كنبته جينيفر أُوليت
١٠ أكتوبر ٢٠١٥
ترجمه ابو طه / عدنان احمد الحاجي
This Is Why Some Sand Dunes Sing
المقالة رقم ٣٠٩ لسنة ٢٠١٧
بض الكثبان الرملية تصنع موسيقى صحراوية خاصة بها وتترنم وتدوّي أو حتى "تتجشأ" - أداة موسيقية تحدث بشكل طبيعي. وقد اكتشف العلماء أن هذه الأصوات المتميزة يتم إنشاؤها بواسطة أنواع مختلفة من الأمواج التي تتحرك عبر الكثبان الرملية.
وادعى المستكشف في القرن الثالث عشر ماركو بولو في كتاباته أن الكثبان الرملية في صحراء غوبي تملأ الهواء " بأصوات جميع أنواع الآلات الموسيقية، وكذلك الطبول وقعقة الأسلحة". لم يكن مجرد خيالاً . التقارير عن صرير أو دوي كثبان رملية يعود تاريخها إلى القرن التاسع في الصين. هناك حتى "الجبل المترنم" الشهير (جبل مينغ شا شا) الذي يدوي كالرعد عندما يتزلق الناس على الرمال. حتى تشارلز داروين لاحظ هذه الظاهرة في رحلاته عبر شيلي.
ناثالي فريند زميلة بحثية في جامعة كامبريدج، وكانت طالبة الدراسات العليا في معد كاليفورنيا للتنكلوجيا ( كالتيك) عندما قرأت لأول مرة عن الكثبان الرملية المدوية في مجلة علمية، اعتقدت أنها مشروع دكتوراه ممتاز، نظرا لخلفيتها في الهندسة الميكانيكية واهتمامها المتنامي في الجيوفيزياء. وقد استفادت بمساعدة اثنين من الأساتذة، ميلاني هانت وروب كلايتون، وانتقلوا جميعاً إلى محمية موهافي الوطنية في كاليفورنيا ومنتزه وادي الموت الوطني لدراسة الظاهرة بشكل مباشر. وأعربوا عن أملهم في أن يساعد عملهم في تفسير بعض التناقضات في القياسات السابقة لظاهرة الرمال المترنمة.
هذا صحيح: هذه ليست المرة الأولى التي غامر العلماء في الخروج إلى الصحراء للقيام بالتزلق على الكثبان الرملية وتسجيل المؤثرات الصوتية الناتجة - سواء كان ذلك الترنيم ، والدوي أو التجشؤ. منذ ما يقرب من ١٠ سنوات، كان فريق دولي بقيادة ستيفان دوادي يدرس تشكيل الكثبان الرملية شكل هلال في المغرب، وأدى عن غير قصد إلى انهيار رملي بينما كانوا يحاولون تسلق الكثبان الرملية. ونتج عن هذا صوت ترنيم مقداره ١٠٠ ديسيبل ( تعريف من خارج النص: الديسيبل هو وحدة قياس الصوت). واكتشفوا أن التزلق على الكثبان الرملية قد أنتج نفس الصوت، والذي قد سجلوه حسب الأصول ؛ حتى أنهم قد تمكنوا من إعادة إنشائه في رمل عملوه على شكل دونات مرة أخرى في المختبر.
الرمل هو شكل من أشكال الحبيبات، وهذا يعني أنه يمكن أن يكون بمثابة مادة صلبة ولكنه يتدفق كالسائل عندما تكون هناك انهيارات في الكثبان الرملية. اشار دوادي الى أن كثبان الرمل تتصرف كنوع من مكبرات الصوت، مما يكبر الاهتزازات الموجية السطحية التي صنعها كثيب الرمل المنهار. تصطدم الحبيبات الفردية ببعضها حوالي ١٠٠ مرة في الثانية الواحدة، مستحدثة حلقة ردود فعل استرجاعية من الاصطدامات موالَفة على تردد معين. (حوالي ٤٥٠ هرتز وهو التردد الأكثر شيوعا، على الرغم من ان الكثبان الرملية التي درسها فريند وزملاؤه "رنمت" على تردد بين ٧٠ و ١٠٥ هرتز.) وكانت النتيجة الحصول على رمال مترنمة. ولكن ليس فقط أي رمال يمكنها ان تفعل ذلك. اذ يجب أن تكون الحبيبات مستديرة، وبحجم مناسب فقط (يتراوح قطر الحبيبة ما بين واحد على عشرة من المليمتر ونصف مم )، ويجب أن تحتوي أيضا على مادة السيليكا. ولا يمكن أن تكون رطبة جدا.
هذا هو السبب الذي جعل فريند وزملاؤه. يجرون تجاربهم الميدانية على مدى ٢٥ يوما خلال الأشهر الأكثر جفافا: من مايو حتى سبتمبر. حيث يصل مؤشر الثيرمومتر الى ١١٨ درجة فرهانتية ( حوالي ٤٨ درجة مئوية) في واحد من تلك الأيام، وهذا هو السبب الذي جعل الفريق يقوم عادة بقياساته الساعة الثالثة حتي الرابعة صباحاً واستخدم الباحثون السماعات الارضيّة geophones للكشف عن الموجات التي تنتقل خلال الكثبان الرملية، على غرار طريقة كشف الميكروفونات للموجات الصوتية في الهواء.
واستنادا إلى تلك القياسات، خلص الباحثون إلى أن الأنواع المختلفة من الأصوات التي تنتجها الكثبان الرملية ترتبط بأنواع مختلفة من الموجات التي تنتقل عبر الكثبان الرملية. وتسمى موجات "P- " و هي المسؤولة عن هذا الصوت المدوي. وأوضح فريند أنها تنتقل بكمية، وبالتالي يبدو أنها تنتشر في جميع أنحاء الكثبان الرملية بأكملها. وفي المقابل، يبدو ان "موجات رايلي Rayleigh" تنتج الأصوات التجشئية، وتنتشر فقط بالقرب من سطح الكثبان الرملية. وهما نوعان من التأثيرات المادية المميزة، وإن كانت ذات صلة.
كما اكتشف الفريق تأثيراً آخر مفاجئاً. وجدوا أنه يمكن أن يبدأوا الرنين الطبيعي للكثبان من خلال ضرب لوحة معدنية بمطرقة، مما يؤدى إلى تردد منبه مدوي.
في وقت سابق من ذلك العام، اخذ فريند دفعة جديدة من الطلاب إلى قطر لدراسة الكثبان الرملية وديناميات الانهيارات الكثبانية، وكانوا سعداء لسماع التأثير المدوي مباشرة. قال فريند لجيزمودو: "يبدو أن جسدك كله يبدأ في الاهتزاز". "عندما تقف بعيدا عن الكثبان الرملية، من الصعب حقا أن نفهم كيف لمثل هذا الانهيار الكثباني الصغير ان يصنع مثل هذا الصوت الصاخب الذي يدوي في الأرض الصحراوية."
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق