10 حقائق غريبة وغير متوقعة عن الماء

رغم أن الماء قد يبدو عاديًا وساكنًا، إلا أن قدرته على إثارة الدهشة تكاد تكون بلا حدود. يتميز الماء بخصائص فريدة تجعله محور اهتمام العلماء والمتنبئين الجويين على حد سواء. بفضل عواصفه الغريبة، وسحبه، وجزيئاته الدقيقة وحتى ألغاز الكم، يقف الماء ككيان يعج بالأسرار الكونية والعلمية.

١٠. السحب النارية

على الرغم من أن الماء والنار لا يجتمعان عادة، تظهر نوع نادر من السحب المعروفة باسم "بيروكومولوس" فوق الأحداث النارية مثل حرائق الغابات. ومن أبرز ظهوراتها الحديثة ما حدث أثناء ثوران بركان كيلاويا في هاواي عام ٢٠١٨.

تتشكل هذه السحب بنفس آلية الأنظمة الجوية الديناميكية، حيث يرتفع الهواء الساخن ليتكثف إلى سحب. إلا أن ندرتها تجعل دراستها تحديًا. الملفت في حالة كيلاويا أن هذه السحب تركزت فوق الشقوق البركانية بدلاً من الانفجارات نفسها، وهو أمر غير مألوف.

تنبعث من هذه الشقوق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت، ما يؤدي إلى أمطار حمضية تؤثر على النباتات والبشر. كما يزيد وجود السحب من مستويات "الضباب البركاني" الذي يتسبب في مشاكل صحية مثل تهيج الجلد والعينين.

٩. تأثير مبمبا

أثار تأثير مبمبا دهشة العقول عبر التاريخ، بما في ذلك أرسطو وفرانسيس بيكون، الذين لاحظوا أن الماء الساخن يتجمد أسرع من الماء البارد. تم تأكيد هذا الظاهرة علميًا في عام ١٩٦٣ بواسطة الطالب التنزاني إيراستو مبمبا.

بينت تجاربه أنه عند وضع كوبين من الماء الساخن والبارد تحت نفس الظروف المثلجة، يتجمد الساخن أولًا. رغم وجود العديد من المحاولات لتفسير الظاهرة، لا يزال السبب الدقيق لغزًا. إحدى النظريات تشير إلى أن تبخر الماء الساخن يقلل من كتلته، بينما تظهر دراسات أخرى أن التيارات داخل الكوب قد تسرع التبريد.

٨. أصول الماء بين الأصل الأرضي والخارجي

يعتبر أصل الماء من أكثر ألغاز العلم لغزًا. لفترة طويلة، اعتُقد أن الماء جاء إلى الأرض عبر مذنبات وكويكبات اصطدمت بسطحها بعد مليارات السنين من تكوينها. لكن دراسات حديثة تشير إلى أن الماء ربما وُجد قبل تلك الأحداث.

في عام ٢٠١٨، كشفت دراسة مقارنة بين الصخور الأرضية والقمرية تشابهًا في توقيعات الأكسجين، مما يدل على أن الماء كان موجودًا على الأرض قبل اصطدامها بالكوكب الذي شكّل القمر. كذلك، أظهرت الدراسة أن الاصطدامات الكونية أضافت ما بين ٥ إلى ٣٠٪ من الماء إلى الأرض.

٧. العواصف النبضية

في عام ٢٠١٦، التُقطت صورة غريبة لسحابة عاصفة فوق شاطئ ألاباما. بدت السحابة في شكل مخروط أبيض يسكب مطرًا غزيرًا من نقطة واحدة. رغم شكوك البعض حول صحتها، أكد خبراء الطقس أنها عاصفة نبضية حقيقية.

تتشكل هذه العواصف بسبب الحرارة فقط، حيث تتسبب التيارات الصاعدة في تشكيل سحابة ضخمة مليئة ببخار الماء. ومع هبوط المطر، تلغي السحابة نفسها خلال ٢٠ إلى ٣٠ دقيقة فقط.

