في اكتشاف رائد يتحدى الافتراضات السائدة منذ زمن طويل حول الأغلفة الجوية للكواكب، رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا غلافًا جويًا كثيفًا يحيط بكوكب TOI-561 b، وهو كوكب صخري خارج المجموعة الشمسية شديد الحرارة لدرجة يُعتقد أنه مغطى بمحيطات من الحمم البركانية المنصهرة. لا يتحدى هذا الاكتشاف التوقعات حول
سلوك الأغلفة الجوية في ظل الظروف القاسية فحسب، بل يفتح أيضًا آفاقًا جديدة في دراسة تطور الكواكب والبحث عن الحياة خارج كوكب الأرض. TOI-561 b هو كوكب عملاق خارج المجموعة الشمسية يقع على بُعد حوالي 280 سنة ضوئية في كوكبة العقرب. يدور هذا الكوكب حول نجمه المضيف، TOI-561، على مسافة قريبة بشكل مذهل، إذ يُكمل دورة كاملة في غضون 10.5 ساعات فقط. وهذا القرب يُعرّض الكوكب لإشعاع نجمي مكثف، مما يُسخّن سطحه إلى درجات حرارة تتجاوز 1650 درجة مئوية ، وهي حرارة كافية لإذابة الصخور وتكوين محيط من الصهارة. يُعاني الكوكب من ظاهرة التزامن المدّي، أي أن أحد نصفيه يُواجه النجم باستمرار بينما يبقى النصف الآخر في الظلام. ينتج عن هذا الوضع تدرج حراري هائل بين جانبي الكوكب، مما يُخلق بيئة ديناميكية قاسية. حتى الآن، كان العلماء يعتقدون أن مثل هذه الظروف ستُجرّد الكوكب من غلافه الجوي بفعل التبخر والرياح النجمية، تاركةً وراءها نواة صخرية جرداء. إلا أن TOI-561 b أثبت أنه استثناء لهذه القاعدة. فعلى الرغم من بيئته القاسية، يبدو أنه احتفظ بغلاف جوي كثيف، وهو اكتشاف غير متوقع أذهل علماء الفلك وعلماء الكواكب على حد سواء.
تم إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي في ديسمبر 2021، وهو مزود بأجهزة متطورة قادرة على رصد الإشارات الخافتة من عوالم بعيدة. فبالنسبة للكوكب TOI-561 b، استخدم العلماء مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) لمراقبة الكوكب أثناء مروره خلف نجمه، وهي تقنية تُعرف باسم مطيافية الكسوف الثانوي. ومن خلال قياس انخفاض الأشعة تحت الحمراء خلال هذه الكسوفات، تمكن الباحثون من تقدير درجة حرارة الجانب النهاري للكوكب. فلو كان TOI-561 b يفتقر إلى غلاف جوي، لكانت درجة حرارة جانبه النهاري قريبة من 2700 درجة مئوية لكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي سجل درجة حرارة أقل بكثير، حوالي 1760 درجة مئوية يشير هذا التباين إلى إعادة توزيع الحرارة من الجانب النهاري إلى الجانب الليلي، وهو أمر لا يمكن تحقيقه إلا بوجود غلاف جوي كثيف. وكشف تحليل إضافي لطيف انبعاثات الكوكب عن خصائص امتصاص تتوافق مع الغازات الجوية. وبينما لا يزال التركيب الدقيق غير مؤكد، يُشتبه بشدة في وجود مواد متطايرة مثل بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون. تستطيع هذه الغازات امتصاص الحرارة وإعادة إشعاعها، مما يساعد على تعديل درجة حرارة الكوكب والحفاظ على استقرار غلافه الجوي. ويمثل هذا أقوى دليل حتى الآن على وجود غلاف جوي يحيط بكوكب صخري خارج المجموعة الشمسية، لا سيما في بيئة قاسية كهذه.
