قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
تم إطلاق قمر صناعي ثوري جديد سيوفر نظرة غير مسبوقة على الحياة البحرية المجهرية للأرض والجزيئات الجوية الصغيرة.
انطلقت مهمة NASA PACE، أو Plankton، Aerosol، Cloud، and Ocean Ecosystem، في الساعة 1:33 صباحًا بالتوقيت الشرقي يوم الخميس على متن صاروخ SpaceX Falcon 9 من محطة كيب كانافيرال لقوة الفضاء في فلوريدا. وهبط معزز الصاروخ بنجاح على الأرض بعد حوالي 10 دقائق من إطلاقه. وبعد ما يزيد قليلاً عن نصف ساعة من الإقلاع، أكد الفريق أن المصفوفات الشمسية للمركبة الفضائية انتشرت وأنها تتلقى الطاقة.
وكان من المقرر أن يتم الإطلاق صباح الثلاثاء، إلا أنه تم تأجيله مرتين بسبب الرياح العاتية والسحب الركامية. لكن الظروف الجوية كانت مواتية بنسبة تزيد عن 95% للإطلاق صباح الخميس.
وقال جيريمي ويرديل، عالم مشروع PACE، إن العلماء بدأوا في تصور طريقة لفهم كيفية تشكيل العمليات المحيطية والغلاف الجوي للكوكب منذ حوالي 20 عامًا.
ستسلط المهمة الضوء على كيفية استخدام الهباء الجوي والسحب وكذلك العوالق النباتية في المحيط كمؤشرات لصحة المحيطات والاحتباس الحراري. وقالت كارين سانت جيرمان، مديرة مركز PACE، إن الأدوات الثلاثة الموجودة على متن PACE، بما في ذلك جهازي قياس استقطاب وكاميرا واحدة، ستلتقط قوس قزح من البيانات عبر أطوال موجية مختلفة من الضوء “تسمح لنا برؤية أشياء لم نتمكن من رؤيتها من قبل”. قسم علوم الأرض في ناسا.
وقال ويرديل: “ما نقوم به هنا مع PACE هو في الواقع البحث عن الكون المجهري وغير المرئي في الغالب في البحر والسماء، وفي بعض الدرجات، على الأرض أيضًا”.
على الرغم من تصميمه كمهمة مدتها ثلاث سنوات، إلا أن PACE لديه ما يكفي من الوقود لمواصلة الدوران حول الأرض ودراستها لمدة تصل إلى 10 سنوات. ستنضم المركبة الفضائية إلى أسطول يضم أكثر من عشرين مهمة لعلوم الأرض تابعة لوكالة ناسا تدور حول كوكبنا وتجمع بيانات عن المحيطات والأرض والجليد والغلاف الجوي لتقديم المزيد من الأفكار حول كيفية تغير مناخ الأرض.
معًا، يمكن لمهمات مثل PACE والمهمة الدولية للمياه السطحية وطبوغرافيا المحيطات، والمعروفة باسم SWOT، والتي تم إطلاقها في عام 2022، أن تغير الطريقة التي يفهم بها الباحثون محيطات الأرض.
وقال بام ميلروي، نائب مدير ناسا: “لا يمكن إنكار أننا في خضم أزمة مناخية”. “يمر كوكبنا بتغيرات تحويلية بدءًا من تزايد الظواهر الجوية المتطرفة وحرائق الغابات المدمرة وحتى ارتفاع مستويات سطح البحر. ناسا ليست مجرد وكالة فضاء وطيران. نحن وكالة المناخ. نحن نستفيد من وجهة النظر الفريدة للفضاء لدراسة موطننا ككوكب شامل، وجمع بيانات علوم الأرض الحيوية. ومن ثم تصبح هذه المعلومات متاحة للناس في جميع أنحاء العالم، مما يمكنهم من اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن كيفية حماية كوكبنا وسكانه للأجيال القادمة.
عيون جوية في سماء الأرض
وفي يناير، أعلنت وكالة ناسا ووكالات أخرى أن عام 2023 كان العام الأكثر سخونة على الإطلاق، وهو جزء من الاتجاه العام الذي ارتفعت فيه درجات الحرارة العالمية خلال العقد الماضي، حسبما قالت كيت كالفين، كبيرة العلماء وكبير مستشاري المناخ في وكالة ناسا.
ويعود ارتفاع درجة الحرارة إلى حد كبير إلى الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون. وبعد إطلاقه، تمتص اليابسة والمحيطات ثاني أكسيد الكربون، ولكن يبقى بعض منه في الغلاف الجوي ويحبس الغازات الدفيئة التي تعمل على تسخين الكوكب.
وقال كالفين: “أحد الأشياء الرائعة في مهمة مثل PACE هو أنها ستمنحنا فهمًا أفضل لتبادل الكربون بين المحيط والغلاف الجوي”.
