أحجار الإبحار

يعود أول توثيق لظاهرة انزلاق الصخور إلى عام 1915، عندما زار المنقب جوزيف كروك من فالون، نيفادا، موقع ريستراك بلايا. ^{[ 2 ]} في السنوات اللاحقة، أثار موقع ريستراك اهتمام الجيولوجيين جيم ماكاليستر وألين أغنيو، اللذين رسما خريطة للصخور الأساسية في المنطقة عام 1948 ونشرا أول تقرير عن انزلاق الصخور في نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية. وقدّم منشورهما وصفًا موجزًا ​​لأخاديد ومكاشط البلايا، مشيرين إلى عدم وجود قياسات دقيقة، ومقترحين أن الأخاديد هي بقايا مكاشط دفعتها هبات رياح قوية - مثل الرياح المتغيرة التي تُنتج زوابع الغبار - فوق أرضية البلايا الموحلة. ^{[ 2 ] [ 7 ]} وأثار الجدل حول أصل الأخاديد البحث عن حدوث ظواهر مماثلة في مواقع أخرى. تم العثور على موقع مماثل في ليتل بوني كلير بلايا في مقاطعة ناي بولاية نيفادا، وتمت دراسة الظاهرة هناك أيضاً. ^{[ 1 ] [ 8 ]}

كتب علماء الطبيعة من إدارة المتنزهات الوطنية لاحقًا أوصافًا أكثر تفصيلًا، ونشرت مجلة لايف مجموعة من الصور من مضمار السباق. في عام ١٩٥٢، سجّل لويس ج. كيرك، وهو حارس في إدارة المتنزهات الوطنية، ملاحظات دقيقة حول طول الأخاديد وعرضها ومسارها العام. كان هدفه ببساطة هو التحقق من ظاهرة تحرك الصخور وتوثيقها، لا وضع فرضيات أو إعداد تقرير علمي شامل. في ذلك الوقت، بدأت التكهنات حول كيفية تحرك الأحجار. طُرحت على مر السنين تفسيرات مختلفة، وأحيانًا غريبة، تراوحت بين ما هو خارق للطبيعة والمعقد. تفترض معظم الفرضيات التي يفضلها الجيولوجيون المهتمون أن الرياح القوية عندما يكون الطين رطبًا مسؤولة جزئيًا على الأقل عن هذه الظاهرة. يزن بعض الأحجار ما يعادل وزن إنسان، وهو ما يعتقد بعض الباحثين، مثل الجيولوجي جورج م. ستانلي، الذي نشر بحثًا حول هذا الموضوع عام ١٩٥٥، أنه ثقيل جدًا بحيث لا تستطيع رياح المنطقة تحريكه. بعد إجراء مسح شامل للمسارات وبحث حول دوران المسارات فيما يتعلق بدوران الجليد الطافي، أكد ستانلي أن الصفائح الجليدية المحيطة بالصخور إما تساعد في التقاط الرياح أو أن الجليد الطافي يبدأ حركة الصخور.

بدأ بوب شارب ودوايت كاري برنامجًا لمراقبة حركة الأحجار في مضمار السباق في مايو 1968. ^{[ 9 ]} في نهاية المطاف، تم ترقيم 30 حجرًا عليها آثار حديثة، واستُخدمت أوتاد لتحديد مواقعها. أُطلق اسم على كل حجر، وسُجلت التغيرات في مواقع الأحجار على مدى سبع سنوات. كما اختبر شارب وكاري فرضية الطفو الجليدي من خلال حصر أحجار مختارة. تم إنشاء حظيرة قطرها 1.7 متر (5.5 قدم) حول حجر مُستخدم في صنع الآثار ، عرضه 8 سم (3 بوصات) ووزنه 0.45 كجم (1 رطل)، مع وضع سبعة أجزاء من قضبان التسليح على مسافة تتراوح بين 64 و76 سم (25 إلى 30 بوصة) . إذا كانت طبقة الجليد المحيطة بالأحجار إما تزيد من مساحة السطح المعرضة للرياح أو تساعد في تحريك الأحجار عن طريق جرها على طول الطفو الجليدي، فإن قضبان التسليح كان من المفترض أن تُبطئ الحركة وتُغير مسارها على الأقل. لم يحدث أي من الأمرين؛ كادت الحجرة أن تصطدم بقضيب تسليح وهي تتحرك مسافة 8.5 متر (28 قدمًا) باتجاه الشمال الغربي خارج الحظيرة في الشتاء الأول. وُضعت حجرتان أثقل وزنًا في الحظيرة في الوقت نفسه؛ تحركت إحداهما بعد خمس سنوات في الاتجاه نفسه، بينما لم تتحرك الأخرى خلال فترة الدراسة. يشير هذا إلى أنه إذا كان للجليد دور في حركة الأحجار، فلا بد أن تكون الأطواق الجليدية المحيطة بها صغيرة.          

