الرمال السائلة… كيف تحدث ولماذا تتصرف كالماء؟!

0

لربما انصرف ذهنك على الفور إلى الرمال المتحركة التي طالما غزت الأفلام والوثائقيات كخطر يترصد دومًا بالصحاري؛ لكننا اليوم بصدد ظاهرة أخرى تمامًا تبدو الرمال المتحركة معها بطيئة وآمنة وصلبة كذلك… التمييع Liquefaction!

الرمال المتحركة أو ما يسمى بالـ “وعث” هي خليط من الرمال (السيلكا) والماء بنسبة تزيد من الفجوات والفراغات بين الرمال. في الرمال التقليدية نجد تلك النسبة لا تزيد عن 30% إلى 35% فقط بين حبيبات الرمال مما يسهل انضغاطها وتحولها للمادة الصلبة متى سرنا فوقها. أما في الرمال المتحركة ولوجود الماء، تزداد نسبة الفجوات والفراغ بين حبيبات الرمال إلى 60-70% وهو ما يفقد الرمال تماسكها ويحولها لرمال متحركة تسحب أي شيء يقع عليها ببطء للأسفل.

وعلى عكس الشائع، فالرمال المتحركة نادرة للغاية في الصحراء لجفاف جوها وانعدام المياه الجوفية إلا بالقرب من الواحات أو العيون. لهذا تظهر الرمال المتحركة بشكل أكثر شيوعًا في الأماكن التي تحتوي على ينابيع طبيعية، أو عند أودية الأنهار المتدفقة من أعالي الجبال، وحول حافتي الأنهار بعد الفيضانات أو على الشواطئ عند حدوث مد منخفض.

فإذا انتقلنا للرمال السائلة أو المُميّعة، سنجد الرمال وهي تتصرف بشكل مختلف تمامًا… أقرب إلى الماء!

يبدو وكأنما هو سائل ما، لكنها كما ترون في نهاية الصورة المتحركة مجرد رمال بظاهرة التمييع أو التسييل Liquefaction والتي تعني تحويل شيء ما إلى الحالة السائلة. بشكل عام وكما تعودنا، يمكن للتمييع أن يتم من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة من خلال التكثيف، وعادةً بالتبريد، أو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة من خلال الانصهار. لكن تمييع التربة أو الرمال الذي نتحدث عنه هنا يتم بتمرير تيار قوي ومستمر من الهواء بين حبيبات الرمال. ولأن حبيبات الرمال غير متماسكة، فهي تسمح لتيار هواء قوي أن يتخللها وبتسليط الضغط المناسب، ستتصرف الرمال كالسوائل تمامًا.

وهذا ما حاول مهندس ناسا السابق مارك روبر Mark Rober استغلاله لصنع حمام سباحة من الرمال السائلة والساخنة! استغرقه الأمر 25 محاولة فاشلة حتى أتقن الضغط والقوة اللازمين لتيارات الهواء التي تنساب عبر طبقات الرمال في حوض استحمام كبير. تشاهدون في مقطع الفيديو التالي الذي نشره مارك على قناته العلمية على يوتيوب، كيف يمرح هو وأبناء شقيقه في الحوض الذي يفور بالرمال السائلة التي تتصرف كالمياه وربما أفضل بما أنها لا تترك أثرًا أو بللًا!

في مقطع الفيديو التالي أيضًا، نرى تجربة مشابهة لتمييع الرمال. من المدهش حقًا مشاهدة كيف تتصرف الرمال المميعة كالماء، فتطفو فوقها الأشياء مهما حاولت تغطيسها بالقوة، وكيف تتكون الفقاعات وتنفجر وكأنما مصنوعة من الصابون وليس الرمال!

 

0

شاركنا رأيك حول "الرمال السائلة… كيف تحدث ولماذا تتصرف كالماء؟!"

أضف تعليقًا