أكبر من المحيطات بثلاث أضعاف.. باحثون يؤكدون وجود خزان مياه في عمق الأرض

من أين جاءت المياه على كوكب الأرض؟ ربما كان هذا أحد أكبر الأسئلة التي شغلت تفكير العلماء، لكن اكتشاف محيط من المياه في باطن الأرض قد يجعل الإجابة على هذا السؤال أقرب.

تميز كوكب الأرض عن بقية الكواكب بسبب هذه الكمية الهائلة من المياه السائلة التي تتواجد فيه، أو – لنكون أكثر تحديدًا – على سطحه. وما درسناه جميعًا في مراحل التعليم المختلفة هو أن الماء يغطي ثلثي حجم الكوكب، وهو ما جعل بعضنا يظن أن غالبية مكونات كوكب الأرض عبارة عن ماء.

لكن الحقيقة هي أن هذه الكمية الهائلة للمياه المتواجدة في البحار والمحيطات، تنتشر بشكل كبير على القشرة الأرضية فقط، أي تلك الطبقة الرقيقة من كوكب الأرض، بينما الغالبية العظمى لمكونات كوكب الأرض هي مواد صلبة، سواء جامدة أو منصهرة بفعل الحرارة. يمثل حجم الماء على كوكب الأرض حوالي 1.386 مليار كيلومتر مكعب، بينما يبلغ حجم الكوكب 260 مليار كيلومتر مكعب، وبالتالي لا وجه للمقارنة.

يمكنك تخيل الأمر مثل البالونة التي قمت بنفخها، ثم دهنتها من الخارج باللون الأزرق، ما عدا رقعة صغيرة تركتها باللون البني. ظاهريًا ستقول إن البالونة تتكون في معظمها باللون الأزرق، لكن الحقيقة أن البالونة تتكون في معظمها من الهواء.

محيط في باطن الأرض

لكن حديثنا هنا ليس عن الماء الموجود على سطح الكوكب، بل كمية المياه الهائلة التي تتواجد في باطن الأرض، وهي أكبر من كل تلك المياه التي تتواجد على سطحه. نعم، لا تستغرب، فبعيدًا عن المياه الجوفية، يحتوي كوكب الأرض على محيط هائل من الماء في باطنه.

عام 2014 اكتشف باحثون وجود خزان للمياه في عمق كوكب الأرض، يساوي حجمه ثلاث أضعاف حجم جميع المحيطات الموجودة على السطح. هذا الماء كان مخفيًّا داخل صخرة زرقاء تسمى «رينجوودايت (Ringwoodite)»، تقع على بعد 700 كيلومتر تحت الأرض في طبقة الوشاح، وهي طبقة من الصخور الساخنة بين سطح الأرض ولبها.

وبشكل عام، تنقسم طبقات الأرض لأربعة أجزاء هي: القشرة الصلبة والتي تمثل الطبقة الأقل سمكًا وتمتد لمسافة بين خمسة و70 كيلومتر، وهي التي نعيش عليها. يليها الوشاح الذي يمتد مسافة 2890 كيلو مترًا، مما يجعله الطبقة الأكثر سمكًا بين طبقات الأرض، ويشكل حوالي 84% من حجم الأرض. بعد ذلك تأتي النواة التي تنقسم إلى طبقتين، النواة الخارجية والنواة الداخلية. النواة الداخلية صلبة ويصل نصف قطرها إلى حوالي 1220 كيلو مترًا، بينما النواة الخارجية سائلة وتمتد بسمك 3400 كيلو متر.

تمثل صخور رينجوودايت طورًا عالي الضغط من سيليكات المغنيسيوم، التي تتشكل في درجات حرارة وضغط عالية في وشاح الأرض على عمق بين 525 و660 كيلومتر. ومن الممكن أن تحتوي هذه الصخور أيضًا على الحديد والهيدروجين، وتتميز صخور رينجوودايت بقدرتها على احتواء أيونات الهيدروكسيد (ذرات الأكسجين، والهيدروجين المرتبطة ببعضها البعض) داخل هيكلها، وهي ذاتها مكونات الماء.

