لماذا تحتوي صحاري الملح على نمط قرص العسل؟ اكتشف الباحثون ذلك!
اكتشف الفيزيائيون أخيرًا سبب وجود نمط قرص العسل في الصحاري الملحية. تكمن الإجابة مخفية تحت القشرة وتعمل كمبرد على شكل كعكة.
لقد أدهشت أنماط قرص العسل الرائعة الموجودة في الصحاري المالحة مثل حوض بادواتر في ديث فالي ، كاليفورنيا (الولايات المتحدة الأمريكية) ، وسالار دي أويوني (بوليفيا) السياح وألهمت صانعي أفلام الخيال العلمي لعقود.
كافح العلماء أيضًا لتوضيح الآلية الكامنة وراء الأشكال المعروفة. الآن ، يعتقد الفيزيائيون أنهم تمكنوا أخيرًا من حل هذا اللغز الطبيعي.
إليكم سر الأنماط السداسية في الصحاري الملحية!
“هذا المشهد الرائع يتطلب تفسيرا. قال لوكاس غوهرينغ ، أستاذ الفيزياء المشارك في جامعة نوتنغهام ترنت (إنجلترا) ، إن ما أظهرناه هو أن هناك تفسيرًا بسيطًا ومعقولًا هنا ، لكنه مخفي في الأعماق.
تكمن الإجابة في منسوب المياه الجوفية تحت القشرة الملحية ، وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Physical Review X. في الدراسة ، يصف الباحثون كيف تتدفق طبقات المياه المالحة والأقل ملوحة صعودًا وهبوطًا في تيارات على شكل كعكة دائرية ، والتي مدمجة معًا أفقيًا لتشكيل النمط العادي.
اقترح العلماء سابقًا أن الشقوق والحواف تتشكل مع تمدد قشرة الملح وتجف ، وتنحني وتتفتت في هذه العملية.
لاحظ الباحثون الآن أن المحاولات السابقة لفهم الأنماط في الصحاري الملحية لم تأخذ في الحسبان الحجم الموحد للشكل السداسي ، والذي يتراوح قطره دائمًا بين متر واحد ومترين ، بغض النظر عن مكان وجودها في العالم.
الصحاري الملحية ليست جافة كما تبدو
تؤكد الدراسة الجديدة الفكرة المقبولة على نطاق واسع بأن الأنماط الهندسية تتشكل من خلال آلية متجذرة في الديناميكا الحرارية الأساسية ، على غرار حركة الماء الساخن والبارد في المبرد أو وعاء من الماء المغلي. قال غوهرينغ: “تعكس أنماط السطح الانقلاب البطيء للمياه المالحة في التربة ، وهي ظاهرة تشبه إلى حد ما خلايا الحمل الحراري التي تتشكل في طبقة رقيقة من الماء الساخن”.
الصحاري الملحية ليست جافة كما تبدو. يوجد تحت القشرة الملحية طبقة من المياه شديدة الملوحة يمكن الوصول إليها بالحفر بيديك. يتبخر الماء في أشهر الصيف الحارة ، ولا يترك سوى غطاء من الملح ، يذوب بعضها في الطبقة التالية من الماء.
هذه الطبقة أكثر كثافة من الطبقة الموجودة تحتها ، ويغوص الماء المالح في حلقة تحيط بمياه أعذب وأقل كثافة ، ترتفع لتحل محلها. يتبخر الماء ويترك بقايا ملح تذوب مرة أخرى في الطبقة العليا من الماء. تتكرر الدورة لتشكيل ما يسميه العلماء لفة الحمل الحراري.
لماذا تتشكل الأشكال السداسية وليس الأنماط الأخرى؟
ركز البحث في هذه الصحاري على هذه التيارات الجوفية أو القشرة. تجادل الدراسة الجديدة بأن السمتين تتفاعلان وتعكسان بعضهما البعض لتشكيل الفسيفساء. عندما تغرق المياه السطحية المالحة الكثيفة ، يتراكم الملح على القشرة ليشكل نتوءات. تنمو قشرة الملح بشكل أسرع حول حواف كل سداسي لأنها تلامس مياه أكثر ملوحة من الوسط.
عادة ، تتخذ الأسطوانة الحرارية شكل دائري يشبه الدونات. ولكن نظرًا لوجود الكثير من العناصر المعبأة بإحكام على سطح الملح ، فإن القوائم تكون قريبة جدًا من بعضها وتشكل أشكالًا سداسية ، وفقًا لما ذكره الباحثون ، وفقًا لـ Live Science.
تم البحث بدافع الفضول البحت
قال ستيوارت كينج ، الباحث في جامعة إدنبرة ، اسكتلندا ، الذي لم يشارك في الدراسة ، إن المؤلفين يقدمون تفسيرًا مقنعًا للنمط اللافت للنظر.
قال كينج: “من المعروف أن الأنماط السداسية تنشأ من الحمل الحراري وعمليات التبخر ، لكن هذا العمل يربط ذلك بالاختراق الحراري للطبقة المسامية الأساسية ، والتي تبدو معقولة جدًا كآلية أوسع تقود تكوين الملح بأكمله”.
يقول العلماء إن عملهم كان مدفوعًا بالفضول الخالص. تقول جانا لاسر ، مؤلفة الدراسة وباحثة ما بعد الدكتوراه في جامعة التكنولوجيا في غراتس: “تقدم لنا الطبيعة لغزًا واضحًا ورائعًا يحفز فضولنا وبالتالي يدفعنا إلى حلها ، حتى بدون أي إمكانية مباشرة لمزيد من التطبيق في الاعتبار”. (النمسا).
