لماذا يوجد للمطر أكثر من رائحة؟

لماذا يوجد للمطر أكثر من رائحة؟ اتضح أنه ليس الامتنان فقط هو ما يجعل رائحة المطر جذابة للغاية بعد فترة طويلة من الطقس الجاف هناك في الواقع بعض الكيمياء المتضمنة أيضًا.

يمكن للبكتيريا والنباتات وحتى البرق أن تلعب دورًا في الرائحة اللطيفة التي نشعر بها بعد عاصفة رعدية أن الهواء النقي والأرض الرطبة.

تُعرف الرائحة باسم petrichor أو الندى وقد طاردها العلماء منذ فترة طويلة وحتى صانعي العطور بسبب جاذبيتها الدائمة.

ندى المطر

تم تسميته لأول مرة من قبل باحثين أستراليين في الستينيات من القرن الماضي العطر الترابي الدافئ الذي نشعر به عندما يضرب المطر الأرض الجافة ينتج عن طريق البكتيريا.
أوضح البروفيسور مارك باتنر، رئيس قسم الأحياء الدقيقة الجزيئية في مركز جون إينيس: "هذه المخلوقات وفيرة في التربة وعندما تقول إنك تشم رائحة التربة الرطبة فإن ما تشمه في الواقع هو جزيء يصنعه نوع معين من البكتيريا".

يتم إنتاج هذا الجزيء geosmin ، بواسطة Streptomyces، توجد هذه البكتيريا في معظم أنواع التربة الصحية وتُستخدم أيضًا في إنتاج مضادات حيوية تجارية.

قطرات الماء

وتتسبب قطرات الماء التي تضرب الأرض في إطلاق مادة geosmin في الهواء ، مما يجعلها أكثر وفرة بعد هطول الأمطار وأضاف البروفيسور باتنر: "الكثير من الحيوانات حساسة ولكن البشر حساسون للغاية لها".
وجد الباحثان سابيل بير و آر جي توماس ، اللذان أطلقا لأول مرة اسم petrichor على الرائحة أنه في وقت مبكر من الستينيات تم التقاطه لبيعه كرائحة تسمى "ماتي كا أتار" في أوتار براديش بالهند.

الآن أصبح geosmin أكثر شيوعًا كمكون للعطور وقالت صانعة العطور Marina Barcenilla: "إنها مادة قوية حقًا ورائحتها تمامًا مثل الخرسانة عندما تهطل الأمطار، هناك شيء بدائي للغاية وبدائي للغاية حول الرائحة."

وأضافت: "حتى عندما تخففها إلى أجزاء لكل مليار نطاق ، لا يزال بإمكان البشر اكتشافها ومع ذلك لدينا أيضًا علاقة غريبة مع geosmin - بينما ننجذب إلى رائحتها ، يكره الكثير منا مذاقه".
على الرغم من أنها ليست سامة للإنسان إلا أن أقل كمية يمكن أن تبعد الناس عن المياه المعدنية أو النبيذ عند وجودها وعلق البروفيسور جيبي لوند نيلسن من جامعة ألبورج في الدنمارك: "لا نعرف لماذا نكره geosmin".

واضاف "أنها ليست سامة للبشر في النطاقات الموجودة عادة ولكن بطريقة ما نربطها بشيء سلبي".

والمصطلح صاغه العالمان إيزابيل جوي بير وريتشارد توماس في مقالهما الصادر عام 1964 بعنوان "طبيعة الرائحة الأرجيلية" ، الذي نُشر في مجلة نيتشر والكلمة مشتقة من اليونانية بيتروس ، وتعني "حجر" ، و "إيكور" ، وتعني "السائل الذي يتدفق في عروق الآلهة".

ما علاقة النباتات برائحة المطر؟

ووفقًا للبروفيسور نيلسن ، تشير الأبحاث أيضًا إلى أن الجيوسمين يمكن أن يكون مرتبطًا بالتيربين مصدر الرائحة في العديد من النباتات.
يقول البروفيسور فيليب ستيفنسون ، قائد الأبحاث في Royal Botanic Gardens، إن المطر يمكن أن يخرج هذه العطور.

وتابع: "غالبًا ما يتم إنتاج المواد الكيميائية النباتية ذات الرائحة اللطيفة في شعيرات الأوراق وقد يؤدي المطر إلى إتلافها، مما يؤدي إلى إطلاق المركبات".

وقال: "قد يكسر المطر أيضًا مادة النبات الجافة ويطلق مواد كيميائية بطريقة مماثلة لما يحدث عندما تسحق الأعشاب المجففة - تصبح الرائحة أقوى".

قد تؤدي فترات الجفاف الشديد أيضًا إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي للنبات مع تجدد هطول الأمطار مما يمنحها بداية قوية وتسبب في إطلاق النباتات رائحة لطيفة.

رائحة البرق

تلعب العواصف الرعدية دورها أيضًا حيث تخلق رائحة الأوزون النظيفة والحادة الناتجة عن البرق والتفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي.

تشرح الأستاذة ماريبيث ستولزنبرغ من جامعة ميسيسيبي: "إلى جانب البرق ستعمل العواصف الرعدية وخاصة المطر على تحسين جودة الهواء. تمطر الكثير من الغبار والهباء الجوي والجسيمات الأخرى وينسق الهواء".

كيف يتكون المطر؟

يمر المطر بعدة مراحل وخطوات قبل أن يهطل من السحب، وهذه المراحل كالتالي:

التبخر

 تعتبر هذه أولى مراحل تكون المطر، حيث تبدأ قطرات الماء الموجودة على سطح الأرض في مختلف الأماكن بالتبخر نتيجة تعرضها لدرجة حرارة تكفي لتحولها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.

ثم ترتفع جزيئات الماء إلى الأعلى، حيث تعمل الفراغات الموجودة في الهواء على حملها نتيجة قلة كثافتها ووزنها.

تشكل الغيوم

بعد وصول قطرات بخار الماء إلى الأعلى تبدأ بالتجمع بعد أن تصل إلى ارتفاعات عالية، فتتجمع حول ذرات الأملاح والغبار وتُشكل الغيوم، وتتنقل هذه الغيوم بفعل التيارات الهوائية وتتجمع مع بعضها البعض لتكون السحب التي تحمل مياه الأمطار.

مرحلة هطول المطر

 عندما تعجز السحب عن حمل قطرات الماء بسبب كثرتها، تتكاثف السحب حول بعضها البعض وتهطل الأمطار باتجاه الأرض، وإذا كانت درجات الحرارة منخفضة بما يكفي تتحول قطرات المياه إلى الحالة الصلبة وتسقط على شكل بلورات ثلجية أو بَرَد.