۱۱ تصویر خیره‌کننده از پدیده‌های زمین‌شناختی که مرز میان علم و هنر را کم‌رنگ کردند

زمین‌شناسان به واسطه ماهیت علمی و پژوهشی شغل خود، همواره به بکرترین، زیباترین و دست‌نیافتنی‌ترین نقاط این سیاره سفر می‌کنند. عکاسی از ساختارهای سنگی، پدیده‌های آتشفشانی و فرسایش‌های بیابانی بخشی از مستندسازی علمی آن‌هاست؛ با این حال، گاهی این تصاویر چنان زیبایی بصری خارق‌العاده‌ای دارند که از یک سند صرفاً علمی فراتر رفته و به آثار هنری ارزشمندی بدل می‌شوند. مجله معتبر وایرد (Wired) با درک این جذابیت، مسابقه‌ای ترتیب داد و از زمین‌شناسان سراسر جهان خواست تا بهترین ثبت‌های تصویری خود را ارسال کنند. از میان ۳۵۰ اثر دریافتی، ۱۱ عکس برگزیده شدند که هرکدام زاویه‌ای شگفت‌انگیز از پویایی و تکامل فیزیولوژیکی زمین را به تصویر می‌کشند. در این مقاله می‌خواهیم این تصاویر بی‌نظیر را مرور کرده و داستان‌های علمی نهفته در پس هر پدیده را بررسی کنیم.

اهمیت عکاسی علمی در مستندسازی پدیده‌های زمین‌شناختی

مستندسازی تصویری در علوم زمین فراتر از یک ثبت ساده است و به عنوان ابزاری حیاتی برای تحلیل داده‌های ساختاری، شناسایی لایه‌بندی‌ها و درک تاریخچه تکاملی سنگ‌ها به کار می‌رود. زمین‌شناسان با ثبت تصاویر باکیفیت از رخنمون‌های سنگی و عوارض طبیعی، امکان مطالعه نمونه‌ها را برای پژوهشگرانی که دسترسی مستقیم به مناطق دورافتاده ندارند، فراهم می‌کنند. یک عکس علمی دقیق می‌تواند مقیاس، بافت، شیب لایه‌ها و روابط متقابل میان واحدهای سنگی مختلف را به تصویر بکشد. این اطلاعات به دانشمندان اجازه می‌دهد تا فرآیندهای تکتونیکی و رسوبی گذشته را بازسازی کنند.

علاوه بر جنبه‌های پژوهشی، این تصاویر نقش بسیار مهمی در آموزش و ترویج علم ایفا می‌کنند. نمایش زیبایی‌های بصری ساختارهای زمین‌شناختی به عموم مردم کمک می‌کند تا اهمیت حفاظت از میراث طبیعی زمین را بهتر درک کنند. هنگامی که یک پدیده پیچیده مانند فرسایش بادی یا جریان گدازه در قالب یک قاب هنری ارائه می‌شود، اشتیاق یادگیری را در مخاطبان غیرمتخصص نیز برمی‌انگیزد. مسابقه عکاسی مجله وایرد پل ارتباطی موثری میان جامعه علمی و عموم مردم ایجاد کرده است تا این شگفتی‌های پنهان را به تماشا بگذارند.

گالری تصاویر برگزیده وایرد از شاهکارهای زمین‌شناسی

زمین‌شناس‌ها به مقتضای کارشان، به جاهای دوردست، زیبا و عجیبی روی این کره خاکی می‌روند. عکس گرفتن از این مناظر، یکی از جنبه‌های کار این دانشمندان است، اما گاهی این عکس‌ها علاوه بر جنبه علمی از نظر زیبایی‌شناسی هم جالب هستند. به همین خاطر وایرد از شماری از زمین‌شناس‌ها خواست که بهترین عکس‌هایشان را برای این نشریه بفرستند. در مجموع ۳۵۰ عکس برای وایرد فرستاده شدند و در نهایت ۱۱ عکس به عنوان عکس‌های برتر زمین‌شناسی انتخاب شدند.

