اكتشافُ قانونٍ رياضيّ مخفِيّ في التموجات الرمليَّة الضخمة على سطحِ الأرضِ

–

معَ وجودِ الهواءِ والرملِ، تهبُ الرياحُ السائدةُ لتنشرَ الحبوبَ بأشكالٍ متموجَةٍ مُبهِجَةٍ للنظرِ بوتيرتها الهادِئة. التموجات الرمليَّة المعروفة بالتموجات الضخمة بأطوال موجيَّة تتراوح بين 30 سنتيمتر (12 بوصة تقريباً) وبضعة أمتار (حوالي 30 قدم)، يكونُ حجمُها مقارباً للتموجاتِ التي تحدثُ في الشاطئ أو على الكثبان الرمليَّة. لا يقتصرُ وجودُ التموجاتِ على الأرضِ فقط، إنما توجَدُ كذلك على كوكب المريخ بمفهومِها المعروف “العواصف الترابيَّة”.

من الخصائص الهامة التي تميز هذه التموجات ذات الحجم المعتدل هو حجم الحبوب التي تحتويها.. حبوب ذات ملمس خشن تحتوي على مواد دقيقة وناعمة في داخلها، ومع ذلك فإن هذا المزيج من الحبوب لا يتشابه على الإطلاق ولا حتى هبوب الرياح التي تنشئ التموجات على الرمال في المرة الأولى.

أكتشف الباحثون مؤخراً خاصيةً رياضيةً مُدهِشة بخصوص التموجات الضخمة: تقسيم قطر الدائرة لمجموعة من الحبوب ذات الملمس الخشن في مزيج مع قطر الدائرة لحبوب ذات حجم أصغر يعادلُ رقم مشابه لم يرصدْ مِنْ قَبل عدة عقود من البحث.

–

–

تضمنت دراسة أعدَّها باحثون على أن الرقم المستخدم لتصنيف أنواع مختلفة من التموجات، يمكن استخدامه مستقبلاً لتصنيف أنواع مختلفة من التموجات وعمليات الجرف التي أدت إلى تشكيل الحبوب بحسب ما تضمنت الدراسة.

اكتشفَ باحثونَ في ورقةٍ بحثيةٍ منشورة دليلاً مميزاً لنقلِ مقياسِ الحبوبِ الذي وُجِدَ مُشفَراً في توزيع حجم الحبوب (GSD) يتطورا سوياً ليشكل التموجات الضخمة.

أكدت مجموعة من البيانات الأصليَّة بحزم على دقة ومتانة التنبؤات النظرية وعلى نطاق واسع من المواقع الجغرافية والظروف البيئية السائدة.

عندما تهبُ الرياحُ على الرمالِ تتشكلُ التموجات الضخمة عن طريق الحبوب الدقيقة حيث تُنفَض الحبوب الخشنة بعيداً في الهواء بنسب متفاوتة فتتجمع الحبوب الخشنة على أعالي التموجات بينما تستقر الحبوب الدقيقة عادةً في القعر.

درس باحثون نماذج من التموجات الضخمة الموجودة في إسرائيل، الصين، ناميبا، الهند، الأردن، القارة القطبية الجنوبية ونيو مكسيكو في الولايات المتحدة الأمريكية، واُضِيفَ مزيداً من التحليل لملاحظات اُجرِيَت على كوكب المريخ وفي أنبوب يختبر الرياح.

كتب الباحثون أن هناك مجموعة شاملة لكل البيانات التي تخص الأرض وخارجها تغطي على نطاق واسع من المصادر الجغرافية والظروف البيئية وتدعم دقة ومتانة النتائج النظرية غير المتوقعة.

وما يميز التموجات الضخمة بأنها أكثر هشاشةً من التموجات الرملية الصغيرة وأكبر من الكثبان الرملية وأكثر عرضةً لهبوب الرياح متغيرة الأنماط. إذا اشتد هبوب الرياح فيتمُ التغلُّبُ على التقنيات التي تنشأ التموجات الضخمة.

أشار الباحثون إلى إمكانية استخدام العمليات الحسابية لـتــَـكـَـهُــن حدوث التموجات في المستقبل والرجوع إلى حالة الطقس في الماضي والظروف المناخية المعتمدة على الرواسب التي تحدث بسبب التموجات الضخمة.

تطبق هذه النتائج ليس على الأرض فقط، حيث تبينَ لنا فهم عميق ومستفيض لكيفية تكون التموجات الضخمة على كوكب المريخ مثلاً، ونوع الظروف المناخية المُلائِمَة لإنشاءِ هذه التموجاتِ الضخمةِ أكثرَ من أنواعٍ أخرى من التموجات الرملية.

قد نحرزُ خُطْوَةً هامة إذا اصبحنا قادرين على استخدام الظروف المناخيَّة السائدة لشرح أصل وهجرة التموجات الرمليَّة التي تحدث على الأرض وخارجها.

صرحت كاثرين تولن من جامعة ليزنغ وهي عالمة في الفيزياء النظرية قائلةً: “أصبح من الممكن تقسيم التراكيب الرمليَّة التي نلاحظُها في الوقت الحالي على سبيل المثال على سطح المريخ أو في الحفريات أو في المواقع النائية على سطح الأرض كما هو موجود في السجلات المعقدة لظروف المناخ في الماضي.