مصدر المياه على كوكب الأرض

يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف في توضيح مصدر بحار ومحيطات الأرض، فالحجم الضخم لهذا الخزان المائي المكتشف يلقي الضوء على مصدر مياه الأرض.

يعتقد بعض الجيولوجيين أن الماء وصل إلينا عبر المذنبات أثناء اصطدامها بالكوكب، لكن هذا الاكتشاف دعم فكرة بديلة، وهي أن المحيطات تكونت عبر التسرب التدريجي للمياه من داخل الأرض في وقت مبكر من عمر الكوكب.

وبحسب الخبراء، أصبح هذا الاكتشاف بمثابة دليل جيد على أن مياه الأرض أتت من الداخل، إذ يمكن أن تكون هذه المياه المخفية بمثابة الخزان الداعم للمحيطات على السطح، وهو ما يوضح سبب بقاء المحيطات على نفس الحجم طوال ملايين السنين دون أي تغيير تقريبًا.

تخيل أنه لو لم يتواجد هذا الخزان من المياه، كان الأمر سيكون كارثيًا بالنسبة لنا. لأنه لو كانت كمية المياه الهائلة هذه تسربت هي أيضًا إلى السطح لارتفع مستوى المياه بشكل خرافي ولكانت المياه تغطي تقريبًا كل سطح الكوكب، ربما ما عدا قمم الجبال التي كانت ستكون هي اليابسة الوحيدة المتوفرة لنا لنعيش فوقها.

كيف عرف العلماء بوجود المحيط؟

يبلغ نصف قطر كوكب الأرض 6378 كيلومتر، وهو ما يعني أننا بحاجة للحفر طوال هذه المسافة كي يتسنى لنا معرفة الطبقات التي تتكون منها الأرض وصولًا للنواة، لكن أكبر عمق قام الإنسان بحفره هو 12.2 كيلومتر فقط، والمتمثلة في ثقب بئر «كولا سوبرديب»، وهو أعمق حفرة من صنع الإنسان على الأرض، والتي استغرق حفرها من السوفييت ما يقرب من 20 عامًا.

لكن كلمة السر في استكشاف العلماء لما يحتويه باطن الأرض هو الأمواج الزلزالية. عندما تحدث هزة أرضية معينة، فإنها تنشر أمواج ضغط تنتشر عبر كامل الكوكب، وهي تلك الأمواج التي يقيسها العلماء ويعرفون شدتها ويقولون لنا إن هناك زلزال بقوة كذا ضرب هذه المنطقة وهذا هو مركزه.

تحمل هذه الأمواج معلومات أيضًا عن الطبقات التي مرت عبرها؛ بما فيها الوشاح والنواة. ومن خلال دراسة خصائص تلك الأمواج بإمكاننا أن نتعرف على الخصائص الفيزيائية الموجودة في باطن الأرض.

على سبيل المثال، بعض الأمواج تنتشر في البيئات الصلبة، بينما تنتشر أمواج أخرى في البيئات الصلبة والسائلة معًا؛ وبذلك بإمكاننا أن نعرف إن كانت بعض الطبقات صلبةً أم لا.

استخدم الفريق البحثي الذي اكتشف وجود الخزان المائي ألفين من مقاييس الزلازل لدراسة الموجات الزلزالية الناتجة عن أكثر من 500 زلزال. هذه الأمواج المتولدة تجعل الأرض تدق كجرس لأيام بعد ذلك.

من خلال قياس سرعة الأمواج على أعماق مختلفة، تمكن الفريق من معرفة أنواع الصخور التي تمر بها الأمواج، وكشفت طبقة المياه عن نفسها بسبب تباطؤ الموجات، إذ تستغرق وقتًا أطول في المرور عبر الصخور الرطبة أكثر من الصخور الجافة.

