۱۱ سپتامبر ۲۰۲۵، عکس از نویسنده: کایف شیخ -سیگنال‌های رادیویی عجیب، فیزیک عجیب و آب پنهان: جذاب‌ترین معماهای علمی دهه ۲۰۲۰.Earthsky-Telios\NASA\Flickr-alfru94\Flickr-NASA
علم استعداد زیادی در ارائه پاسخ به ما دارد، اما گاهی اوقات بهترین ترفند آن، ارائه سوالات بهتر به ماست. در چند سال گذشته، محققان به طور اتفاقی به سیگنال‌های گیج‌کننده‌ای از اعماق فضا برخورده‌اند، ویژگی‌های عجیبی را که در زیر اقیانوس‌های ما پنهان شده‌اند، کشف کرده‌اند و سرنخ‌هایی یافته‌اند که به اسرار حیات در جهان‌های دیگر اشاره دارد. برخی از این معماها ممکن است در آستانه حل شدن باشند، در حالی که برخی دیگر همچنان پیچیده‌ترین نظریه‌های ما را به چالش می‌کشند.
این فهرست درباره معماهای قدیمی نیست؛ بلکه درباره معماهای جدید و پرسش‌های تازه‌ای است که در دهه ۲۰۲۰ پدیدار شده‌اند و نحوه نگاه ما به زمین، فضا و حتی خودمان را تغییر می‌دهند. از یک روح کاملاً گرد شناور در کهکشان راه شیری گرفته تا اقیانوس‌های آب شیرین پنهان در زیر کف دریا، این ده معما نشان می‌دهند که هنوز چقدر نمی‌دانیم و این چقدر هیجان‌انگیز است.
زمین ژرفا: یک «کف دریای گمشده» در زیر خیزش شرق اقیانوس آرام
در اواخر سال ۲۰۲۴، زمین‌شناسان از تکنیک‌های جدید توموگرافی لرزه‌ای برای شناسایی چیزی شبیه به یک تکه فرورانش طولانی از کف دریای باستانی که صدها کیلومتر پایین‌تر، در شرق اقیانوس آرام، کمین کرده بود، استفاده کردند. در آنجا، «منطقه گذار» گوشته به طور غیرمعمولی ضخیم به نظر می‌رسد، که نشان می‌دهد پوسته اقیانوسی قدیمی می‌تواند به جای فرو رفتن آرام در گوشته پایینی، متوقف و جمع شود.
این موضوع مهمی است زیرا تکتونیک صفحه‌ای، داستان اصلی ما در مورد چگونگی بازیافت سنگ توسط زمین، هدایت آتشفشان‌ها و کوه‌سازی و تعدیل آب و هوا در طول زمان زمین‌شناسی است. با این حال، این یافته نشان می‌دهد که این ساختار نامنظم‌تر از آن چیزی است که کتاب‌های درسی می‌گویند. اگر صفحات بتوانند راکد یا خرد شوند، جریان گرما، تولید ماگما و حتی خطرات سطحی را به روش‌هایی که مدل‌ها هنوز به تصویر نمی‌کشند، تغییر می‌دهد. راز اکنون زمان‌بندی و مکانیسم است.
این صفحه چگونه به آنجا رسیده است؟ چرا گیر کرده است؟ و این “گورستان‌ها” در زیر اقیانوس‌ها چقدر رایج هستند؟ تصویربرداری جهانی بهتر (و آزمایش‌های آزمایشگاهی که فشارهای گوشته را شبیه‌سازی می‌کنند) مشخص خواهد کرد که آیا این یک چیز عجیب و غریب است یا یک قطعه گمشده از کمربند نقاله زمین. تلیوس: کره رادیویی کاملاً بی‌نقص در کهکشان راه شیری.
“تلیوس” (G305.4–2.2) که در سال 2025 در تصاویر رادیویی ASKAP کشف شد، یک حباب تقریباً کاملاً دایره‌ای و فوق‌العاده کم‌نور است که فقط در طول موج‌های رادیویی بدون هیچ همتای آشکار اشعه ایکس یا نوری دیده می‌شود. ممکن است بقایای یک ابرنواختر باشد، اما حتی برای آن دسته، تقارن آن عجیب است. فاصله نامشخص است، بنابراین دانشمندان نمی‌توانند اندازه یا سن واقعی آن را مشخص کنند. بسته به اینکه کدام تخمین را انتخاب کنید، یا به طرز شگفت‌آوری جوان و نزدیک است یا بزرگ و پیر.
روشنایی سطحی کم و عدم قطبش واضح آن نیز تصویر را پیچیده می‌کند. مدل‌ها نشان می‌دهند که به یک محیط کم چگالی و یکنواخت غیرمعمول گسترش یافته است. اما چرا اینقدر بی‌عیب و نقص و چرا اینقدر فقط رادیویی؟ جستجوهای بعدی برای گاز داغ شده توسط شوک یا انتشار پرانرژی مرتبط تاکنون بی‌نتیجه مانده است. تا زمانی که نتوانیم فاصله و محیط آن را به طور دقیق اندازه‌گیری کنیم، تلیوس همچنان نادرترین چیز در نجوم است. شکلی ساده که با یک داستان ساده مغایرت دارد. “لکه‌های پلنگی” مریخ و مواد معدنی که حیات را به چالش می‌کشند
کار پرسویرنس در سال‌های 2024-2025 در سازند فرشته درخشان دهانه جزرو، نشانه‌های ارگانیک و “لکه‌های پلنگی” حلقه‌دار عجیب و غریبی را در کنار مواد معدنی مانند ویویانیت و گریگیت که در زمین می‌توانند به فرآیندهای میکروبی مرتبط باشند، آشکار کرد. ابزارهای PIXL و SHERLOC این بافت‌ها و شیمی‌ها را در گل‌سنگ‌هایی از مکان‌هایی مانند آبشار چیاوا نقشه‌برداری کردند، نمونه‌ای که “دره یاقوت کبود” نامیده می‌شود، اکنون یکی از وسوسه‌انگیزترین کاندیداها برای حیات گذشته در مریخ است.
و با این حال، هر سرنخی یک روزنه فرار غیرزیستی دارد. واکنش‌های هیدروترمال، شیب‌های ردوکس یا مسیرهای صرفاً ژئوشیمیایی می‌توانند نشانه‌های زیستی را تقلید کنند. راز این است که آیا این الگوها به حیات نیاز دارند یا صرفاً شبیه آن هستند. پاسخ‌های قطعی احتمالاً در انتظار بازگشت نمونه مریخ هستند، جایی که آزمایشگاه‌های روی زمین می‌توانند ایزوتوپ‌ها، ریزساختارها و مواد آلی را با دقت بسیار بالاتری آزمایش کنند، اما دامنه و زمان‌بندی آن برنامه هنوز در حال تغییر است. فعلاً، مریخ اسرار خود را حفظ کرده و فرشته درخشان همچنان در هاله‌ای از ابهام باقی مانده است.
آیا ما در یک خلأ کیهانی غول‌پیکر زندگی می‌کنیم؟
تحلیل‌های جدید در سال ۲۰۲۵ استدلال می‌کنند که کهکشان راه شیری ممکن است در یک کمبود چگالی در مقیاس یک میلیارد سال نوری قرار داشته باشد، حدود ۲۰٪ ماده کمتر از حد متوسط. این قرارگیری می‌تواند به توضیح «تنش هابل» معروف کمک کند، جایی که اندازه‌گیری‌های انبساط محلی سریع‌تر از آن‌هایی که از جهان اولیه استنباط می‌شوند، انجام می‌شوند.
محققان با بررسی مجدد دو دهه داده‌های نوسان آکوستیک باریون (BAO)، امواج صوتی «منجمد» از بیگ بنگ، نشان دادند که یک مدل خلأ محلی می‌تواند تنش را به طرز چشمگیری کاهش دهد، زیرا کهکشان‌های داخل یک منطقه با چگالی کم کمی عقب‌نشینی می‌کنند.سریع‌تر. این یک چالش فکری با ریسک‌های عظیم است. اگر درست باشد، برخی از «ناهنجاری‌های» کیهان‌شناسی ممکن است مربوط به جغرافیا باشند، نه فیزیک جدید. اما بحث‌برانگیز است.
مدل استاندارد ΛCDM انتظار دارد که در چنین مقیاس‌های بزرگی تقریباً یکنواخت باشد، و تعداد کهکشان‌های مستقل و تطابق‌های جایگزین هنوز هم با شکست مواجه می‌شوند. بررسی‌های آینده (و نقشه‌برداری بهتر از خلأ) آزمایش خواهند کرد که آیا ما در یک حباب خاص هستیم یا فقط سراب‌های آماری را می‌بینیم.
پالس‌های صعودی آنیتا از قطب جنوب
بین سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۸، آزمایش آنیتا با بالن ناسا بر فراز قطب جنوب، پالس‌های رادیویی را شناسایی کرد که به نظر می‌رسید از زیر افق به سمت بالا می‌آیند، گویی ذرات فوق پرانرژی از هزاران کیلومتر سنگ و یخ عبور کرده و سپس به آسمان فوران کرده‌اند.