٦. ظاهرة الأرض الثلجية

تفترض نظرية مثيرة أن الأرض خلال الفترة الكريوجينية (قبل ٧١٠–٦٣٥ مليون سنة) كانت مغطاة تمامًا بالثلج، وهو ما يُعرف بـ"الأرض الثلجية". تشير الأدلة إلى أن الأنهار الجليدية امتدت إلى خط الاستواء.

مع ذلك، يختلف العلماء حول ما إذا كانت الأرض مجمدة بالكامل أو أن هناك فترات دافئة متقطعة. من بين الأدلة على تلك الأوقات الأكثر دفئًا، وجود صخور تظهر تعرضها لتآكل المياه.

٥. المودونات: دوامات المحيط الأولى

الدوامات البحرية العملاقة ليست مجرد خيال من قصص البحار، بل هي حقيقة. في عام ٢٠١٧، اكتشف العلماء لأول مرة ظاهرة نادرة تُعرف بـ"المودونات"، حيث تتحرك دوامتان بجانب بعضهما البعض.

استمرت هذه الدوامات الضخمة لستة أشهر بينما عبرت بحر تسمان بسرعة تفوق المعتاد بعشر مرات. رغم أن العلماء اكتشفوا لاحقًا مودونات مشابهة في صور قديمة، لا يزال سبب تكوينها وكيفية اندماجها لغزًا.

٤. الماء وكثافته غير المستقرة

أثبتت تجربة في عام ٢٠١٧ أن الماء السائل يتصرف بطرق غريبة عندما يتعلق الأمر بكثافته. عند متابعة حركة جزيئاته بالأشعة السينية، وجد العلماء أنه لا يستقر عند كثافة معينة بل يتحول بين حالتين مختلفتين.

يتضح أن الماء ليس مجرد سائل واحد، بل يتكون من نوعين مختلفين من السوائل المترابطة، مما يفسر خصائصه الفريدة.

٣. ازدواجية الماء عند المستوى الكمي

على المستوى الكمي، يظهر الماء أيضًا ازدواجيته. يتكون الماء من جزيئات تختلف حسب اتجاه دوران جسيمات الهيدروجين. ينتج "أرثو-الماء" عندما تتحرك الجزيئات بنفس الاتجاه، بينما يتكون "بارا-الماء" عند دورانها في اتجاهات معاكسة.

تمكن العلماء في عام ٢٠١٨ من فصل هذين النوعين واكتشفوا تباينًا في سرعة تفاعل كل نوع منهما مع المواد الكيميائية، مما يثبت اختلافهما سلوكيًا.

٢. أقدم ماء في الكون

في عام ٢٠١١، اكتُشفت أقدم وأضخم كتلة مائية في الكون، عبارة عن سحابة بخار تقع على بُعد ١٢ مليار سنة ضوئية. وتحتوي هذه السحابة على ما يعادل ١٤٠ تريليون ضعف حجم مياه محيطات الأرض.

تدور السحابة حول كوازار هائل يدعى APM 08279+5255، الذي يتميز بكونه أكثر إشعاعًا من كوادريليون شمس، مما يبرز ضخامة هذا الاكتشاف الكوني.

١. تفسير غرابة الماء

يتميز الماء بخصائص استثنائية تجعله فريدًا مقارنة بالسوائل الأخرى. مثلاً، يتمدد عند تجمده، مما يجعله أقل كثافة ويعطيه القدرة على الطفو. يكمن السر وراء هذه الخصائص في ترتيب جزيئاته على شكل أهرامات. يتطلب تشكيل هذه الهياكل إما خمسة جزيئات صغيرة أو تراكيب أكبر.

عندما قام العلماء بتعديل هذه الهياكل، فقد الماء صفاته الفريدة تمامًا. وبدون هذه الخصائص، لن تكون الحياة كما نعرفها ممكنة، حيث لن يتدفق الدم ولن تُمتص المغذيات.