عثر الباحثون على علامات على وجود صخور رينجوودايت رطبة في المنطقة الانتقالية على بعد 700 كيلومتر لأسفل، والتي تقسم المناطق العلوية والسفلية من طبقة الوشاح. على هذا العمق، فإن الضغط ودرجة الحرارة مناسبين تمامًا لضغط وعصر صخور رينجوودايت، لينزل الماء منها، تمامًا كما لو أن هذه الصخور تتعرق ويسيل منها الماء.

المصدر: ساسة بوست

اقرأ أيضاً: منها ما يستيطع تجديد أعضاءه.. 10 حيوانات غريبة تثير دهشة العلماء

يذهب العلماء بعيدا في البحث عن الكائنات الفضائية وغيرها من الكائنات خارج الأرض، مع أن بعض أشكال الحياة على الأرض أغرب مما قد يتخيله البشر من غرابة لدى سكان العوالم البعيدة، ولذلك تقدم مجلة لوبس (L’Obs) الفرنسية سلسلة من 10 حيوانات ذات قوى غريبة، أو على الأقل لا يمكن تخيل ما هي عليه حقيقة من خلال منظرها.

وفي مقال بقلم جان بول فريتز، تعطي المجلة ملخصا عن هذه الحيوانات الرائعة والغريبة في الوقت نفسه، وهي كائنات واقعية تعيش في الطبيعة.

السمندل المتجدد (Axolotl)

هذا الحيوان الصغير المكسيكي الموطن الذي يعيش كل حياته في الماء له وجه غريب مع نتوء به شعر خلف رأسه يمثل الخياشيم، ويبقى معظم الوقت في حالة اليرقات، من دون التحول إلى شكله البالغ، مع أن ذلك لا يمنعه من التكاثر.

هذا الحيوان لديه أيضا قدرات على التجدد لفتت انتباه المجتمع العلمي، فهو -كما يقول إيمانويل كورا كوستا عالم الأحياء في جامعة لا بلاتا (Universidad Nacional De La Plata) بالأرجنتين- يجدد كل شيء تقريبا في جسمه؛ يجدد الأطراف والقلب والرئتين والفك والعينين، حتى إنه يعيد تكوين جزء من دماغه إذا تعرض للتلف، وكل ذلك من دون ندوب.

ويقول باركر فلاورز من جامعة ييل (Yale University) -وهو عضو في فريق يدرس جينوم السمندل المعجزة- “إن هذا الحيوان يجدد كل عضو أصيب، إذا لم تكن إصابته مميتة”، وهو بالتالي لا يُقدر بثمن بالنسبة للباحثين المهتمين بقدرة جسم الإنسان على إصلاح نفسه، ولكنه للأسف مهدد بالانقراض في بيئته الطبيعية.

القارض الذي يعيش كالنملة

يسميه العلماء “هيتيروسيفال”، التي تعني أن رأسه غير منتظم الشكل، لكن معظم الناس يسمونه “جرذ الخلد العاري” (naked mole rat)، لأنه خال من الشعر، وهو تقريبا أصم وأعمى، لكن له بعض الخصائص المدهشة، ومن أهمها طريقة حياته، إذ يعيش في مستعمرات في أنفاق، مع تسلسل هرمي اجتماعي صارم للغاية وتحت سلطة الملكة، مما يعني أنه أقرب إلى التنظيم المعروف لدى أغلب الحشرات.

لهذا الخلد لغة أو لغات كالنقيق، وأظهرت الدراسات الحديثة أن لكل مستعمرة لهجتها الخاصة، والأم هي التي تقرر اللغة التي سيتم التحدث بها في مستعمرتها.

ولهذا الفأر ميزة أخرى مدهشة، فهو حيوان ثديي بدم بارد، لا يشعر بمعظم أشكال الألم، كما أنه قادر على البقاء في بيئات خالية من الأكسجين تقريبا عن طريق “التحول إلى نبات”، أو بشكل أدق من خلال التصرف بالطريقة نفسها التي تتصرف بها النباتات، كما أوضح فريق البروفيسور توماس بارك من جامعة إلينوي (University of Illinois).

