حل اللغز الغريب وراء 'شلالات الدم' في القارة القطبية الجنوبية!
نيسان ـ نشر في 2023-07-05 الساعة 09:41
x
نيسان ـ في عالم شاحب من الجليد والثلج، يكون اللون الأخير الذي تتوقع رؤيته في الأفق هو اللون الأحمر.
ففي عام 1911، وفي أثناء رحلة استكشافية بريطانية إلى القارة القطبية الجنوبية، صُدم الباحثون عندما لاحظوا أن النهر الجليدي "ينزف" على بحيرة مغطاة بالجليد.
ويُعرف هذا باسم شلالات الدم، وقد استغرق الأمر أكثر من قرن من الزمن لمعرفة السبب الحقيقي وراء ذلك.
وعندما أخذ فريق من العلماء الأمريكيين عينات من Taylor Glacier في نوفمبر 2006 ومنتصف وأواخر نوفمبر 2018، وقاموا بتحليل المحتويات باستخدام مجاهر إلكترونية قوية، اكتشفوا الجاني الحقيقي.
وفي حين تم إجراء الكثير من الدراسات حول الكيمياء والميكروبات التي تعيش في التصريف المتسرب من شلالات الدم في أنتاركتيكا، إلا أنه لم يتم إجراء تحليل كامل لتكوينها المعدني. وباستخدام مجموعة من المعدات التحليلية، اكتشف الباحثون بعض المفاجآت التي ساعدت في تفسير اللون الأحمر المميز بشكل أفضل.
ويوضح عالم المواد كين ليفي من جامعة جونز هوبكنز: "بمجرد أن نظرت إلى الصور المجهرية، لاحظت وجود هذه الأغلفة النانوية الصغيرة وأنها غنية بالحديد".
وتأتي الجسيمات الصغيرة من الميكروبات القديمة وهي جزء من مائة من حجم خلايا الدم الحمراء البشرية. إنها وفيرة للغاية في المياه الذائبة في Taylor Glacier، والتي سميت على اسم العالم البريطاني توماس غريفيث تايلور الذي لاحظ شلالات الدم لأول مرة في رحلة استكشافية من 1910 إلى 1913.
وإلى جانب الحديد، تحتوي الكرات النانوية أيضا على السيليكون والكالسيوم والألمنيوم والصوديوم، وهذه التركيبة الفريدة هي جزء مما يحول المياه المالحة تحت الجليدية إلى اللون الأحمر لأنها تنزلق من لسان النهر الجليدي وتلتقي بعالم من الأكسجين وضوء الشمس والدفء لأول مرة منذ وقت طويل.
ويوضح ليفي: "لكي تكون الذرات معدنا، يجب أن يتم ترتيبها في بنية بلورية محددة جدا. هذه الأغلفة النانوية ليست بلورية، لذا فإن الطرق المستخدمة سابقا لفحص المواد الصلبة لم تكتشفها".
ويستضيف Taylor Glacier في أنتاركتيكا مجتمعا ميكروبيا قديما على عمق مئات الأمتار تحت جليده، والذي تطور في عزلة لآلاف السنين، أو ربما لملايين السنين.
وعلى هذا النحو، فهو "ملعب" مفيد لعلماء الأحياء الفلكية، على أمل اكتشاف أشكال الحياة المخفية على الكواكب الأخرى أيضا.
لكن النتائج الجديدة تشير إلى أنه إذا لم تكن لدى روبوتات مثل Mars Rover معدات مناسبة على متنها، فقد لا تكون قادرة على اكتشاف جميع أشكال الحياة الموجودة تحت الأجسام الجليدية للكوكب.
على سبيل المثال، لا يمكن نقل المعدات الطيفية المستخدمة لتحديد الغلافات النانوية في الدراسة الحالية إلى القارة القطبية الجنوبية. بدلا من ذلك، كان لا بد من إرسال العينات إلى المعامل في الخارج.
وتدعم النتائج فرضية سابقة تشير إلى أن سبب عدم اكتشاف العلماء لوجود الحياة على المريخ بعد هو أن التكنولوجيا الحالية لا يمكنها دائما تحديد بصمات الحياة، حتى عندما تتحرك المركبة فوقها مباشرة.
وإذا هبطت المركبة الفضائية المريخية في القارة القطبية الجنوبية في الوقت الحالي، على سبيل المثال، فلن تكون قادرة على اكتشاف الأغلفة النانوية الميكروبية التي تحول محطة تايلور الجليدية إلى اللون الأحمر.
