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

دراسة ترجّح عدم احتواء كوكب الزهرة على المحيطات إطلاقاً

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)
يوميات الشرق كوكب المريخ (رويترز)

محاكاة حاسوبية ترجّح نشأة قمري المريخ جراء حطام كويكب

قال موقع «سبيس» إن محاكاة حاسوبية رجّحت أن قمري كوكب المريخ المحيرين، فوبوس وديموس، ربما تكوّنا من الحُطام الناتج عن اقتراب كويكب كبير من الكوكب الأحمر.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم مصباح حمم بركانية غريبة (ناسا)

تبدو كمصباح حمم بركانية غريبة... شاهد الصور الأكثر دقة للشمس

أصبح بإمكاننا إلقاء نظرة معمقة على النجم في مركز نظامنا الشمسي من دون المخاطرة بفضل صور جديدة مبهرة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق النيزك «لافاييت» عُثر عليه بمدينة لافاييت في ولاية إنديانا الأميركية (جامعة بوردو)

نيزك يكشف وجود مياه على المريخ قبل 742 مليون سنة

توصل باحثون من جامعة بوردو الأميركية إلى أن نيزكاً يعود أصله إلى المريخ تعرضَ لتفاعل مع المياه السائلة أثناء وجوده على سطح الكوكب الأحمر قبل نحو 742 مليون سنة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق يمنح الغبار هذه المجرات الضخمة الثلاث مظهراً أحمر مميزاً (تلسكوب جيمس ويب)

اكتشاف 3 مجرات من «الوحوش الحمراء»

تمكن فريق دولي، بقيادة جامعة جنيف السويسرية (UNIGE)، يضم البروفيسور ستين وويتس من جامعة باث في المملكة المتحدة، من تحديد 3 مجرات فائقة الكتلة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)

الذكاء الاصطناعي في جراحة الفم والوجه والفكين

الذكاء الاصطناعي في جراحة الفم والوجه والفكين
TT

الذكاء الاصطناعي في جراحة الفم والوجه والفكين

الذكاء الاصطناعي في جراحة الفم والوجه والفكين

يُعتبر الذكاء الاصطناعي في مجال جراحة الفم والوجه والفكين، أداة ثورية لدعم اتخاذ القرار في التشخيص والعلاج.

توقع النتائج وتخطيط العمليات

يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحسين توقع النتائج وتخطيط العمليات الجراحية وصياغة الأجزاء المفقودة أو التالفة من عظم الفكين أو عظام الوجه باستخدام الأشعة المقطعية CBCT.

صياغة العظام بالطابعات التجسيمية

تُصمَّم الأجزاء التالفة بدقة متناهية لتُرسل إلى الطابعات التجسيمية (ثلاثية الأبعاد)، ما يتيح صياغة العظام المفقودة في دقائق معدودة. هذا التطور يقلل الزمن اللازم لصياغة هذه الأجزاء من أسابيع في مختبرات صناعة الأسنان إلى دقائق معدودة، ما جعل من علم جراحة الفم والفكين أحد أكثر المجالات نجاحاً في طب الأسنان.

تطبيقات رئيسية للذكاء الاصطناعي

كتشاف الأسنان المطمورة في الفك: يعاني نحو 10 في المائة من البشر من وجود أسنان لا تبزغ أو تظهر في الفم، بل تبقى داخل عظم الفك مطمورة. قد تمنع هذه الأسنان المطمورة النمو الطبيعي للأسنان المجاورة ما يخلق سوء إطباق وتشوه لابتسامة الشخص. يمكن للذكاء الاصطناعي اكتشاف الأسنان المطمورة بدقة ثلاثية الأبعاد وتقييم علاقتها بالهياكل التشريحية المحيطة مثل الجيوب الأنفية والفكين والقناة الفكية السفلية.

ويساعد هذا في تحسين الدقة وتقليل المخاطر المحتملة أثناء العمليات الجراحية. وقد أثبت الدكتور كولين هوبر في بحث نُشر في مجلة طب الأسنان البريطانية عام 2023 أن استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي في عمليات رفع الأسنان المطمورة أدى إلى نسبة نجاح بلغت 99.5 في المائة دون أي مضاعفات.

* توقع التورم بعد الجراحة: طُورت نماذج الذكاء الاصطناعي لتوقع التورم الوجهي بعد خلع الأسنان أو العمليات الجراحية الأخرى. وتساعد هذه النماذج الأطباء في تقديم رعاية أفضل للمرضى بعد الجراحة والحد من المضاعفات. وأظهرت إحدى الدراسات البارزة التي أُجريت في جامعة بكين عام 2020 أن استخدام الشبكات العصبية الاصطناعية في توقع تورم الوجه بعد قلع الأضراس الثالثة المطمورة حقق معدل دقة بلغ 98 في المائة.

* تحليل صعوبة استخراج الأضراس: تم استخدام نماذج الشبكات العصبية التلافيفية (CNN) لتحليل صعوبة استخراج الأضراس باستخدام الصور الشعاعية البانورامية. وأظهرت النتائج نجاحاً كبيراً في تحديد العلاقات المختلفة للعظام وزاوية السن وعمقها.

ويمكن أن يزيد استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل الصور الطبية من دقة التشخيص ويساعد الجراحين على تخطيط الجراحة بدقة أكبر. وأظهرت دراسة أجريت في مستشفى بريستول في المملكة المتحدة عام 2022 أن استخدام نماذج التعلم الآلي في تحليل الصور الطبية يمكن أن يزيد من دقة التشخيص بنسبة تصل إلى 90 في المائة.

دقة ورصد

-دقة أعلى: يمكن للذكاء الاصطناعي تحليل البيانات بسرعة ودقة، ما يقلل من فرص الخطأ البشري.

-اكتشاف مبكر: تساعد النماذج التنبؤية في اكتشاف المشاكل الصحية في مراحل مبكرة، ما يزيد من فرص العلاج الناجح.

-تكلفة أقل: يساعد الذكاء الاصطناعي في تقليل التكاليف من خلال تحسين كفاءة التشخيص وتقديم علاجات مخصصة.

إن الذكاء الاصطناعي يقدم فرصاً كبيرة لتحسين عمليات استخراج الأضراس من خلال تحليل البيانات بدقة وتقديم توصيات مخصصة لكل حالة. هذه الابتكارات تسهم بشكل كبير في تحسين نتائج الجراحة وتقليل المضاعفات المحتملة، ما يسهم في تسريع الشفاء وزيادة رضا المرضى.