أما ما يلفت انتباه علماء الأحياء وعلماء الوراثة إلى هذا الحيوان فهي مناعته ضد السرطان، حيث اكتشف الباحثون في جامعة كمبريدج (Cambridge University) أن هذه الحيوانات لديها القابلية نفسها للتأثر بالسرطان مثل الأنواع الأخرى، ولكن الطريقة التي يتم بها تنظيم خلاياها في أجسامها كانت تشكل آلية لمقاومة هذا المرض.

شبل دب الماء على سطح القمر

هذا الحيوان نُقل إلى محطة الفضاء الدولية، وتمت دراسته، وهو يوجد في جميع أنحاء الكوكب، وتحطم مسبار إسرائيلي احتوى على بضعة آلاف منه على سطح القمر في أبريل/نيسان 2019، والمحتمل جدا أن تكون هذه الكائنات نجت، ولو في حالة سبات.

ومع أن شبل دب الماء مجهري، فإن له قدرات هائلة، فهو بطيء المشية ويمكن أن ينجوا من فراغ الفضاء ودرجات حرارة تقترب من الصفر المطلق والماء المغلي، وإشعاع خطير وتأثيرات قوية مثل تلك التي تحدثها رصاصة البندقية.

يستطيع هذا الكائن البقاء على قيد الحياة في البيئات المعادية، إذ يتصلب تماما ثم يعود بعد ذلك إلى الحياة، ولكن السلبية الوحيدة لديه هي أن الاحتباس الحراري سيكون ضارا به، إذ أظهرت مجموعة من العلماء من جامعة كوبنهاغن (University of Copenhagen) أن دببة الماء لا تحب درجات الحرارة المرتفعة لفترات طويلة.

البلوب.. ذاكرة من دون دماغ

يحتل البلوب المرتبة الثانية في الاهتمام لدى البشر بعد الدببة المائية مباشرة، وهو ليس حيوانا أو نباتا أو بكتيريا أو عفنا أو فيروسا، بل يُصنف فيزاروم بوليسيفالوم (اسمه العلمي) على أنه كائن حي وليس خلويا، وهو بالتالي لا يتكون من خلايا، بل من شبكات من الأنابيب المترابطة التي يمكن أن تمتد عدة أمتار، وليست لديه أعضاء، ناهيك عن دماغ، وهو مع ذلك قادر على التعلم والتواصل.

وتساءل الكاتب: كيف يمكن الحفظ من دون خلايا عصبية؟ ولكن باحثين فرنسيين من مركز أبحاث الإدراك الحيواني أوضحوا عام 2019 أن “البلوب يتعلم تحمل مادة عن طريق امتصاصها”، كما ألقى فريق ألماني هذا العام الضوء على هذا اللغز قائلا “إن بنية شبكة هذا الكائن يمكن أن تكون بمثابة ذكرى للماضي”، كما قالت الأستاذة كارين عليم، المؤلفة المشاركة لهذه الدراسة.

حيوان يستيقظ بعد 24 ألف سنة

قال الكاتب إن حيوانا مجهريا استيقظ من سبات استمر 24 ألف عام، حيث تم اكتشاف هذه الميكروبات في التربة الصقيعية في سيبيريا من قبل فريق روسي، تمكن من تحديد تاريخ طبقة التربة المتجمدة التي كانت موجودة فيها، غير أن هذا الجسد ليس بكتيريا بسيطة، ولكنه حيوان متعدد الخلايا، وكان قادرا على التكاثر عن طريق التوالد العذري.

وأشار الفريق الروسي إلى أن الدراسة التي قام بها شكلت حتى الآن أقوى دليل على أن الحيوانات متعددة الخلايا يمكن أن تتحمل عشرات الآلاف من السنين، في حالة يتوقف فيها التمثيل الغذائي تمامًا تقريبًا”.

