز والغبار، مُبيِّنة، أيضاً، اللحظات الأخيرة من حياته، حيث سيموت قريباً في انفجار ضخم...

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق مركبة الفضاء «ستارشيب» تظهر وهي تستعد للإطلاق من تكساس (رويترز)

«سبيس إكس» تستعد لإجراء اختبار سادس لصاروخ «ستارشيب» وسط توقعات بحضور ترمب

تجري «سبيس إكس» اختباراً سادساً لصاروخ «ستارشيب» العملاق، الثلاثاء، في الولايات المتحدة، في محاولة جديدة لاستعادة الطبقة الأولى منه عن طريق أذرع ميكانيكية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد جانب من الجلسة الافتتاحية لـ«منتدى دبي للمستقبل»... (الشرق الأوسط)

«منتدى دبي»: 7 تطورات رئيسية سيشهدها العالم في المستقبل

حدد نقاش المشاركين في «منتدى دبي للمستقبل - 2024» 7 تطورات رئيسية تمثل لحظة محورية للبشرية، منها العودة إلى القمر والطاقة الشمسية.

«الشرق الأوسط» (دبي)
الاقتصاد جناح «مجموعة نيو للفضاء» في معرض «جيتكس» (إكس) play-circle 01:45

رئيس «الخدمات الجيومكانية» في «نيو للفضاء»: سنطلق تطبيقاً للخرائط الرقمية

تمضي السعودية نحو مساعيها في التنويع الاقتصادي عبر تطوير قطاعات جديدة ومستقبلية، يبرز من ضمنها قطاع الفضاء بوصفه أحد القطاعات التي يتسارع فيها التقدم.

مساعد الزياني (الرياض)
يوميات الشرق رواد الفضاء ماثيو دومينيك ومايكل بارات وجانيت إيبس يعقدون مؤتمراً صحافياً في مركز جونسون الفضائي في هيوستن (أ.ب)

بعد 8 أشهر في الفضاء... رواد «ناسا» يرفضون الإفصاح عن شخصية من أصيب منهم بالمرض

رفض 3 رواد فضاء تابعين لـ«ناسا» انتهت مهمة طويلة قاموا بها في محطة الفضاء الدولية بالمستشفى، الشهر الماضي، كَشْفَ مَن منهم كان مريضاً.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
TT

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)

تُشكل ندرة المياه العذبة تحدياً عالمياً زائداً، خصوصاً في المناطق الجافة التي تشهد استنزافاً سريعاً لمواردها المحدودة. كما يزيد النمو السكاني والتطور الاقتصادي من حدة المشكلة، حيث يرفعان الطلب على المياه لأغراض الشرب والزراعة والصناعة؛ مما يهدد الصحة العامة والأمن الغذائي.

وتعتمد الطرق التقليدية لتحلية المياه على الطاقة بشكل مكثف ولها آثار بيئية سلبية، بينما تعد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية حلاً واعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي، حيث تستفيد من الطاقة الشمسية المتجددة. وعلى الرغم من أن أنظمة «المقطرات» الشمسية لتحلية المياه تعد طريقة مستدامة، فإنها تواجه تحديات مثل الكفاءة المنخفضة التي تتراوح بين 30 و40 في المائة، ومعدلات إنتاج منخفضة للمياه العذبة، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناجم عن استخدام مواد تقليدية، مثل المواد ذات التغير الطوري.

ألياف طبيعية

واستعرضت دراسة مرجعية أجراها باحثون مصريون، إمكانية استخدام الألياف الطبيعية بوصفها وسيلة مستدامة لتعزيز أداء الأنظمة الشمسية لتحلية المياه. وتتميز الألياف الطبيعية، المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية متاحة في المناطق النائية، بكونها بديلاً منخفض التكلفة، وقابلة للتحلل الحيوي، ومتعددة الاستخدامات.