لكن هناك عوامل أخرى تساهم في ارتفاع درجة الحرارة، بما في ذلك جزيئات الهباء الجوي الموجودة في الغلاف الجوي والتي تتكون مجتمعة من الملوثات والغبار والدخان وملح البحر. وقال كالفين إن الهباء الجوي يمكن أن يعكس أو يمتص ضوء الشمس ويؤثر على تكوين السحب.
وقال سان جيرمان إن الهباء الجوي يلعب دورًا هائلاً في طقس الأرض وجودة الهواء والمناخ.
وقال سان جيرمان: “إنها تأتي من مصادر مثل الغبار المنبعث من حرائق الغابات في الصحراء وحتى الأنشطة البشرية”. “إنها تزرع السحب التي يمكن أن تتحول إلى أعاصير قادمة عبر المحيط الأطلسي، ولكنها تعكس أيضًا الكثير من طاقة الشمس. لذلك، عليهم أن يلعبوا دورًا مهمًا في استقرار مناخ الأرض على المدى الطويل.
وقال آندي ساير، عالم الغلاف الجوي في PACE، إن الهباء الجوي يمكن أن يساهم في سوء نوعية الهواء الذي يؤدي إلى حالات مزمنة مثل الربو، كما أن فهم تكوين الهباء الجوي وموقعه في الغلاف الجوي يمكن أن يساعد في تحديد النقاط الساخنة للهواء الملوث وتقديم تحذيرات أفضل.
سيساعد جهازا قياس الاستقطاب في PACE العلماء على دراسة حجم الجسيمات وتكوينها وكمية الهباء الجوي في الغلاف الجوي للأرض عبر مجموعة من الأطوال الموجية لتقديم صورة تفصيلية للمناطق الأكثر إشكالية.
رسم خرائط الحياة المجهرية من الفضاء
تغطي المحيطات حوالي 70% من سطح الأرض، وعادةً ما تطرح هذه المسطحات المائية الضخمة أسئلة أكثر من الإجابات – لكن العلماء يأملون أن يساعد PACE في تغيير ذلك.
وقال سان جيرمان: “من نواحٍ عديدة، نعرف عن سطح القمر أكثر مما نعرفه عن محيطاتنا”. “ستكون PACE هي المهمة الأكثر تقدمًا التي أطلقناها على الإطلاق لدراسة بيولوجيا المحيطات. سوف يعلمنا عن المحيطات بنفس الطريقة التي يعلمنا بها ويب عن الكون.
ومن المدار، سيبحث PACE عن الضوء المنعكس من كائنات حية صغيرة تسمى العوالق النباتية لمعرفة مكان ازدهارها وهي تطفو على سطح محيطات الأرض. تحمل المهمة أداة لون المحيط. وسوف يستخدم أكثر من 100 طول موجى مختلف من الضوء لدراسة العوالق النباتية على نطاق عالمي وتحديد الأنواع المختلفة، بما في ذلك بعض الأنواع التي تشكل تهديدا لأشكال الحياة الأخرى، من الفضاء لأول مرة.
توجد العوالق النباتية في قاعدة الشبكة الغذائية البحرية. وبدون هذه الكائنات الدقيقة، ستنهار تلك الشبكة، وقد يكون نقص مصايد الأسماك العالمية مدمرًا للبشر، وفقًا لوكالة ناسا.
تستخدم هذه الطحالب الدقيقة عملية التمثيل الضوئي لامتصاص ثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس، وتوليد الأكسجين والكربوهيدرات التي تغذي جميع أنواع الحياة البحرية. بدأت العوالق النباتية في عملية التمثيل الضوئي منذ أكثر من 3 مليارات سنة، أي قبل وقت طويل من قيام الأشجار والنباتات، وساهمت بحوالي 50% من إجمالي الأكسجين الذي تم إنتاجه على الأرض على الإطلاق، وفقًا لوكالة ناسا.
في حين تلعب العوالق النباتية دورًا رئيسيًا في سحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي للأرض، فإن بعض الأنواع يمكن أن تكون ضارة أيضًا. يمكن أن تكون تكاثر الطحالب حاسمة بالنسبة للشبكات الغذائية البحرية مثل تلك الموجودة في المناطق القطبية، ولكن بعض الطحالب تنتج سمومًا خطيرة يمكن أن تفسد مياه الشرب وتعطل النظم البيئية بأكملها. يمكن أن تساعد الملاحظات الواردة من PACE العلماء على فهم الأنواع المسببة للأزهار السامة، وتتبعها ومراقبتها بمرور الوقت، وتحديد كيفية منعها من المضي قدمًا.
وقال سان جيرمان: “أود أن أقول إن PACE هي مهمة ستستخدم تلك النقطة الفريدة من الفضاء لدراسة أصغر الأشياء التي لها التأثير الأكبر في المحيطات”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com