عاجل.. علماء في حيرة بعد اكتشاف بقعة مشعة غامضة تحت المحيط الهادئ

أصيب العلماء بالحيرة بعد اكتشافهم شيئًا ضخمًا ومشعًا كامنًا في أعماق المحيط الهادئ.

 

ورغم أن هذا قد يبدو وكأنه بداية لفيلم جودزيلا القادم، فإن الباحثين يقولون إن هذا "الخلل" هو ظاهرة حقيقية للغاية.

 

اكتشف فريق دولي من العلماء مستويات مرتفعة بشكل غير متوقع من النظير المشع النادر البريليوم- 10 في عينات من قاع البحر في المحيط الهادئ.

 

ويعتقدون أن ذلك ربما يكون ناجمًا عن انفجار إشعاعي من الفضاء منذ أكثر من 10 ملايين سنة.

 

البريليوم- 10 هو نظير - وهو نوع من العناصر له عدد مختلف من النيوترونات في نواته الذرية، ويتكون عندما تصطدم الأشعة الكونية بالأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي العلوي.

 

وبعد تشكله، يسقط هذا النظير على الأرض في المطر ويستقر في قاع قاع البحر بمعدل ثابت إلى حد ما.

 

ومع ذلك، عندما نظر الباحثون إلى عينات من قاع البحر منذ 10 ملايين سنة، وجدوا أن مستويات البريليوم 10 كانت ضعف ما توقعوه تقريبًا.

 

يقول معد الدراسة الدكتور دومينيك كول، من مركز هيلمهولتز في دريسدن روسندورف بألمانيا: "لقد عثرنا على شذوذ لم يتم اكتشافه من قبل".

 

وفي دراستهم المنشورة في مجلة Nature Communications، نظر الباحثون إلى تراكم عنصر البريليوم 10 في قاع البحر في أعماق المحيط الهادئ.

 

تم جمع هذه العينات الفريدة من على عمق عدة أميال تحت الماء، وهي مكونة من خليط من الحديد والمنجنيز يسمى قشرة الفيررومانجنيز.

 

وباستخدام طريقة حساسة للغاية تسمى "مطياف الكتلة المسرع"، فوجئ الباحثون باكتشاف ارتفاع غير متوقع في مستويات البريليوم 10 حدث منذ حوالي 10 ملايين سنة.

 

وللتأكد من أن هذا ليس مجرد صدفة، نظر الدكتور كول وزملاؤه إلى عينات مأخوذة من أماكن أخرى في المحيط الهادئ، لكن هذه العينات كلها أظهرت نفس الخلل الشاذ.

 

ويقول الباحثون إن هناك طريقتين محتملتين لتفسير هذه الظاهرة الغريبة: واحدة أرضية، وأخرى خارج كوكب الأرض.

 

زفي أحد السيناريوهات، من الممكن أن يكون سبب التراكم الإشعاعي غير المعتاد هو تغير مفاجئ وجذري في الدورة المحيطية حول القارة القطبية الجنوبية منذ ما بين 10 و12 مليون سنة.

 

وفي النظرية الأكثر غرابة، ربما حدث شيء ما في الفضاء أدى إلى تعريض الأرض لاندفاع مفاجئ من الإشعاع.

 

ربما حدث هذا نتيجة للآثار اللاحقة لانفجار مستعر أعظم قريب من الأرض، والذي كان من شأنه أن يغمر الكوكب بإشعاعات كثيفة.

 

وبدلاً من ذلك، ربما يكون الكوكب قد فقد لفترة وجيزة درعه الشمسي الواقي، المعروف باسم الغلاف الشمسي، بعد المرور عبر سحابة بين النجوم كثيفة.

 

وفي كلتا الحالتين، فإن هذا يعني أن عنصر البريليوم 10 كان شائعاً بشكل غير عادي قبل 10 ملايين سنة في محيطات جميع أنحاء العالم.

 

يقول الدكتور كول: "إن القياسات الجديدة فقط هي التي يمكنها الإشارة إلى ما إذا كانت شذوذ البريليوم ناجمًا عن تغييرات في التيارات المحيطية أو له سبب فيزيائي فلكي.

 

"ولهذا السبب نخطط لتحليل المزيد من العينات في المستقبل ونأمل أن تقوم مجموعات بحثية أخرى بنفس الشيء".