تحركت عشرة من الأحجار الثلاثين الأولى خلال الشتاء الأول، حيث قطعت ماري آن (الحجر أ) أطول مسافة بلغت 65 مترًا (212 قدمًا) . وشهد شتاءان من الشتاءات الستة التالية التي خضعت للمراقبة تحرك عدة أحجار. لم يُؤكد تحرك أي حجر خلال فصل الصيف، وفي بعض فصول الشتاء، لم يتحرك أي حجر أو تحرك عدد قليل منه فقط. في النهاية، تحركت جميع الأحجار التي خضعت للمراقبة باستثناء حجرين خلال الدراسة التي استمرت سبع سنوات. وكان حجر نانسي (الحجر ح) أصغر الأحجار التي خضعت للمراقبة، بقطر 6.4 سم (2.5 بوصة) . كما أنه قطع أطول مسافة تراكمية بلغت 260 مترًا (860 قدمًا) ، وأكبر مسافة تحرك خلال فصل شتاء واحد بلغت 201 مترًا (659 قدمًا) . أما أكبر حجر تحرك فكان وزنه 36 كيلوغرامًا (80 رطلًا) .          

كارين (الحجر J) عبارة عن كتلة من الدولوميت بأبعاد 74 × 48 × 51 سم (29 × 19 × 20 بوصة) ووزنها يُقدّر بـ 320 كجم (700 رطل) . لم تتحرك كارين خلال فترة المراقبة. يُرجّح أن يكون الحجر قد شكّل مساره المستقيم والقديم الذي يبلغ طوله 170 مترًا (570 قدمًا) بفعل الزخم الذي اكتسبه من سقوطه الأولي على أرض البلايا الرطبة. مع ذلك، اختفت كارين في وقت ما قبل مايو 1994، ربما خلال شتاء 1992-1993 الذي شهد أمطارًا غزيرة بشكل غير معتاد. يُعتبر إزالتها بوسائل اصطناعية أمرًا مستبعدًا نظرًا لعدم وجود أضرار تُذكر على أرض البلايا كان من الممكن أن تُسببها شاحنة ورافعة. رُصدت كارين على الأرجح في عام 1994، على بُعد 800 متر ( نصف ميل ) من أرض البلايا. أعادت الجيولوجية باولا ميسينا من سان خوسيه اكتشاف كارين في عام 1996. ^{[ 10 ]}      

قاد البروفيسور جون ريد ستة طلاب باحثين من كلية هامبشاير وجامعة ماساتشوستس أمهيرست في دراسة متابعة عام 1995. وقد وجدوا مسارات متطابقة للغاية لأحجار تحركت في أواخر ثمانينيات القرن الماضي وخلال شتاء 1992-1993. وثبت بما لا يدع مجالاً للشك أن بعض الأحجار على الأقل قد تحركت بفعل كتل جليدية قد يصل عرضها إلى 800 متر ( نصف ميل ) . وشملت الأدلة المادية مساحات من المناطق المخططة التي لا يمكن أن تتشكل إلا بتحريك طبقات رقيقة من الجليد. وبناءً على ذلك، يُعتقد أن الرياح وحدها ، والرياح المصحوبة بكتل جليدية، كانت من القوى الدافعة.  

اكتشف الفيزيائيون بيكون وزملاؤه، الذين درسوا هذه الظاهرة عام ١٩٩٦، استنادًا إلى دراسات أُجريت في بحيرة أوينز الجافة، أن الرياح التي تهب على أسطح البحيرات الجافة يمكن أن تنضغط وتشتدّ بسبب نعومة أسطحها. كما وجدوا أن الطبقات الحدية (المنطقة فوق سطح الأرض مباشرةً حيث تكون سرعة الرياح أبطأ بسبب مقاومة الأرض) على هذه الأسطح قد تصل إلى ٥ سم فقط . ونتيجةً لذلك، تشعر الحجارة التي لا يتجاوز ارتفاعها بضعة سنتيمترات بقوة الرياح المحيطة وهباتها، التي قد تصل سرعتها إلى ١٤٠ كم/ساعة في العواصف الشتوية. ويُعتقد أن هذه الهبات هي القوة الدافعة، بينما يحافظ الزخم والرياح المستمرة على حركة الحجارة، ربما بسرعة تُضاهي سرعة الجري المعتدل.    

يُرجّح أن يكون تأثير الرياح والجليد معًا هو السبب الرئيسي لانزلاق هذه الصخور. في كتابه "العمليات السطحية والتضاريس"، يذكر دون ج. إيستربوك أن بعض الصخور القريبة ذات المسارات المتشعبة قد يكون سببها انحلال الكتل الجليدية، مما يُتيح مسارات بديلة لبعض الأحجار. ورغم أن الجليد يتفتت إلى كتل أصغر، إلا أنه يبقى ضروريًا لانزلاق الصخور.

يرتبط فهم العمليات الجيولوجية في ريستراك بلايا ارتباطًا وثيقًا بالتطور التكنولوجي. ففي عام ٢٠٠٩، أتاح تطوير كاميرات رقمية رخيصة الثمن للتصوير بتقنية الفاصل الزمني التقاط الظواهر الجوية العابرة، بما في ذلك الزوابع الترابية وفيضانات البلايا. ^{[ ١١ ]} وقد صُممت هذه الكاميرات لتصوير مراحل مختلفة من الظواهر المذكورة، مع وجود نقاش حول انزلاق الصخور. ويصف مطورو تقنية التصوير صعوبة تصوير صخور ريستراك الخفية، إذ لا تحدث تحركاتها إلا مرة كل ثلاث سنوات تقريبًا، وكانوا يعتقدون أنها تستغرق حوالي ١٠ ثوانٍ. وكان التطور التالي الذي توصلوا إليه هو التصوير المُفعّل بالرياح، مما قلل بشكل كبير من عشرة ملايين ثانية من الوقت الضائع الذي كان سيتعين عليهم فرزه لولا ذلك.

افترض الباحثون أن كتلًا جليدية صغيرة تتشكل حول الصخور، فتطفو الصخور بفعل الطفو بعيدًا عن القاع الرخو، مما يقلل من قوى رد الفعل والاحتكاك عند القاع. ولأن هذا التأثير يعتمد على تقليل الاحتكاك، وليس على زيادة مقاومة الرياح، فلا يشترط أن تكون مساحة سطح هذه الكتل الجليدية كبيرة جدًا إذا كان الجليد سميكًا بما يكفي، إذ يسمح الاحتكاك الضئيل بتحريك الصخور حتى مع رياح خفيفة جدًا. ^{[ 8 ] [ 12 ]}

عززت دراسة بحثية نظرية "طوف الجليد"، مشيرةً إلى ضيق المسارات، والينابيع المتقطعة، وخلوّ نهايات المسارات من الصخور. وحددت الدراسة أن المياه تتدفق من المناطق المرتفعة إلى البلايا بينما يغطي الجليد البحيرة المتقطعة. وهذا يشير إلى أن هذه المياه ترفع طفو كتل الجليد التي تحمل الصخور حتى يقل الاحتكاك مع قاع البلايا بما يكفي لتحريكها بفعل الرياح وتكوين الآثار المرصودة. كما حللت الدراسة خندقًا اصطناعيًا مصممًا لمنع الزوار من القيادة على البلايا، وخلصت إلى أنه قد يعيق انزلاق الصخور. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

في عام 2020، استبعدت وكالة ناسا أن تكون الأسباب المحتملة لتحرك الأحجار هي الحصائر الميكروبية أو أمواج المياه الناتجة عن الرياح، وذلك استناداً إلى أحفورة لآثار أقدام ديناصور. ^{[ 15 ]}

توضيح

أفادت مقالات إخبارية بحلّ اللغز عندما رصد الباحثون تحركات الصخور باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتصوير بتقنية الفاصل الزمني. وقد رصد فريق البحث أكبر حركة صخرية في 20 ديسمبر/كانون الأول 2013، وشملت أكثر من 60 صخرة، حيث تحركت بعضها لمسافة تصل إلى 224 مترًا (245 ياردة) بين ديسمبر/كانون الأول 2013 ويناير/كانون الثاني 2014 في عدة حركات. تناقضت هذه الملاحظات مع الفرضيات السابقة التي تفترض أن الرياح القوية أو الجليد السميك يطفو الصخور بعيدًا عن السطح. وبدلًا من ذلك، تتحرك الصخور عندما تبدأ طبقات جليدية كبيرة، لا يتجاوز سمكها بضعة ملليمترات، تطفو في بركة شتوية مؤقتة، بالتفكك خلال الصباح المشمس. وتتحرك هذه الألواح الجليدية الرقيقة العائمة، ^{[ 17 ]} المتجمدة خلال ليالي الشتاء الباردة، بفعل الرياح الخفيفة، دافعةً الصخور بسرعة تصل إلى 5  أمتار في الدقيقة (0.3  كيلومتر في الساعة؛ 0.2  ميل في الساعة). استغرقت بعض التحركات التي تم قياسها بواسطة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ما يصل إلى 16 دقيقة، وتحرك عدد من الأحجار أكثر من خمس مرات خلال وجود بركة البلايا في شتاء 2013-2014. ^{[ 16 ] [ 18 ]}