علوم الأرض والجيولوجيا

التذبذب الحر للأرض

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الأول

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التذبذب الحر للأرض علوم الأرض والجيولوجيا

لقد بشر زلزال شيلي العنيف الذي حدث في مايو عام 1960 بتطورات هامة في مجال دراسات باطن الأرض.

ففي دراسات الموجات السيزمية (P،S) وكذلك الموجات السطحية العادية كان ينظر إلى الحركة على أساس أنها مجموعة من الاضطرابات المنتقلة من مكان لآخر.

وتؤثر فقط على جزء صغير من الأرض وفي كل مرة لا ينظر إلى ما يحدث للأرض ككل أما في حالة زلزال شيلي فبالإضافة إلى الموجات P، S والموجات السطحية التي انبعثت منه اكتشف ولأول مرة في التاريخ سلسلة من التذبذب الحر للأرض كلها.

 

إن هذا الزلزال قد هز الأرض كوحدة مستقلة كالجرس تماماً. وفي عام 1935 تمكن العالم بنيوف من تطوير جهاز سيزموجراف (جهاز التقاط موجات الزلازل وتسجيلها) قادر على الكشف عن التغير في الانفعال في الأرض وأمكن تسجيل الحركات الأرضية ذات الزمن الدوري الذي في حدود ساعة أو أكثر.

وفوراً بعد الزلزال الكبير في جزيرة كمشاتكنا في شرقي سيبريا في عام 1952 أوضحت تسجيلات أحد الأجهزة اهتزازات زمنها الدوري تقريباً ساعة وعزاها بنيوف إلى التذبذب الحر للأرض.

هذا الأمر قاد بنيوف وآخرين إلى تطوير أجهزة الرصد لتكون قادرة على تسجيل اهتزازات ذات زمن دوري أكبر من ساعة بكثير. وذهب آخرون مثل جوبرت ويكرز لإجراء الحسابات النظرية لتحديد الزمن الدوري للتذبذب الحر للأرض.

 

تعطي الأجراس أصواتاً نتيجة لتداخل أنواع عديدة من اهتزازاتها. والأرض تشبه ذلك فإنها تهتز بأنظمة عديدة عند إثارتها بطريقة مناسبة. واهتزازاتها تنخرط تحت نموذجين الأول كروي والثاني التوائي ولكل منهما عدة طرازات أساسية ذات أنغام عديدة.

وزمن الذبذبة لا بد وأن يعطي قيمة معها يجب أن تتفق توزيعات كثافة الأرض وعدم انضغاطيتها وصلابتها.

هذا وبينما بيانات الموجات P، S تعطي قيماً لمعاملات المرونة والكثافة فإن التذبذب الحر غير مرتبط بكل قيمة لهذه المعاملات على حدة.

 

إن البيانات التي تم الحصول عليها من زلزال شيلي عام 1960 وزلزال ألاسكا في مارس عام 1964 قد أمدتنا بعدة مئات لأزمان دورية تصل إلى 54 دقيقة للتذبذب الحر للأرض.

ومن عام 1961 قد عملت دراسات عديدة عن التذبذب الحر للأرض وساهمت نتائجها في زيادة دقة القيم العددية لثوابت الأرض من جهة وفي تقوية الافتراضات الخاصة بطبيعة باطن الأرض من جهة أخرى.

 

فقيمة نصف قطر لب الأرض التي قدرها جيفرز عام 1939 لتكـون 3473 ± 3 كم زادت بحوالي 10 كم هذا بالرغم من أن ذلك قد يحتاج إلى مراجعة وتدقيق عندما نأخذ في الاعتبار خمود الاهتزازات الحرة للأرض.

أيضاً بيانات التذبذب الحر للأرض قد ساهمت في الحصول على دلائل تؤكد صلابة اللب الداخلي للأرض وذلك وجود المنطقة الانتقالية (ف).

 

إن الدلائل المتوفرة حالياً بما فيها نتائج التذبذب الحر للأرض توضح أن أنسب قيمة ممثلة لمتوسط سمك القشرة الأرضية (المنطقة أ) هي في حدود 15 كم)، وأن المنطقتين ب، س تحتاجان إلى تقسيمهما إلى طبقتين على الأقل.