 

وقال إن اكتشاف وجود هذه الشذوذ في جميع أنحاء العالم يمكن أن يكون قيما للغاية بالنسبة للعلماء الذين يبحثون في الماضي البعيد.

 

على الرغم من أن تأريخ النظائر المشعة دقيق بشكل عام، إلا أن الباحثين مازالوا بحاجة إلى نقاط مرجعية مشتركة من أجل مقارنة مجموعات مختلفة من العينات.

 

على سبيل المثال، يمكن للباحثين الذين يدرسون السكان الأحدث في كثير من الأحيان البحث عن الارتفاعات في نظائر C14 المرتبطة باختبار الأسلحة النووية للمساعدة في تحديد عمر الكائنات الحية.

 

يقول الدكتور كول: "بالنسبة لفترات تمتد لملايين السنين، فإن مثل هذه العلامات الزمنية الكونية غير موجودة بعد.

 

"ومع ذلك، فإن هذه الشذوذ في البريليوم لديها القدرة على أن تكون بمثابة مثل هذه العلامة".

 

لذا، إذا كان من الممكن العثور على هذه الطفرة في جميع أنحاء العالم، فسوف يسمح ذلك للباحثين بمقارنة أرشيفات مختلفة تمامًا عن طريق مزامنتها مع نفس الطفرة غير المتوقعة قبل 10 ملايين عام.

 

ما هو البريليوم-10؟

 

البريليوم-10 هو نظير البريليوم الذي يحتوي على 10 نيوترونات في نواته.

وهذا يجعل الذرة غير مستقرة ومشعة، لذلك تتحلل ببطء إلى البورون على مدى ملايين السنين.

 

 

التأريخ بالكربون، والذي يُشار إليه أيضًا باسم التأريخ بالكربون المشع أو التأريخ بالكربون 14، هو طريقة تستخدم لتحديد عمر جسم ما. 

الكربون 14 هو نظير الكربون الذي يستخدمه عادة علماء الآثار والمؤرخون لتحديد تاريخ العظام والتحف القديمة.

إن معدل تحلل الكربون 14 ثابت ويمكن قياسه بسهولة، مما يجعله مثاليًا لتوفير تقديرات العمر لأي شيء يزيد عمره عن 300 عام.  

 

لا يمكن استخدامه إلا على الأشياء التي تحتوي على مواد عضوية - أي كانت "حية" في السابق وبالتالي تحتوي على الكربون.    

يظهر عنصر الكربون في الطبيعة في عدة أشكال مختلفة قليلاً، اعتمادًا على كمية النيوترونات في نواته. 

 

تُسمى هذه الأنواع المختلفة من الكربون بالنظائر، وكل منها يتصرف بشكل مختلف.  

معظم الكربون المستقر الموجود بشكل طبيعي على الأرض هو الكربون 12 - وهو يشكل 99 ٪ من العناصر الموجودة على كوكبنا. 

وفي حين أن الكربون 14 هو النسخة المشعة من الكربون.

يتواجد الكربون 14 بشكل طبيعي في الغلاف الجوي كجزء من ثاني أكسيد الكربون، وتمتصه الحيوانات عندما تتنفس. 

تتوقف الحيوانات عن امتصاص هذه المادة الكيميائية عندما تموت، ويتم تخزين كمية محدودة من هذه المادة الكيميائية في الجسم. 

تتمتع جميع المواد المشعة بنصف عمر، وهو المدة التي تستغرقها المادة لتفقد نصف نشاطها الإشعاعي. 

يتمتع الكربون 14 بنصف عمر طويل يصل إلى 5370 عامًا على وجه التحديد. 

يمكن استخدام هذا النصف الطويل من العمر لمعرفة عمر الأشياء عن طريق قياس كمية النشاط الإشعاعي المتبقية في العينة.

 

بفضل عمر النصف الطويل، تمكن علماء الآثار من تحديد عمر العناصر إلى 50 ألف عام.  

 

تم اختراع التأريخ بالكربون المشع لأول مرة في أربعينيات القرن العشرين بواسطة عالم كيمياء فيزيائية أمريكي يُدعى ويلارد ليبي. وقد فاز بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1960 عن اكتشافه يبلغ عمر النصف للبيريليوم-10 - وهو الوقت اللازم لتحلل نصف ذراته - 1.4 مليون سنة.

وهذا يعني أنه يمكن استخدامه لتحديد عمر الأشياء التي يعود تاريخها إلى أكثر من 10 ملايين سنة.