نُشرت الدراسة في مجلة علم الفلك والفضاء.
ففي عام 1911، وفي أثناء رحلة استكشافية بريطانية إلى القارة القطبية الجنوبية، صُدم الباحثون عندما لاحظوا أن النهر الجليدي "ينزف" على بحيرة مغطاة بالجليد.
ويُعرف هذا باسم شلالات الدم، وقد استغرق الأمر أكثر من قرن من الزمن لمعرفة السبب الحقيقي وراء ذلك.
وعندما أخذ فريق من العلماء الأمريكيين عينات من Taylor Glacier في نوفمبر 2006 ومنتصف وأواخر نوفمبر 2018، وقاموا بتحليل المحتويات باستخدام مجاهر إلكترونية قوية، اكتشفوا الجاني الحقيقي.
وفي حين تم إجراء الكثير من الدراسات حول الكيمياء والميكروبات التي تعيش في التصريف المتسرب من شلالات الدم في أنتاركتيكا، إلا أنه لم يتم إجراء تحليل كامل لتكوينها المعدني. وباستخدام مجموعة من المعدات التحليلية، اكتشف الباحثون بعض المفاجآت التي ساعدت في تفسير اللون الأحمر المميز بشكل أفضل.
ويوضح عالم المواد كين ليفي من جامعة جونز هوبكنز: "بمجرد أن نظرت إلى الصور المجهرية، لاحظت وجود هذه الأغلفة النانوية الصغيرة وأنها غنية بالحديد".
وتأتي الجسيمات الصغيرة من الميكروبات القديمة وهي جزء من مائة من حجم خلايا الدم الحمراء البشرية. إنها وفيرة للغاية في المياه الذائبة في Taylor Glacier، والتي سميت على اسم العالم البريطاني توماس غريفيث تايلور الذي لاحظ شلالات الدم لأول مرة في رحلة استكشافية من 1910 إلى 1913.
وإلى جانب الحديد، تحتوي الكرات النانوية أيضا على السيليكون والكالسيوم والألمنيوم والصوديوم، وهذه التركيبة الفريدة هي جزء مما يحول المياه المالحة تحت الجليدية إلى اللون الأحمر لأنها تنزلق من لسان النهر الجليدي وتلتقي بعالم من الأكسجين وضوء الشمس والدفء لأول مرة منذ وقت طويل.
ويوضح ليفي: "لكي تكون الذرات معدنا، يجب أن يتم ترتيبها في بنية بلورية محددة جدا. هذه الأغلفة النانوية ليست بلورية، لذا فإن الطرق المستخدمة سابقا لفحص المواد الصلبة لم تكتشفها".
ويستضيف Taylor Glacier في أنتاركتيكا مجتمعا ميكروبيا قديما على عمق مئات الأمتار تحت جليده، والذي تطور في عزلة لآلاف السنين، أو ربما لملايين السنين.
وعلى هذا النحو، فهو "ملعب" مفيد لعلماء الأحياء الفلكية، على أمل اكتشاف أشكال الحياة المخفية على الكواكب الأخرى أيضا.
لكن النتائج الجديدة تشير إلى أنه إذا لم تكن لدى روبوتات مثل Mars Rover معدات مناسبة على متنها، فقد لا تكون قادرة على اكتشاف جميع أشكال الحياة الموجودة تحت الأجسام الجليدية للكوكب.
على سبيل المثال، لا يمكن نقل المعدات الطيفية المستخدمة لتحديد الغلافات النانوية في الدراسة الحالية إلى القارة القطبية الجنوبية. بدلا من ذلك، كان لا بد من إرسال العينات إلى المعامل في الخارج.
وتدعم النتائج فرضية سابقة تشير إلى أن سبب عدم اكتشاف العلماء لوجود الحياة على المريخ بعد هو أن التكنولوجيا الحالية لا يمكنها دائما تحديد بصمات الحياة، حتى عندما تتحرك المركبة فوقها مباشرة.
وإذا هبطت المركبة الفضائية المريخية في القارة القطبية الجنوبية في الوقت الحالي، على سبيل المثال، فلن تكون قادرة على اكتشاف الأغلفة النانوية الميكروبية التي تحول محطة تايلور الجليدية إلى اللون الأحمر.
نُشرت الدراسة في مجلة علم الفلك والفضاء.