والتقسيم المبدئي لهاتين المنطقتين هو ب´ (على عمق من 15 إلى 60 كم) ب´´ (على عمق من 60 إلى 400 كم)، س´´ (على عمق من 650 إلى 950 كم).

 

هذه الأعماق لم يتم تحديدها بدقة وربما بينت الدراسات ضرورة عمل تقسيمات بينية أخرى. إن الدلائل كلها قد أوضحت بدقة كبيرة أن الإنحدار في سرعة الموجة S وكذلك الكثافة صغيرة جداً في المنطقة (ب) بينما ذلك كبير جداً في المنطقة (س).

وفي معظم أجزاء الوشاح السفلي واللب الخارجي فإن بيانات الاهتزاز الحر تتفق مع الكثافة والانحدار في قيم الموجتين (P،S) والتي تم الحصول عليها في أعمال سابقة.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
‫‪سؤال وجواب مع عالمة بالكواكب النجمية
. هانا ويكفورد Dr. Hanna Wakeford: أستاذة محاضرة في مجال الفيزياء الفلكية من جامعة بريستول، حيث تجري أبحاثها عن الأغلفة الغازية للكواكب النجمية باستخدام تلسكوب هابل الفضائي.
- كيف تستخدمين تلسكوب هابل الفضائي في استكشاف الأغلفة الغازية للكواكب النجمية خارج المجموعة الشمسية Exoplanets؟
نستخدم التلسكوب هابل لننظر إلى تلك الكواكب عندما تعبر أمام نجومها. وإذا كان لأحدها غلاف غازي، فإن ضوء النجم سيعبر من خلاله قبل وصوله إلى هابل. وسيتعرض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪القمر الاصطناعي TESS يعثر على أولَّ كوكبٍ له داخل النطاق الصالح للحياة
َصَدَ القمر الاصطناعي لمسح الكواكب النجمية العابرة Transiting Exoplanet Survey Satellite اختصاراً: القمر TESS التابع لناسا أول كوكب يحتمل أن يكون صالحاً للسكن في النطاق الصالح للحياة منطقة غولديلوكس Goldilocks zone لنجم، حيث الظروف مناسبة تماماً للسماح بوجود الماء السائل، ومن ثم الحياة.
والكوكب TOI 700d هو الأحدث ضمن مجموعة عوالم بحجم الأرض قد تكون صالحة للعيش في جميع أرجاء مجرة درب التبانة. إنه أكبر بنحو %20 من الأرض، ويستكمل مداره كل 37 ... (قراءة المقال)
‫‪آلكسي ليونوف: أول من سار في الفضاء
ي الساعة 8:34 بالتوقيت العالمي من يوم 18 مارس عام 1965 حدق المشاهدون في أوروبا وروسيا في شاشات التلفزيون بدهشة متابعين رائد الفضاء آلكسي ليونوف Alexei Leonov، ذا الثلاثين عاماً، وهو يخرج من مركبته الفضائية فوسخود-2 Voskhod-2 التي كانت تدور عالياً حول الأرض، ليكون أول إنسان في التاريخ ينفذ عملية سير فضائي Spacewalk. وبالنسبة إلى العالم، فإن مدة ال 12 دقيقة و تسع ثوان التي أمضاها وهو يسبح خارج الكبسولة الفضائية، منتصباً وملوحاً بيده، أمام كاميرا ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تولِّد الجبال بؤرة مضطربة ساخنة
قلم:     إريك هاند
ترجمة:  صفاء كنج
المحيط الجنوبي شهير بعواصفه، وهو موطن لأمواج أعلى من أعمدة الهاتف. ولكن على ارتفاع 50 كيلومتراً، يكون الطقس عاصفاً بالقدر نفسه، حتى وإن لم نر ذلك بالوضوح نفسه. هناك، تتكسر موجات قوية في الهواء وتتحطم وتدفع بالطاقة إلى طبقة الستراتوسفير Stratosphere وتغير اتجاه الرياح التي تساعد على التحكم في المناخ.
على امتداد عقدين عرف الباحثون أن منطقة قريبة من خط العرض 60° جنوباً، على طول ممر دريك Drake ... (قراءة المقال)