فیزیک ذرات استاندارد می‌گوید که این اتفاق نباید به اندازه کافی تکرار شود تا آنچه دیده شده را توضیح دهد. آیا ما بازتاب‌ها و هندسه یخ را اشتباه تفسیر می‌کنیم؟ آیا یک اثر ابزاری پیش پا افتاده را از دست می‌دهیم؟ یا نگاهی اجمالی به فیزیک جدید می‌اندازیم. ذرات عجیب و غریب، رفتار غیرمنتظره نوترینو یا چیزی عجیب‌تر؟ بحث‌های تازه در سال ۲۰۲۵، سیگنال‌ها را با تجزیه و تحلیل‌های بهبود یافته و ابزارهای مستقل، مورد بررسی مجدد قرار داد، اما هنوز هیچ اجماعی وجود ندارد. زیبایی و ناامیدی آنیتا این است که در وهله اول داده‌ها را بررسی می‌کند. تعداد انگشت‌شماری از نقاط مبهم عجیب و غریب، نظریه جسورانه‌ای برای جبران عقب‌ماندگی است. آرایه‌های آینده قطب جنوب و رادیونوترینو تصمیم خواهند گرفت که آیا آنیتا یک شبح را دیده است یا یک مرز.
چرا کووید طولانی مدت اینقدر شدید تغییر می‌کند
میلیون‌ها نفر هنوز علائم پس از کووید را گزارش می‌کنند. خستگی، مه مغزی، اختلال در خودتنظیمی، تنگی نفس، حتی ماه‌ها پس از عفونت. راز، مکانیسم‌ها هستند. بررسی‌های پیشرو ۲۰۲۴-۲۵ به یک تصویر پیچیده اشاره دارند. مخازن یا قطعات ویروسی ماندگار که سیستم ایمنی را در حالت آماده‌باش نگه می‌دارند، اختلال در تنظیم ایمنی و آنتی‌بادی‌های خودکار، ریزلخته‌ها و آسیب اندوتلیال که باعث اختلال در اکسیژن‌رسانی می‌شوند، تغییرات میکروبیوم و اختلال عملکرد میتوکندری که بر انرژی تأثیر می‌گذارند.
هیچ کدام به تنهایی طیف کامل را توضیح نمی‌دهند و بیماران مختلف احتمالاً ترکیبات متفاوتی دارند. برنامه RECOVER NIH در حال تجزیه زیرگروه‌ها و راه‌اندازی آزمایش‌های هدفمند بر اساس مکانیسم بوده است، اما نشانگرهای زیستی قطعی و درمان‌های یکسان برای همه همچنان مبهم هستند. بخش افسانه‌ای؟ یک ویروس، دنباله‌های طولانی بسیار. برای علم، این یک مشکل سیستمی است که به عصب‌شناسی، ایمونولوژی و زیست‌شناسی عروقی مربوط می‌شود. یک معمای حل نشده که راه‌حل آن می‌تواند نحوه برخورد ما با سندرم‌های پس از عفونت را به طور گسترده‌تر تغییر دهد.
معمای دوگانه مغناطیس: اولین میدان‌های جهان و جهش‌های وحشی زمین
دو معمای مغناطیسی از سال ۲۰۲۰ داغ شده‌اند. کیهان‌شناسان اکنون استدلال می‌کنند که میدان‌های مغناطیسی اولیه جهان به طرز حیرت‌انگیزی ضعیف بوده‌اند، قابل مقایسه با سیگنال‌های کوچک مغز، اما هنوز هم تار و پود کیهانی امروز را تشکیل می‌دهند. این موضوع چگونگی تأثیر مغناطیس اولیه بر رفتار کهکشان‌ها و پلاسما را در بزرگترین مقیاس‌ها تغییر می‌دهد.
در همین حال، روی زمین، باستان‌شناسی مغناطیس همچنان یک «ناهنجاری عصر آهن شامی» عجیب و غریب را در حدود ۳۰۰۰ سال پیش تأیید می‌کند، زمانی که قدرت میدان با نرخ‌هایی افزایش و کاهش یافت که مدل‌ها برای بازتولید آن تلاش می‌کنند، در حالی که ماهواره‌های مدرن عجایب مداوم مانند ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی را ردیابی می‌کنند. در مجموع، آنها می‌گویند که ما به طور کامل نمی‌دانیم که چگونه دینام‌ها، کیهانی یا هسته‌ای، تغییر می‌کنند، افزایش می‌یابند یا محو می‌شوند. پل زدن بین این مقیاس‌ها ممکن است به بایگانی‌های پالئومغناطیسی بهتر، شبیه‌سازی‌های نسل بعدی و رصدخانه‌های جدیدی نیاز داشته باشد که بتوانند مغناطیس را در طول زمان «ببینند». تا آن زمان، مغناطیس همچنان دست نامرئی است که هنوز نمی‌توانیم آن را کاملاً درک کنیم.