يُجبر اكتشاف غلاف جوي على كوكب TOI-561 b العلماء على إعادة النظر في النظريات الراسخة حول فقدان الغلاف الجوي وتطور الكواكب. فتقليديًا، كان يُعتقد أن الكواكب الصخرية الصغيرة التي تدور بالقرب من نجومها تفقد غلافها الجوي بسرعة بسبب الإشعاع المكثف والرياح النجمية. إلا أن الكوكب TOI-561 b قد خالف هذا التوقع. يُعزى أحد التفسيرات المحتملة إلى التركيب الفريد للكوكب. يُعتقد أن TOI-561 b يتميز بكثافة منخفضة نسبيًا، مما يشير إلى نواة حديدية أصغر حجمًا وغلاف يتكون من مواد سيليكاتية أخف وزنًا. قد يجعل هذا الكوكب أكثر مقاومة لتآكل الغلاف الجوي. إضافةً إلى ذلك، فإن نجمه المضيف فقير بالمعادن وقديم جدًا - يُقدر عمره بأكثر من 10 مليارات سنة - مما يدل على أن TOI-561 b قد تشكل في بدايات مجرة درب التبانة. ويشير بقاؤه على قيد الحياة طوال هذه المدة الطويلة إلى أن بعض الكواكب الصخرية قد تكون أكثر قدرة على الاحتفاظ بغلافها الجوي مما كان يُعتقد سابقًا، حتى في ظل الظروف القاسية. وهذا له آثار بالغة الأهمية على فهمنا لكيفية تشكل الكواكب وتطورها وتفاعلها مع بيئاتها النجمية. علاوة على ذلك، يشير وجود غلاف جوي على كوكب شديد الحرارة إلى أن احتفاظ الغلاف الجوي قد يكون أكثر شيوعًا مما هو متوقع، حتى بين الكواكب ذات الدورات المدارية القصيرة جدًا. وهذا من شأنه أن يوسع نطاق البيئات التي تُعتبر صالحة للسكن أو ذات أهمية علمية بشكل كبير.
على الرغم من أن كوكب TOI-561 b شديد الحرارة لدرجة لا تسمح بوجود حياة كما نعرفها، إلا أن اكتشاف غلافه الجوي له آثار بعيدة المدى على البحث الأوسع عن عوالم صالحة للسكن. إن احتفاظ كوكب TOI-561 b بغلاف جوي يُثير احتمالية امتلاك كواكب صخرية أخرى خارج المجموعة الشمسية أغلفة جوية، مما يزيد من فرص العثور على ظروف داعمة للحياة في أماكن أخرى من المجرة. يمكن الآن تطبيق التقنيات التي استخدمها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) للكشف عن غلافه الجوي على كواكب أخرى خارج المجموعة الشمسية، بما في ذلك تلك الموجودة في المناطق الصالحة للسكن حول نجومها. ومن خلال تحليل الضوء الذي يمر عبر هذه الأغلفة الجوية أو ينبعث منها، يستطيع العلماء البحث عن مؤشرات حيوية - مؤشرات كيميائية للحياة مثل الأكسجين والميثان وبخار الماء. يُبرز هذا الاكتشاف أهمية دراسة مجموعة واسعة من الكواكب خارج المجموعة الشمسية، بما في ذلك تلك التي قد تبدو في البداية غير صالحة للحياة. فكل رصد جديد يُضيف إلى فهمنا لتنوع الأنظمة الكوكبية ويُساعد في تحسين نماذجنا لكيفية تشكل الكواكب وتطورها. بالنظر إلى المستقبل، سيواصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) رصد الكوكب TOI-561 b والكواكب الصخرية الخارجية الأخرى، لبناء صورة أكثر شمولاً لأغلفتها الجوية وخصائصها الحرارية. وستساهم البعثات المستقبلية، مثل مهمة ARIEL (المسح الكبير للأغلفة الجوية بالأشعة تحت الحمراء للكواكب الخارجية) التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، في توسيع قدرتنا على دراسة أغلفة الكواكب الخارجية عبر نطاق واسع من درجات الحرارة والتركيبات.
