لماذا قام العلماء بمسح حبات البرد العملاقة في عيادة طبيب الأسنان

أنتج الماسح الضوئي في عيادة طبيب الأسنان أول صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للبنية الداخلية لحجارة البَرَد الكبيرة. مثل هذه الآراء التفصيلية يمكن أن تساعد الباحثين على التنبؤ بشكل أفضل بالعواصف التي ستولد هذه القطع المدمرة من الجليد.

يقول كارمي فارنيل باركيه من هيئة الأرصاد الجوية في كاتالونيا بإسبانيا: “كانت النتيجة الأولى مثيرة للإعجاب”. “رائع! يمكننا أن نرى الجزء الداخلي من الحجر دون كسره. لقد تمكنا من رؤية طبقات مختلفة بكثافات مختلفة”.

وتساقطت حبات البرد خلال عاصفة شديدة ضربت شمال شرق إسبانيا عام 2022، مما أسفر عن مقتل طفل وإصابة العشرات وتسبب في أضرار بملايين الدولارات. وكان قطر أكبر حبات البرد التي سقطت 12 سم، أي ضعف حجم كرة التنس.

وبعد أيام قليلة من العاصفة، سألت فارنيل باركيه وزملاؤها من حولهم لمعرفة ما إذا كان أي شخص قد احتفظ ببعض حبات البَرَد. وقاموا بجمع 14 حجر برد، يصل قطرها إلى 8.5 سم، قام الناس بتخزينها في أكياس بلاستيكية في ثلاجاتهم.

تتشكل حبات البرد عندما تتراكم طبقات من الماء فائق البرودة على جسيم جليدي أولي أثناء العاصفة. يمكن لشكل وكثافة هذه الطبقات من الجليد داخل حبات البرد أن يكشف تفاصيل حول عملية النمو. لكن في العادة، لا يستطيع الباحثون سوى دراسة عدد قليل من المقاطع العرضية لحجارة البَرَد الواحدة عن طريق تقطيع الجليد بسكين ساخن.

في هذه الحالة، اقترح أحد أصدقاء فارنيل باركي، أخصائي تقويم الأسنان، على الباحثين بدلاً من ذلك استخدام ماسح ضوئي مقطعي للكشف عن البنية الداخلية الكاملة لحبات البَرَد. وكان الماسح الضوئي متاحًا في عيادة طبيب الأسنان.

قام الفريق بمسح ثلاثة من حبات البرد، مما أدى إلى توليد مئات المقاطع العرضية التي تظهر اختلافات في الكثافة داخل كل قطعة من الجليد. وكانت بعض التفاصيل مفاجئة: على سبيل المثال، على الرغم من أن حبات البرد كانت كروية، إلا أن نواتها كانت تقع بعيدًا عن المركز. يقول فارنيل باركيه إن هذا يشير إلى أن الجزء الأكثر سمكًا من الحجر قد تشكل أثناء سقوطه، وليس عندما كان يتنقل بين ارتفاعات مختلفة على التيارات الصاعدة داخل العاصفة.

ويقول جوليان بريملو، من مشروع نورثرن حائل في كندا، إنه تم مسح عدد قليل من حبات البَرَد الصغيرة الأخرى بهذه الطريقة، لكن الحجارة القادمة من إسبانيا أكبر بكثير. ويقول: “هذا أمر مهم، لأننا ما زلنا غير متأكدين من كيفية ومكان نمو البَرَد خلال العواصف الرعدية لتحقيق مثل هذه الأحجام المثيرة للإعجاب”.

هذا الفهم الأفضل يمكن أن يحسن التنبؤات بحجم البَرَد في العواصف المستقبلية. يقول توميو ريجو من هيئة الأرصاد الجوية في كاتالونيا: “يمكننا ربط كل طبقة من الجزء المتنامي ببيانات الرادار حول تطور العاصفة الرعدية”. “ومن ثم من الممكن ربط هذا بالعواصف الرعدية الجديدة وعرض نتائجنا على المستقبل.”

يقول جون ألين من جامعة سنترال ميشيغان، الذي يخطط لإجراء مسح كبير لجمع حبات البرد في السهول الكبرى في الولايات المتحدة في عام 2025: “ربما نحتاج إلى النظر في هذا الأمر فيما يتعلق بمزيد من حبات البَرَد”. أعداد كبيرة من الحجارة؟”