ووفق النتائج المنشورة بعدد نوفمبر (تشرين الثاني) بدورية (Solar Energy)، يمكن للألياف الطبيعية مثل القطن، وقش الأرز، وألياف شجرة الموز، ونبات السيزال، وقش الخيزران، تحسين الأداء من خلال توفير الهيكل المسامي من أجل ترشيح المياه، وإزالة الشوائب، وتعزيز نقل الحرارة.

يقول الدكتور محمد عجيزة، الباحث الرئيسي للدراسة بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كفر الشيخ، إن الألياف الطبيعية توفر حلاً مستداماً لتحسين كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع تقليل الأثر البيئي، لأنها تتميز بالتحلل البيولوجي، ما يجعلها خياراً جذاباً لتعزيز كفاءة الأنظمة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى الموارد.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن الألياف الطبيعية توفر امتصاصاً عالياً للإشعاع الشمسي؛ مما يُحسّن الاحتفاظ بالحرارة ويزيد معدلات التبخر، كما تعزز الكفاءة الحرارية والعزل وتقلل الفاقد الحراري؛ مما يزيد من كفاءة التكثيف بفضل مساحتها السطحية الكبيرة، فيما تُسهّل خصائصها نقل المقطر الشمسي، وتوزيعه في المناطق النائية، حيث تقلل من الوزن الإجمالي له.

تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعد حلا ًواعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي (جامعة واترلو)

تقييم الأداء

أثبتت الدراسة أن الألياف الطبيعية تتمتع بقدرة استثنائية على امتصاص المياه تصل إلى 234 في المائة، بالإضافة إلى خصائصها الحرارية المميزة؛ مما يتيح استخدامها بوصفها مواد عازلة أو ممتصة أو موصلة للحرارة في الأنظمة الشمسية. ويسهم ذلك في تحسين عمليات التبخير والتكثيف. وتعمل هذه الألياف على تعزيز نقل الحرارة وتقليل فقد الطاقة؛ مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بنسبة 15 في المائة. كما وجد الباحثون أن هذه الألياف أثبتت قدرتها على زيادة إنتاجية المياه العذبة بشكل ملحوظ، حيث حققت زيادة تصل إلى 123.5 في المائة مع قشور الجوز الأسود، و126.67 في المائة مع مزيج من ألياف النباتات التي تنمو في البرك والمستنقعات وألياف السيزال.

وبالمقارنة مع المقطرات التقليدية، حققت بعض الألياف زيادة ملحوظة في إنتاج المياه العذبة، مثل نشارة الخشب وقش الأرز (62 في المائة)، واللوف الأسود (77.62 في المائة)، وألياف السيزال (102.7 في المائة)، والقماش القطني (53.12 في المائة)، وألياف النخيل (44.50 في المائة)، وألياف الكتان (39.6 في المائة).

وحددت الدراسة أبرز مميزات التوسع في استخدام الألياف الطبيعية في تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية، مثل وفرة الموارد الشمسية والمساحات الواسعة لتركيب الأنظمة، بالإضافة لكون الألياف خياراً مستداماً. كما تدعم زيادة استنزاف الموارد المائية العالمية، ونمو السكان، وزيادة الوعي بتغير المناخ الحاجة الملحة لهذه التكنولوجيا.

في المقابل، أشار الباحثون إلى تحديات تواجه هذه التقنيات، منها قلة الاستثمارات في الطاقة المتجددة، والوعي المحدود بفوائد أنظمة التحلية الشمسية، بالإضافة إلى قلة الانتشار والعوائق التجارية مقارنة بالتقنيات التقليدية، والاختلافات في سياسات الطاقة بين الدول، ما يؤثر على إمكانية توسيع نطاق استخدامها.

وأوصى الباحثون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين تركيبات الألياف الطبيعية، واستكشاف بدائل قابلة للتحلل الحيوي لتقليل الأثر البيئي. وأكدوا أهمية إجراء تقييمات شاملة لتقنيات التحلية الشمسية لتحقيق أقصى تأثير ممكن وتلبية الاحتياجات الزائدة للمياه بشكل مستدام؛ مما يسهم في دعم الأمن المائي، وتعزيز القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية.