يمثل إنتاج الأسمدة الكيميائية نحو 1.5% من انبعاثات الغازات الدفيئة في العالم، ويأمل الكيميائيون في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا المساعدة في تقليل البصمة الكربونية عن طريق استبدال بعض الأسمدة الكيميائية بمصدر أكثر استدامة. والبصمة الكربونية هي إجمالي الغازات الدفيئة الناتجة عن الانبعاثات الدفيئة، وتطوير أدوات قياسها يمكن أن يساعد في الحد من الآثار السلبية للانبعاثات.‏ وفي هذا الاتجاه يعمل الباحثون، مستعينين بالبكتيريا التي يمكن أن تلعب دورًا هامًا، في التخفيف من الانبعاثات الكربونية من التربة والمساعدة في تقليل حاجتنا إلى الأسمدة الكيميائية. إنتاج الأسمدة الكيميائية يمثل نحو 1.5 % من انبعاثات الغازات الدفيئة في العالم (شترستوك) الخلايا البكتيرية تعتبر البكتيريا الموجودة…

في ظلّ سعي العلماء نحو اكتشاف كائنات حيّة خارج المجموعة الشمسية، تركز عمليات البحث التقليدية على النجوم الحديثة نسبيا، على نقيض الدراسات الأخيرة التي تبدي اهتماما أكبر بالنجوم المعمّرة، إذ يبدو أنّ فرص العثور على دلائل للحياة فيها أعلى بكثير. وكان أوّل اكتشاف لكوكب خارج المجموعة الشمسية “51 بيغاسي” في عام 1995 على أيدي الفلكيَّين السويسريين ديدييه كيلوز ومايكل مايو، ومنذ ذلك الحين حتى اليوم اكتُشف أكثر من 5500 كوكب آخر. ويكمن سر تحوّل وجهة بحث العلماء من النجوم الحديثة إلى النجوم الأقدم عمرا، في الحالة المغناطيسية للنجم، والتي يُعتقد بأنّها تلعب دورا جوهريا في مسألة احتضان مختلف أنماط الحياة…

تكشف دراسة بحثية رائدة نُشرت في مجلة “ناتشر كيمستري” الدورية، منظورا مختلفا لانتشار جزيئات الماء على سطح المياه المالحة متحدية بذلك النماذج التقليدية. ويكشف البحث الذي أجراه فريق من جامعة كامبردج ومعهد ماكس بلانك عن تنظيم مختلف للأيونات وجزيئات الماء على سطح محاليل المياه المالحة، والمعروفة باسم محاليل الإلكتروليت، ليخالف بذلك المفاهيم العلمية المعتادة. فالتفاعلات الأساسية المتعلقة بالظروف المناخية والتغيرات البيئية تحدث عند أسطح المياه، حيث تتفاعل جزيئات الماء مع الهواء، فمثلا يُعد تبخر مياه المحيط عنصرا حاسما في كيمياء الغلاف الجوي، ودراسة هذه التفاعلات من شأنه تعزيز قدرة العلماء على فهم مدى تأثير البشر على كوكب الأرض، وكيفية معالجة…

كشفت وكالة الإدارة الوطنية للملاحة الفضائية والفضاء (ناسا) وعملاق صناعات الطيران لوكهيد مارتن رسميا عن الطائرة الثورية “إكس 59 كويست”، والتي يُرى بأنّها ستشكل علامة فارقة في مجال الطيران الذي يفوق سرعة الصوت. وباعتبارها أحدث الطائرات التجريبية التابعة لوكالة ناسا، جرى تصميم الطائرة إكس 59 لكسر حاجز الصوت دون إصدار أي موجات صوتية مدوية، لكن في المقابل ستصدر الطائرة أزيزا أقل ضجيجا يشبه صوت إغلاق باب السيارة عند سماعه من الداخل. وقد سلّط بام ميلروي نائب مدير وكالة ناسا، الضوء على شكل التصميم غير التقليدي المتمثّل بالتخلّص من النافذة الأمامية للتخفيف من حدّة دوي اختراق حاجز الصوت. وبدلا من ذلك،…

حقق علماء من جامعة سنترال لانكشاير اكتشافا رائدا لجسم هائل على هيئة حلقة في الفضاء، يشار إليه باسم الحلقة الكبيرة. ويتكون هذا الجسم الضخم من عدّة مجرات وعناقيد مجرية. ويمتد قطر الحلقة إلى 1.3 مليار سنة ضوئية، وهو ما يتحدى المبدأ الكوني الراسخ الذي يشير إلى التوزيع المتساوي للمادة في جميع أنحاء الكون. وكما تبدو لعين الناظر فإنّ حجم الحلقة يبلغ ضعف حجم القمر بـ15 مرة إذا ما شوهدت من الأرض، لكن على الرغم من حجمها الضخم، فلا يمكن للعين المجرّدة رؤيتها بسبب بعدها الشاسع. وقد تطلّب تحديد جميع المجرّات التي تشكّل هذا التسلسل المثير وقتا طويلا وقدرة حسابية فائقة.…

تخيل أن لديك طريقا بدون إشارات مرور، ففي هذا السيناريو يمكن للسيارات التحرك بحرية دون توقف، وهذا مشابه لكيفية تحرك الإلكترونات في الغرافين، بسبب امتلاكه لما يعرف بـ”فجوة النطاق الصفرية”، وهذه خاصية غير مطلوبة. والجرافين عبارة عن طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. وعلى الرغم من أن له خصائص كهربائية وحرارية وميكانيكية غير عادية، فإن الحاجة إلى التحكم في تدفق الإلكترونات -تماما مثل استخدام إشارات المرور لإدارة السيارات- حالت دون استخدامه في تصنيع أشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة مثل “الترانزستورات”، وظلت مادة “السيليكون” إلى الآن المسيطرة على هذا السوق، لامتلاكها “فجوة نطاق”، رغم عيوبها الأخرى. ومنذ سنوات…

شهد يوم التاسع من يناير/كانون الثاني الجاري إطلاق مسبار الفضاء “أينشتاين” في مهمة دراسة انبعاثات الأشعة السينية الصادرة عن الظواهر الكونية الفريدة، وهو ما سيعزز معرفة العلماء بموجات الجاذبية (الثقالية) والكون بمجمله. وتُعزى تسمية المسبار إلى عالم الفيزياء النظرية الألماني ألبرت أينشتاين. وجاءت الخطوة كنتاج عمل مشترك بين كل من وكالة الفضاء الأوروبية ومعهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض، وانطلق “مسبار أينشتاين” التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، على متن صاروخ “تشانغ تشنغ” الصيني من مركز شيتشانغ المخصص لإطلاق الأقمار الصناعية الواقع جنوب البلاد. وقد باشر المسبار عمله بعد نجاح عملية الإطلاق في مهمة طويلة في مسح السماء والبحث عن آثار لأشعة…

على الرغم من التقدم الكبير في مجال توليد الطاقة المتجددة، ما زلنا بحاجة إلى إيجاد طريقة قابلة للتطوير بشكل مرن لتخزينها، وخاصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي تختلف بشكل كبير اعتماداً على ظروف الطقس وضوء النهار. وتشكّل الطاقة المتجددة أهمية مركزية في إستراتيجيات إزالة الكربون في العديد من البلدان، التي تنشد الوصول إلى صفر انبعاثات كربونية بحلول عام 2050، مع مضاعفة الاعتماد على مصادر الطاقة النظيفة ثلاث مرات لتحقيق أهدافها الطموحة في الحد من ارتفاع درجة حرارة الأرض ووقف الآثار السيئة للتغير المناخي. وعلى الرغم من انتشار تقنيات الطاقة المتجددة وانخفاض أسعارها، إلا أنها لا تزال تعاني من مشكلة جوهرية…

تشير دراسة حديثة أجرتها الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) إلى وجود 17 كوكبا خارج المجموعة الشمسية من الممكن أن تمتلك محيطات تدعم الحياة تحت سطح الجليد المتجمد. ومن المحتمل كذلك وفق الدراسة أن تمتلك هذه الكواكب ينابيع وأنهارا بمياه حارة تندفع تحت السطح. ويرتكز البحث في مقارنة الكواكب المكتشفة بقمر أوروبا التابع لكوكب المشتري، وقمر إنسيلادوس التابع لكوكب زحل باعتبارهما مدخلا للعثور على كواكب بنفس ظروفهما، حتى لا تتسع دائرة البحث. وفي ظل سعيهم للعثور على كواكب خارج المجموعة الشمسية صالحة لاحتضان نوع من أنواع الحياة، جرت العادة أن يركز علماء ناسا بحثهم على منطقة حول النجم تُدعى “النطاق…

لفترات طويلة حاول علماء الجيولوجيا مرارا وتكرارا في مختبراتهم صناعة معدن الدولوميت، وهو أحد المعادن الشائعة الموجودة في الطبيعة، وذلك في محاكاة الظروف الطبيعية الملائمة، وكانت مكافأتهم بعد مرور قرنين من الزمن أن تُوجوا أخيرا بتحقيق هدفهم المنشود بفضل مجموعة من الباحثين من جامعة ميشيغان الأميركية وجامعة هوكايدو اليابانية، بعد اعتمادهم على نهج جديد مشتق من عمليات المحاكاة الذريّة. ولم يكشف هذا الإنجاز عن لغز جيولوجي طويل الأمد فحسب، بل إنه يعد مدخلا كبيرا في صناعة مواد ومعادن بلورية جديدة. وجاء تصنيف الدولوميت بصفاته المعدنية المعروفة اليوم في عام 1792 من قبل عالم الطبيعة السويسري نيكولا دي سوسير، إذ يتكون…

إذا كان لديك قلق عميق ومزعج بشأن سقوط هاتفك في نيران الموقد، فقد لا يكون لقلقك مبررا في المستقبل، إذا اقتنيت جهازا أُعد بواسطة فئة جديدة من المواد السيراميكية التي يمكن أن تعمل في درجات حرارة تعادل الحمم البركانية. فقد نجح فريق بحثي من جامعة ديوك الأميركية في تطوير طريقة تتيح اكتشاف هذه المواد بسرعة، ووصفوا في دراسة نشرتها دورية “نيتشر” خصائصها وتطبيقاتها المختلفة، إذ وجدوا أنها أكثر صلابة من الفولاذ، ومستقرة في البيئات المسببة للتآكل كيميائيا، وبالتالي يمكن أن تشكل -بالإضافة لاستخدامها في بناء الأجهزة- أساسا لطلاءات جديدة مقاومة للتآكل، وكذلك في صنع البطاريات. واكتشف الباحثون هذه المواد باستخدام…

في دراسة حديثة عن لون الكوكب الثامن في مجموعة الشمسية، أظهرت الدراسة أن اللون الحقيقي لكوكب نبتون أزرق مخضر، وهو أقرب إلى نظيره العملاق الجليدي أورانوس، وذلك خلافا للاعتقاد السائد اليوم بأن لونه هو الأزرق الياقوتي. وتمكن فريق بحثي في فيزياء الكواكب في جامعة أكسفورد، من إجراء تحليل شامل بمعايرة الصور الملونة المُركبة التي التقطها مسبار الفضاء فوييغر 2، مع دمج بيانات من تلسكوب هابل الفضائي والتلسكوب العملاق التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. وتوفر هذه البيانات المنقحة صورا أكثر واقعية لألوان كوكب نبتون، تماما كما ينبغي أن تراه العين المجرّدة. ويعود سبب هذا التباين والاختلاف في صورتي الكوكب إلى الغرض الرئيسي…

ضمن ورقة بحثية بعنوان “البحث عن كوكب كيبلر العملاق”، أعلن فريق من علماء فيزياء الفلك عن نشر كتالوغ شامل لجميع المجموعات الشمسية المكتشفة التي تضم كوكبا بحجم الأرض وكوكبا آخر مجاورا بحجم كوكب المشتري، وذكر الباحثون في ملخص ورقتهم البحثية أن العمل على هذا الكتالوغ استغرق عقدا من الزمن قبل أن يتصدّر المشهد أخيرا ليكون أوّل عمل من نوعه في سياق البحث عن حضارات ذكية خارج المجموعة الشمسية. ويعتقد القائمون على العمل أن العلاقة المثمرة بين كوكبي الأرض والمشتري تلعب دورا هاما في نشوء الحياة واستمراريتها على الكوكب الأزرق، وأنّ هذه السمة الأساسية في المجموعة الشمسية من شأنها أن تكون…

يكفي أن تكتب على محرك البحث الخاص بالأبحاث العلمية “غوغل سكولار” مصطلح “تدوير ثاني أكسيد الكربون”، لتأتيك العشرات من قصص النجاح التي كان أبطالها باحثون نجحوا في ابتكار مجموعة من التقنيات والأساليب التي تهدف إلى تقليل انبعاثات الكربون، وإنشاء مسارات مستدامة لاستخدامه كمورد قيم، وبالتالي التخفيف من تأثيره على تغير المناخ. وبينما بدت التقنيات التي توصل لها الباحثون واعدة، يواصل العلماء استكشاف حلول أكثر كفاءة وفعالية من حيث الكلفة والفائدة الاقتصادية والقابلية للتطوير بشكل صناعي، ويزعم باحثون صينيون أنهم وضعوا قدما على طريق الوصول إلى طريقة تتوفر فيها هذه الشروط. وفي الدراسة التي نشرتها دورية “تشاينيز جورنال أوف كاتاليست”، وصف…

اختبر رواد فضاء وكالة الإدارة الوطنية للملاحة الفضائية والفضاء (ناسا) مصعد المركبة الفضائية العملاقة ستارشيب مرتدين بزاتهم الفضائية لغرض محاكاة البيئة الفضائية ضمن المراحل الأخيرة من التحضير، وذلك في ظلّ سعي وكالة الفضاء الأميركية إلى إعادة إحياء النشاط البشري على سطح القمر خلال السنوات القليلة القادمة. وبموجب عقد الشراكة المبرم، فإنّ شركة تصنيع الطيران والنقل الفضائي “سبيس إكس” تكفّلت ببناء المركبة الفضائية ستارشيب التي ستهبط بروّاد الفضاء على سطح القمر، بعد اصطحابهم من مركبة أوريون الفضائية التي سوف تكون في مدار حول القمر. ووفقا للخطّة الأولية سيبقى رواد الفضاء داخل المركبة الفضائية ستارشيب على سطح القمر لسبعة أيام، وفي غضون…