يعتبر الأناناس من الفواكه الاستوائية وهو يدخل في تحضير الكثير من الحلوى والعصائر وسلطة الفواكه والأيسكريم. وبعيدا عن طعمه اللذيذ فالأناناس يعتبر من الفاكهة العلاجية وله العديد من الفوائد لصحة الجسم. للأناناس قيمة غذائية كبيرة حيث إنه يعتبر من الفواكه الغنية بالفيتامينات مثل فيتامين سي وفيتامين ب
6. كذلك المعادن مثل النحاس والبوتاسيوم لذا؛ فالأناناس له أثر طبي ووقائي في نفس الوقت.
يعتبر الأناناس مثالي لصحة الجهاز الهضمي حيث إنه غني بالألياف والأنزيمات الهاضمة وبالتالي، يحسن عملية الهضم ويقلل فرص الإصابة بالإمساك. يعمل الأناناس على تعزيز صحة القلب أيضا وتقليل خطر الإصابة بالسكتات القلبية وخفض ضغط الدم في مرضى الضغط المرتفع، كما يسهم الأناناس في خفض مستوى الكوليسترول في الدم.
يعزز الأناناس النظام المناعي بالجسم حيث يسهم في تنشيط خلايا الدم البيضاء، كما يقي من نزلات البرد وهو مضاد طبيعي للالتهابات لذا؛ يخفف من التهابات الجيوب الأنفية والشعب الهوائية. يفيد تناول الأناناس في خسارة الوزن حيث إنه غني بالألياف التي تساعد على الشعور بالشبع والتحكم في مستويات السكر في الدم.
المقادير:
10 شرائح أناناس "يفضل استعمال الأناناس المعلب"
كوب عصير أناناس
4 بيضات
1 ملعقة فانيليا
2 ملعقة باكينج باودر
½ 2 كوب دقيق
1 كوب سكر
¾ كوب زيت
طريقة التحضير:
نقوم بخفق الزيت مع البيض والفانيليا والسكر في وعاء عميق ثم نضيف عصير الأناناس ونخفق جيدا. بعدها نضيف الدقيق والباكينج باودر ونخلط حتى يصير الخليط متجانسا. نقوم بعدها برش صينية فرن بملعقة كبيرة من السكر ونقوم برص شرائح الأناناس فوقها "يفضل أن نختار صينية يمكن فك جوانبها" ثم نصب الخليط فوق الأناناس. نضع الصينية في فرن سابق التسخين على درجة حرارة 180 لمدة 40 دقيقة حتى تنضج الكيكة. نتركها حتى تهدأ ثم نقوم بقلبها فى طبق التقديم.
المقادير:
شرائح أناناس "الكمية حسب الرغبة"
سكر بني
أيسكريم فانيليا يمكن اختيار نكهات أخرى مثل الشيكولاتة "
طريقة التحضير:
نقوم بغمس شرائح الأناناس في السكر البني ثم شويها لعدة دقائق حتى يحمر السكر ونرفعها ونضعها في طبق التقديم مع بولات أيسكريم الفانيليا. يمكن تزيينها بالقرفة أو النعناع.
المقادير:
شرائح أناناس
كريمة طهي أو كريمة خفق
بسكوت سادة "بسكوت شاي/ دايجيستيف/ جرهام"
قشدة "يمكن الاستغناء عنها"
جبن كريمي
فانيليا
حليب محلي مكثف
عصير أناناس
طريقة التحضير:
نقوم بخفق الجبن الكريمي مع كريمة الطهي والقليل من الحليب المحلى المكثف بالمضرب حتى يصير قوامه كريمي "كمية الحليب المكثف حسب الرغبة، يمكن إضافة ¼ كوب ثم التذوق وإضافة المزيد حسب الحاجة". في صينية التقديم "تكون ذات جوانب" نقوم برص البسكوت وبله بعصير الأناناس ثم طبقة من الخليط السابق "الجبن الكريمي وكريمة الطهي" ثم طبقة من شرائح الأناناس. نقوم بتكرار الخطوات السابقة مرتين أو ثلاثة حسب الارتفاع المرغوب. تترك في لفريزر لمدة نصف ساعة أو في الثلاجة لمدة ساعة حتى تتماسك، ثم تقدم باردة.