قنديل البحر يعيش إلى الأبد

يعرف “قنديل البحر الخالد” بأنه الحيوان الوحيد المعروف القادر على العودة إلى الطفولة، فهو يبدأ بيضة ثم يرقة ثم زوائد لحمية ثم ينتقل إلى سن الرشد، وهي قنديل البحر الذي يسبح بتكاسل في المياه، إلا أنه يمكن أن يتطور بالمقلوب، ليعود إلى حالة الزوائد اللحمية التي تلد قناديل بحر متطابقة وراثيا مع سابقتها، وبالتالي تبدأ في التقدم في السن مرة أخرى، في عملية تجعلها خالدة نظريا.

طائر متعدد الألوان وله رائحة كريهة

هذا الطائر، وإن لم يكن ابن عم ابن عرس، فإنه يشترك معه في خصائص الرائحة، فهو طائر جميل متعدد الألوان ذو ريش منتفخ معروف برائحته الكريهة في حجم الدراج تقريبا، ويتغذى حصريا على الأوراق.

وطائر الهواتزين (hoatzin) ضعيف الجناح كالدجاج، ومثل الأبقار لديه عدة جيوب في المعدة، حيث يحدث الهضم ببطء، والأوراق المتعفنة في جهازه الهضمي هي التي تولد الرائحة التي أكسبته لقب الطائر النتن، وهو يعيش في الغابات الاستوائية في أميركا الجنوبية.

نملة الباندا

تُعرف بهذا الاسم لأنها تشبه إلى حد ما باندا مصغرة لديها زوج إضافي من الأرجل، وقد يظنها من ليست لديه دراية بتصنيف الحشرات نملة، لأن أفراد “إسبينولا” (euspinolia) وأبناء عمومتها من “النمل المخملي” تشبه النمل، وإن كانت أقرب الأقارب للدبور مع أن الإناث ليست لها أجنحة.

تعيش نملة الباندا في تشيلي، ولها لدغة لا تتردد في استخدامها، وتضع بيضها بين يرقات النحل وأنواع الدبابير الأخرى، لتتغذى على يرقات مستضيفيها.

الحبار العملاق وحش أسطوري

الحبار العملاق ليس عملاقا تماما، إذ يزن أكبر حيوان بالغ تم اكتشافه منه طنا، ويبلغ طوله نحو 13 مترا، وهو يعيش في الأعماق البعيدة، ويتغذى على الأسماك والحبار الآخر، وقد رؤي حيا لأول مرة عام 2006.

وتمكن العلماء من ترتيب تسلسل الجينوم لدى الحبار العملاق في أوائل عام 2020، وهو يتألف من 2.7 مليار زوج قاعدي، أو 90% من حجم الجينوم البشري، ويبلغ قطر عيون هذا المخلوق 30 سنتيمترا، وهي الأكبر في مملكة الحيوان كلها، ولكنه لا يعيش أكثر من 5 سنوات تقريبا.

الأرغونوت الشراعية.. رخويات العام

ليست لرخويات “الأرغونوت أرغو” قدرات خاصة غير مظهرها، وهو الذي أكسبها مسابقة جمال “رخويات عام 2021″، إذ اختارت لجنة تحكيم من المتخصصين 5 متسابقين من أصل 120 ترشيحا، وصوّت الجمهور على الإنترنت للفائز وهو من نوع “أرغونوت أرغو” الذي أعلن في الأول من فبراير/شباط الماضي.

ولدى الأنثى من هذه الرخويات أذرع خاصة تشبه المجاديف وتفرز قشرة خزفية بسماكة ورقة، تشكل بالنسبة لها ما يشبه القارب لحماية بيضها، وهي مفترس شرس رغم سلوكها الهادئ، لأنها تحقن بالسم فرائسها من رخويات أعماق البحار.

المصدر : لوبس – إعداد: الجزيرة نت