چه چیزی زهره را «کشت»؟
برای دهه‌ها، ما زهره جوان‌تری را با اقیانوس‌هایی که در یک گلخانه فراری می‌جوشیدند، تصور می‌کردیم. کار جدید این سناریو را برعکس می‌کند. شیمی جوی و محدودیت‌های آتشفشانی داخلی نشان می‌دهد که زهره ممکن است از ابتدا خشک بوده باشد، هرگز به اندازه کافی خنک نبوده تا اقیانوس‌ها متراکم شوند.
اگر درست باشد، این یک محور عمیق برای سکونت‌پذیری سیاره‌ای است. دو سیاره تقریباً دوقلو، زمین و زهره، نه به دلیل فاجعه، بلکه به دلیل شرایط اولیه و بازخوردهای ظریف از هم جدا می‌شوند. برای سیارات فراخورشیدی نیز خطرات زیادی وجود دارد، جایی که یک تغییر کوچک در جو، ابرها یا آتشفشان‌ها می‌تواند جهان‌ها را در حالت‌های جهنمی قرار دهد. با این حال، عدم قطعیت‌ها فراوان است. میکروفیزیک ابرها، آتشفشان‌های گذشته و داده‌های پراکنده در محل، این بحث را زنده نگه می‌دارند. کاوشگرهای ناسا و ESA در اواخر این دهه باید تصویر را واضح‌تر کنند؛ تا آن زمان، «چه چیزی زهره را کشت؟» در واقع «چه چیزی زمین را نجات داد؟» و اینکه مسیر سکونت‌پذیری طولانی مدت چقدر می‌تواند باریک باشد.
اثر امپمبا: وقتی به نظر می‌رسد آب گرم ابتدا یخ می‌زند
یک افسانه به ظاهر ساده که ممکن است جدید نباشد اما هنوز دانشمندان را گیج می‌کند. این همان پارادوکس میز آشپزخانه است که از بین نمی‌رود. در برخی شرایط، به نظر می‌رسد آب گرم سریع‌تر از آب سرد یخ می‌زند. مطالعات مدرن همچنان نشان می‌دهند که این اثر گاهی اوقات واقعی است، اما به طرز دیوانه‌کننده‌ای به شرایط حساس است.
فوق‌سرمایش، تبخیر، همرفت، گازهای محلول، هندسه ظرف و چرخه انجماد، همگی مسابقه را تغییر می‌دهند و برخی آزمایش‌های اخیر استدلال می‌کنند که «پیروزی» اغلب از زمان‌های انجماد تصادفی نزدیک نقطه هسته‌زایی حاصل می‌شود. نتیجه برای سال ۲۰۲۵ این است که هیچ مکانیسم واحدی وجود ندارد؛ بلکه مجموعه‌ای از فرآیندهای رقیب می‌توانند گاهی اوقات به نمونه داغ‌تر برتری بدهند. این یک روند چند قرنی است.
کنجکاوی اکنون با دوربین‌های پرسرعت و فیزیک آماری مورد بررسی قرار گرفته است، اما هنوز از صدور حکم نهایی خودداری می‌کند، و یادآوری می‌کند که حتی آب هم می‌تواند ما را غافلگیر کند.
سفره‌های آب شیرین مخفی زیر دریا
کارزار حفاری فراساحلی امسال در نیوانگلند نه تنها آب شیرین زیر کف اقیانوس اطلس را کشف کرد. بلکه از آن بهره‌برداری کرد و ده‌ها هزار لیتر از لایه‌های شنی زیر فلات قاره پمپاژ کرد. شوری‌ها دوباره تازه و تقریباً تازه شدند و وجود یک ذخیره پنهان وسیع را که احتمالاً توسط آب ذوب شده یخچال‌های باستانی و تغذیه کند مدرن تغذیه می‌شود، تأیید کردند.
این یک چشم‌انداز هیجان‌انگیز در دنیای تشنه است، اما بخش‌های حل نشده آن همچنان در حال آشکار شدن هستند. اینکه چگونه این سیستم‌ها به زمین متصل می‌شوند، با چه سرعتی دوباره پر می‌شوند، میزبان چه میکروب‌ها و مواد معدنی هستند، چگونه می‌توان بدون فروپاشی رسوبات استخراج کرد و چه کسی “مالک” یک سفره آب فرامرزی زیر دریا است. دانشمندان اکنون قدمت آب را تعیین می‌کنند، مسیرهای جریان آن را ردیابی می‌کنند و هندسه مخزن را نقشه‌برداری می‌کنند. در حال حاضر، این کشف در فضای وسوسه‌انگیز بین خط نجات و سراب قرار دارد. اقیانوسی نامرئی در زیر اقیانوس که می‌تواند به آینده آبی ما کمک کند یا آن را به خطر بیندازد.