المقادير: "يمكن مضاعفة الكميات"
أناناس قطع
شرائح أناناس للتزيين
لتر لبن " يمكن استبدال اللبن بالماء أو حليب جوز الهند لطعم أخف وللمصابين بحساسية اللاكتوز"
سكر للتحلية "حسب الرغبة"
ملعقتان من النشا
فانيليا
طريقة التحضير:
نقوم بمزج اللبن والأناناس القطع مع الفانيليا والسكر في الخلاط الكهربائي أو محضر الطعام. نرفع الخليط على النار ونقوم بمزج النشا مع ¼ كوب من الماء في كوب. عند وصول الخليط لمرحلة الغليان نضيف مزيج النشا والماء مع التقليب المستمر حتى الوصول لقوام سميك نوعا مثل خليط المهلبية " يمكن إضافة بعض الماء والمزج إذا كان الخليط سميك أكثر من اللازم". نقوم بصب الخليط في كؤوس التقديم مع تزيين الوجه بشريحة أناناس. بعد أن تهدأ تترك في الثلاجة لمدة ساعتين وتقدم باردة.
المقادير:
صوص الكاراميل : 2 كوب سكر – كريمة خفق
الكريمة : ½ 1 كوب لبن - 2 ملعقة سكر بودرة -2 ملعقة كبيرة دقيق -1 ملعقة كبيرة نشا -1 ملعقة صغيرة فانيليا
أناناس قطع وشرائح
جلاش
زيت
سمن
عصير أناناس
طريقة التحضير:
نحضر صوص الكاراميل أولا: نترك السكر على النار حتى يتحول لكراميل ثم نضيف الكريمة مع التقليب جيدا أثناء إضافة كريمة الخفق حتى يصير القوام مثل صوص الكاراميل.
نقوم بعدها بتحضير كريمة الحشو: في إناء على النار نضيف اللبن ثم السكر ونستمر في التقليب ثم نضيف الدقيق وبعدها النشا مع التقليب طوال الوقت لتجنب تكون تكتلات حتى يصير القوام كريمي ترفع من على النار. نضيف الفانيليا ونقلب ثم قطع الأناناس. ونضيف إلى الخليط القليل من صوص الكاراميل الذي سبق وقمنا بتحضيره ونمزجه جيدا.
نقوم بعدها بدهن صينية بخليط من الزيت والسمن ثم نضيف نصف طبقات الجلاش مع دهن كل طبقة من نفس خليط الزيت والسمن. ثم نضيف طبقة جلاش ونقوم بصنع خروم صغيرة باستعمال شوكة ودهنها بعصير الأناناس. ثم إضافة طبقة من الكريمة ونوزعها جيدا ثم نضيف القليل من صوص الكاراميل. نقوم برص شرائح الأناناس فوق طبقة الكريمة والقليل من صوص الكاراميل. ثم نضيف باقي شرائح الجلاش بعد دهنها، يمكن تقطيع آخر طبقة من الجلاش على هيئة شرائح ورصها بشكل متقاطع ودهنها ليظهر الأناناس من خلالها وتعطي شكلا مميزا. نضعها في فرن سابق التسخين حتى يحمر الوجه ونسقى الصينية بعصير الأناناس بديلا عن القطر المعتاد ثم نرش بقية صوص الكاراميل على الوجه. يمكن تغطية الصينية في حالة الرغبة في أن يصبح الجلاس مرنا.
المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات هي مركبات تعمل بالكامل بالطاقة الكهربائية المخزنة في حزم البطاريات. ولهذا السبب، لا تتطلب أي وقود أحفوري للعمل. وبدلاً من ذلك، تعمل حزم البطاريات على تشغيل محركات الطاقة الكهربائية التي تدفع المركبات مع إطلاق انبعاثات صفرية صافية من أنابيب العادم. تعمل بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion)
على تزويد غالبية المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات بالطاقة. ونظرًا لصغر حجمها وكثافتها العالية، يتم وضع هذه البطاريات عادةً أسفل مقاعد المركبة للسماح بتوزيع الوزن بشكل صحيح. يتم شحن البطاريات عن طريق توصيل المركبة بمصدر كهربائي خارجي. بالإضافة إلى ذلك، تأتي المركبات مع شواحن على متنها تعمل على تحويل التيار المتناوب من المصدر إلى تيار مستمر - والذي يقوم بعد ذلك بشحن البطارية.
المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات هي مركبات تعمل بالكامل بالطاقة الكهربائية المخزنة في حزم البطاريات. ولهذا السبب، لا تتطلب أي وقود أحفوري للعمل. وبدلاً من ذلك، تعمل حزم البطاريات على تشغيل محركات الطاقة الكهربائية التي تدفع المركبات مع إطلاق انبعاثات صفرية صافية من أنابيب العادم. تعمل بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion) على تزويد غالبية المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات بالطاقة. ونظرًا لصغر حجمها وكثافتها العالية، يتم وضع هذه البطاريات عادةً أسفل مقاعد المركبة للسماح بتوزيع الوزن بشكل صحيح. يتم شحن البطاريات عن طريق توصيل المركبة بمصدر كهربائي خارجي. بالإضافة إلى ذلك، تأتي المركبات مع شواحن على متنها تعمل على تحويل التيار المتناوب من المصدر إلى تيار مستمر - والذي يقوم بعد ذلك بشحن البطارية.
المصدر الأساسي للطاقة في المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود هو الهيدروجين - العنصر الأكثر وفرة في الكون. مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود، تعمل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود بالكهرباء ولا تتطلب الوقود الأحفوري للعمل. ومع ذلك، فإن طريقة عملها تختلف عن المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود. بنية خلية الوقود في المركبة تشبه بنية البطارية - مع وجود كاثود وأنود للتحليل الكهربائي. يستقبل خزان خلية الوقود الموجود على متن المركبة الهيدروجين المضغوط. وبدلاً من حرق الغاز، تضع خلية الوقود هذا الغاز على اتصال بمحفز من خلال الأنود. يتم فصل ذرات الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات. تتراكم الإلكترونات ويتم تغذيتها للمحرك الذي يدفع المركبة. تطلق هذه العملية الماء فقط كمنتج ثانوي لها.
1. الكفاءة
أحد العوامل الرئيسية التي تحدد أفضل اختيارات السيارات هو كفاءة السفر. لذا فإن السؤال الذي يدور في أذهان الأشخاص في مرحلة الانتقال إلى التنقل الإلكتروني هو "ما هي النسبة المئوية من مصدر الطاقة الإجمالي لهذه المركبة المتاح لي، كسائق؟" وفقًا لشركة فولكس فاجن، من بين العديد من المصادر الأخرى، توفر السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات عادةً ما بين 70% و80% من الكفاءة. من ناحية أخرى، تتمكن السيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود عمومًا من توفير مستوى كفاءة يتراوح بين 25% و35%. لذا فمن الآمن أن نقول إن السيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود توفر أقل من نصف الكفاءة التي توفرها السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات.
