سحابة مريخية بطول 1600 كم تكشف فيزياء جليدية فريدة
بعد سنوات من الغموض، نجح علماء في محاكاة تشكل السحابة الأطول على المريخ، مؤكدين دور فيزياء نظرية لم تُشاهد عملياً في أي غلاف جوي كوكبي سابقاً.

نهاية لغز السحابة الأطول
منذ رصد أولي بواسطة مسبار في عام 2018، ظل العلماء عاجزين عن تفسير وجود سحابة رقيقة وطويلة جداً تظهر كل صباح خلال فصلي الربيع والصيف على المريخ. هذه الظاهرة، المعروفة باسم سحابة أرسي مونز الممتدة (AMEC)، تظهر قرب بركان أرسي مونز وتطول تدريجياً حتى تتجاوز 1,000 ميل، أي ما يعادل المسافة بين نيويورك وكansas City، قبل أن تتبدد. هذا النمط يتكرر لعدة أشهر، مما أثار تساؤلات حول الآليات الفيزيائية الكامنة خلفه. ويمكن الرجوع إلى Ars Technica للاطلاع على التفاصيل الأصلية للمصدر.
نموذج رياضي يكشف الحقيقة
كسر فريق بحثي هذا الجمود أخيراً من خلال محاكاة ناجحة لأول مرة لآلية تشكل السحابة. تشير النتائج المنشورة في مجلة Nature Geoscience إلى أن الظاهرة يقودها عملية فيزيائية لم تُرصد مباشرة في أي غلاف جوي كوكبي من قبل. أوضح خورخي هيرنانديز-بيرنال، عالم الكواكب في جامعة السوربون بباريس والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان صحفي أن الفريق اضطر لتضمين فيزياء غريبة في نماذجه. هذه الفيزياء، رغم وجودها في الكتب المدرسية، تُعامل عادةً كنظرية بحتة ولا يُعتقد أنها تحدث في الطبيعة، لكنها كانت ضرورية لمطابقة الملاحظات الفعلية للسحابة.
النواة المتجانسة: تكاثف دون غبار
على الأرض، تتشكل السحب عادة عندما يتكثف بخار الماء ليكوّن قطرات أو بلورات جليدية بوجود جسيمات دقيقة مثل الغبار أو الملح، وهي عملية تسمى النواة غير المتجانسة. لكن الدراسة الجديدة تقترح أن سحابة AMEC تتشكل عبر ما يُعرف بالنواة المتجانسة (homogeneous nucleation)، حيث يتحول البخار مباشرة إلى بلورات جليدية بذاته دون أي مساعدة من الحطام أو الجسيمات العالقة. قارن هيرنانديز-بيرنال هذه العملية بظهور قطرات التكاثف في منتصف الغرفة بدلاً من على النافذة، واصفاً الأمر بأنه غير متوقع تماماً.
شروط قاسية وموجات هوائية
تتطلب هذه الظاهرة الفريدة شروطاً بيئية متطرفة، تشمل انخفاضاً حاداً في درجة الحرارة بمقدار 30 درجة مئوية خلال 10 دقائق فقط، بالإضافة إلى رطوبة نسبية عالية جداً. يلعب بركان أرسي مونز دوراً محورياً في هذه العملية؛ فعندما تصطدم تيارات الرياح بهذا البركان الذي يبلغ ارتفاعه 65,000 قدم، تنشأ موجة هوائية قوية تدفع الهواء الرطب إلى طبقات عالية من الغلاف الجوي خلال دقائق معدودة. هذه الديناميكية الهوائية هي المحرك الأساسي الذي يخلق البيئة المناسبة للتكاثف المتجانس.
رطوبة تفوق الخيال
فترض العلماء سابقاً أن ظواهر مشابهة قد تحدث في الطبقات العليا من أغلفة كواكب أخرى، بما في ذلك الزهرة وحتى الأرض، لكنها لم تُرصد أبداً. وهذا ليس مفاجئاً نظراً للرطوبة الهوائية الشديدة المطلوبة لهذه الظاهرة، والتي تتجاوز أي قيمة قُيسَت على الأرض بأكثر من 100,000 مرة. قبل هذه المحاكاة، لم يكن معروفاً حتى أن مستويات الرطوبة هذه موجودة على المريخ أصلاً، مما يجعل اكتشافها تحدياً علمياً كبيراً.
فجوة معرفية حول الغلاف الجوي
يؤكد هيرنانديز-بيرنال أن المعلومات المتاحة عن الغلاف الجوي للمريخ أقل بكثير مما نملكه عن الأرض، مما يجعل إعادة إنتاج سحابة AMEC بدقة بهذا المستوى نجاحاً كبيراً. وأضاف أن النتيجة مذهلة، لأنها تكشف عن فيزياء تعمل في الطبيعة رغم اعتقادنا السابق بأنها نظرية فقط. هذا الاكتشاف يفتح آفاقاً جديدة لفهم العمليات الجوية على الكواكب الأخرى ويؤكد أن المريخ لا يزال يخفي أسراراً فيزيائية عميقة لم نكتشفها بعد.
المصادر
- Ars TechnicaA 1,000-mile cloud on Mars may reveal physics never seen in nature
تابع التسلسل الزمني





