نعيش جميعًا على الأرض تحت تأثير الجاذبية، التي تشدنا وكل ما يحيط بنا -بما في ذلك الماء- باتجاه مركز الكوكب. من الجيد أن الجاذبية تمنع تبعثر الأشياء في الهواء، لكن عندما تسقط المثلجات من يد طفل لن يمنعه فهم الجاذبية من الاستياء. لكن كيف تؤثر الجاذبية في الماء؟
إذا ابتعدنا بما يكفي في الفضاء، إلى محطة الفضاء الدولية مثلًا، تصبح الجاذبية مهملة ويختلف تطبيق قوانين الفيزياء عنه على الأرض.
كيف يكون سلوك الماء في وسط معدوم الجاذبية؟
توضح إحدى الصور الفريدة ذلك إذ تُظهر قطرةً من المياه في الفضاء تحيط بفقاعة هوائية.
نلاحظ أن قطرة الماء وفقاعة الهواء تسلكان السلوك ذاته وفقًا لقوانين الفيزياء في الفضاء. فتشكل كل منهما كرة، يعود ذلك إلى أنه في غياب قوى الجاذبية المتجهة إلى الأسفل، تتساوى القوى المؤثرة في الأجسام. لذا تتخذ قطرة الماء وفقاعة الهواء أقل الأشكال المتساوية الحجوم مساحةً وهو الكرة. تشوه الجاذبية هذا الشكل على الأرض، لكن ذلك لا يحدث في الفضاء.
في الواقع، تخضع محطة الفضاء الدولية ومن يشغلها إلى جاذبية قوية تساوي 90% من الجاذبية على سطح الأرض وفقًا لعلماء ناسا. لكن بما أن محطة الفضاء في حالة سقوط حر مستمر حول كوكبنا، فإن محتوياتها ورواد الفضاء على متنها يمرون بنوع من السقوط الحر أيضًا، ويشعرون بحالة من انعدام الوزن تقريبًا. يتصرف الماء في محطة الفضاء الدولية وكأنه في بيئة معدومة الجاذبية.
لنفكر في ما كان سيحدث للفقاعة على الأرض: ستتحرك فقاعة الهواء باتجاه الأعلى لكونها أخف من الماء، وتخترق سطح قطرة الماء. أما في الفضاء، لا ترتفع فقاعة الهواء لأنها ليست أخف من الماء المحيط بها، فلا تطفو الفقاعة. لن تسقط قطرات الندى عن أوراق النباتات في الفضاء لعدم وجود قوة تسحبها إلى الأسفل. لذا ستثبت في مكانها بتأثير الالتصاق الجزيئي.
لزوجة الماء وانعدام الطفو في الفضاء من العوامل التي يجب على المسافرين إلى الفضاء أخذها في الحسبان عندما يخططون لزراعة حدائق هناك. فهل سيسري الماء إلى جذور النبات عند سقايته؟ من المرجح أنه سيثبت على الجذع أو يلتصق بالمادة التي زُرعت فيها النبتة. علينا أن نفهم الخواص الفيزيائية للماء في الفضاء جيدًا مع السفر أبعد في الفضاء وقضاء البشر وقتًا أطول فيه.
اقرأ أيضًا:
ما مقدار الماء الموجود في الغلاف الجوي؟
ترجمة: إيهاب عيسى
تدقيق: ميرڤت الضاهر
