فهم جديد لانتشار جزيئات الماء يخالف النماذج التقليدية
تاريخ النشر: 17th, January 2024 GMT
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 التأثيرات السلبية إن أمكن.
ويعد الفهم الدقيق للتفاعلات المجهرية في السطح الفاصل بين الماء والهواء محلّ نقاشات حادة وطويلة، ففي الطريقة التقليدية تُستخدم تقنية "توليد مجموع الترددات الاهتزازية" (VSFG) بالاستعانة بإشعاع الليزر. وتتيح هذه التقنية قياس قوّة الإشارة للاهتزازات الجزيئية الموجودة على السطح، لكنها تخفق في قياس نوع الإشارة وما إذا كانت موجبة أو سالبة، وهو ما يجعل من الصعب الوصول إلى نتائج كاملة ومرضية.
وإضافة إلى ذلك، فإن استخدام البيانات التجريبية وحدها يمكن أيضا أن يمنح نتائج غامضة، في حين تعالج التقنية الجديدة المستخدمة مسألة نوع الإشارة من خلال تطوير التقنية السابقة وإضافة نماذج حاسوبية متقدمة لمحاكاة التفاعلات الكيميائية في سيناريوهات مختلفة.
وأظهرت النتائج أن كلا من الأيونات الموجبة (الكاتيونات) والأيونات السالبة (الأنيونات) مستنفدة من السطح الذي يفصل بين الماء والهواء. وهذا ما يخالف مناهج الكتب الدراسية، بل إنّ الأيونات الإلكتروليتات تعمل على توجيه جزيئات الماء في الاتجاهين العلوي والسفلي.
ويقترح الباحثون أنه في أعلى السطح توجد طبقات قليلة من الماء النقي، تليها طبقة غنية بالأيونات، وأخيرا المحلول الملحي.
وتكمن أهمية هذه الدراسة في الوصول إلى استنتاجات حقيقية عن علاقة العوامل الخارجية بالماء، وفهم التغيرات الطارئة على أيّ مسطح مائي مثل البحار والمحيطات بفعل الغلاف الجوّي، لأنّ المياه هنا هي مستودع من المعلومات والحقائق عن تاريخ الكوكب لملايين السنوات.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
هل شرب الماء أثناء الوقوف يضر بالمعدة والمفاصل؟
لطالما أُثيرت تساؤلات حول العادات الصحية المرتبطة بشرب الماء، وكان من بين أكثرها جدلاً مسألة شرب الماء أثناء الوقوف. يعتقد البعض أن هذه العادة قد تؤثر سلبًا على صحة المفاصل، خصوصًا الركبتين، فيما يرى آخرون أنها مجرد خرافة لا تستند إلى أي أساس علمي. فهل هناك فعلاً مخاطر من شرب الماء أثناء الوقوف؟
رأي العلم في تأثير شرب الماء أثناء الوقوف
يرى بعض خبراء التغذية أن الجسم يتعامل مع الماء بالطريقة نفسها سواء تم شربه أثناء الجلوس أو الوقوف، حيث يمر الماء عبر المريء إلى المعدة دون أي تأثير مباشر على المفاصل. ويؤكدون عدم وجود دليل علمي يربط بين شرب الماء أثناء الوقوف وآلام الركبة أو أي مشاكل أخرى متعلقة بالمفاصل.
ومع ذلك، هناك رأي آخر يشير إلى أن شرب الماء أثناء الوقوف قد يؤدي إلى دخول الماء بسرعة إلى المعدة، مما يؤثر على عملية الهضم. ويُعتقد أن هذا التدفق السريع قد يتسبب في اضطرابات هضمية، كما يُقال إنه قد يؤدي إلى خلل في توازن السوائل داخل الجسم، مما قد يسهم بمرور الوقت في مشاكل صحية مختلفة، مثل تراكم السوائل في المفاصل أو تأثيرات على امتصاص العناصر الغذائية.
ما التأثيرات المحتملة لهذه العادة؟
يرى البعض أن شرب الماء أثناء الوقوف قد يؤدي إلى:
اضطرابات في عملية الهضم نتيجة دخول الماء بسرعة إلى المعدة.
ضغط إضافي على الكلى بسبب تسارع مرور الماء عبر الجهاز البولي.
عدم توزيع السوائل بشكل متوازن داخل الجسم، مما قد يؤثر على بعض الوظائف الحيوية.
الطريقة المثلى لشرب الماء
بغض النظر عن وضعية شرب الماء، يُنصح عمومًا بالالتزام بعادات صحية، مثل شرب الماء ببطء وعدم تناوله دفعة واحدة، بالإضافة إلى الحرص على شرب كمية كافية يوميًا للحفاظ على الترطيب السليم للجسم.
في النهاية، يظل شرب الماء أثناء الوقوف مسألة قابلة للنقاش، حيث تختلف وجهات النظر حول تأثيره. لكن الأهم هو الحفاظ على ترطيب الجسم بانتظام واتباع نمط حياة صحي يساعد في تعزيز الصحة العامة.
ارتفاع درجات الحرارة على جميع الأنحاء اليوم مع رياح مثيرة للأتربة