2. الشحن الذكي وشحن V2G
في حين يعمل كلا النوعين من المركبات بالكهرباء، فإن المركبات الكهربائية فقط قادرة على الشحن الذكي وشحن V2G بسبب ارتباطها بالشبكة. وبسبب فوائد الشحن الذكي وشحن V2G، فإن هذا يعني نقاطًا إضافية للمركبات الكهربائية. على سبيل المثال، مع المنصات المنظمة مثل FLEXO Smart Charge، يتمتع مالكو المركبات الكهربائية بالميزة العليا المتمثلة في مراقبة وإدارة شحن مركباتهم، وشحن ساعات الطلب خارج الذروة، وبيع الطاقة الزائدة أو غير المستخدمة إلى الشبكة. تساهم كل هذه المزايا في استدامة الشبكة وجيوب مالكي المركبات الكهربائية.
3. تكلفة الشراء
المستثمرون بشكل عام أكثر انفتاحًا على الاستثمار في المنتجات التي تكلف أقل وتعمل بنفس أداء المنتجات الأخرى أو حتى أفضل. وفقًا لـ Euro News، تبدأ تكلفة شراء المركبات الكهربائية عادةً من 21000 يورو، بينما تبدأ تكلفة شراء المركبات الكهربائية العاملة بخلايا الوقود المتوسطة من 60000 يورو. مرة أخرى، تتقدم المركبات الكهربائية خطوة أخرى على المركبات الهيدروجينية في السباق نحو الاستدامة.
4. سهولة التشغيل وتكلفته
اعتبارًا من عام 2021، كان هناك 539 محطة لتزويد الهيدروجين فقط على مستوى العالم. ويرجع هذا الندرة إلى العملية المعقدة المتمثلة في ضغط الهيدروجين للاستخدام في السيارات. هذه العوامل هي التي تجعل إعادة تزويد الهيدروجين بالوقود مكلفًا. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة، يكلف كيلوغرام الهيدروجين من 10 إلى 15 دولارًا. وهذا يعني أن تكلفة سيارة كهربائية تعمل بخلايا الوقود النموذجية والتي تحتوي على حوالي 6.3 كجم من الهيدروجين، تتراوح بين 63 و95 دولارًا، لقطع مسافة 380 ميلاً. على العكس من ذلك، اعتبارًا من عام 2021، كان لدى العالم حوالي 1.3 مليون محطة شحن للسيارات الكهربائية متاحة للجمهور. يبلغ متوسط التكلفة لكل ميل لتشغيل سيارة كهربائية تعمل بالبطاريات في الولايات المتحدة حوالي أربعة سنتات. وهذا يعني أن سيارة كهربائية تعمل بالبطاريات النموذجية ستكلف 15.2 دولارًا لقطع مسافة 380 ميلاً. مرة أخرى، تفوز السيارات الكهربائية بهذه المشكلة.
5. البصمة الكربونية
البصمة الكربونية لأي شيء هي كميات ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي بسبب إنتاج أو أنشطة أو وجود هذا الشيء. إن كل من المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات والمركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود لها بصماتها الكربونية حيث تنفق الشبكات التي تشحن بطاريات المركبات الكهربائية كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون لتوليد الكهرباء، كما أن إنتاج الهيدروجين من التحليل الكهربائي العكسي للماء يطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ونظرًا لأن نوع المركبة الذي يحمل بصمة كربونية أقل يكون أكثر مراعاة للبيئة، فإن السؤال هو: أيهما مسؤول عن بصمات أقل؟ في عام 2021، نشرت مجلة فوربس دراسة تحتوي على تحليلات للبصمات الكربونية لهذه الأنواع من المركبات. ووفقًا للدراسة، فإن المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات في المملكة المتحدة لها بصمة كربونية تبلغ 36 جرامًا لكل كيلومتر من ثاني أكسيد الكربون. ويبلغ نظير هذه المركبة العاملة بخلايا الوقود بصمة كربونية تبلغ 82 جرامًا لكل كيلومتر.