۱- وادی روم در اردن: عکاس این عکس زیبا اندرو وایت (Andrew White) است. این منظره ما را شاید بیشتر یاد مریخ بیندازد تا جایی روی زمین:

۲- گدازه‌های آتشفشانی در هاوایی: عکاس ران اسکات (Ron Schmidt) است که جریان‌های مذاب داغ را ثبت کرده است:

۳- سنگ‌های لایه‌ای آهن‌دار: این سنگ لایه لایه نشان‌دهنده روندی به نام سازندهای آهن لایه‌ای (Banded Iron Formation) است. در این سنگ، لایه‌های آهن به صورت مگنتیت و هماتیت دیده می‌شود. عکس را آلیسون پلودا (Allison Pluda) در منطقه‌ای از میشیگان گرفته است:

۴- آتشفشان جارلویی: این آتشفشان ۱۵۰۰ متری، یکی از فعال‌ترین آتشفشان‌های آلاسکا است. عکاس گیم مک‌گینسی (Game McGimsey) نام دارد:

۵- فرسایش بادی در قطب جنوب: صخره رسوبی سمت راست، باعث می‌شود باد به شکل خاصی به سمت توده یخ سمت چپ بوزد و آن را به شکلی که می‌بینید، درآورد. عکس را لوکاس زوئت (Lucas Zoet) در قطب جنوب گرفته است:

۶- دره بلک کانیون: رود گونسیون در طی ۱۴ میلیون سال، این دره عمیق موسوم به بلک کانیون (Black Canyon of the Gunnison) را در کلرادو کنده است. راس مگوییر (Ross Maguire) این عکس را گرفته است:

۷- گرانیت ماکرو: حتما فکر می‌کنید این عکس میکروسکوپی است، ولی در واقع این عکس ماکروسکوپی را لن استیمپسون (Len Stimpson)، از یک سنگ گرانیتی در فرانسه گرفته است!

۸- پارک ملی جاشوا تری: این عکس زیبا را دورن گارسیا (Doren Garcia) در پارک ملی جاشوا تری از نوعی سنگ‌های مونزوگرانیت (Monzogranite) گرفته است:

۹- گل و لای خشک‌شده: عکاس وندی لیتمن (Wendy Litman). عکس در منطقه‌ای در یوتای جنوبی گرفته شده است:

۱۰- آبشار گودافوس در ایسلند: عکاس سامر فرها (Samar Farha) این نمای حماسی را ثبت کرده است:

۱۱- مقطع نازک میکروسکوپی: این عکس زیر میکروسکوپ پلاریزان گرفته شده است و تیغه‌های کریستالی بیوتیت (Biotite) را نشان می‌دهد. عکاس آن سیانا ویشنیتسکی (Siana Wyshnytsky) است:

فیزیک فرسایش و نقش اقلیم در شکل‌گیری چشم‌اندازها

نیروهای فرسایشی از باد و باران گرفته تا تغییرات دمایی شدید، به عنوان مجسمه‌سازان طبیعت عمل می‌کنند. در مناظری مانند وادی روم اردن یا دره‌های عمیق کلرادو، جریان‌های آب رودخانه‌ها و توفان‌های شنی در طول میلیون‌ها سال سنگ‌های سخت را تراش داده‌اند. فرسایش بادی که به نام فرسایش بادی (Aeolian erosion) شناخته می‌شود، با حمل ذرات ریز ماسه و برخورد مداوم آن‌ها با دیواره‌های صخره‌ای، ساختارهایی شگفت‌انگیز پدید می‌آورد. این فرآیند مکانیکی فیزیکی در مناطق خشک و کویری به دلیل نبود پوشش گیاهی محافظ با شدت بسیار بیشتری رخ می‌دهد و صخره‌های یکپارچه را به اشکالی مریخی تبدیل می‌کند.

در قطب جنوب و مناطق منجمد نیز چرخه ذوب و انجماد آب در شکاف سنگ‌ها که تحت عنوان فرآیند یخ‌بستن و گسیختگی (Frost wedging) نامیده می‌شود، نقش کلیدی در خرد شدن سنگ‌ها دارد. آب هنگام یخ زدن منبسط شده و نیروی عظیمی به دیواره‌های سنگی وارد می‌کند که به مرور زمان باعث متلاشی شدن آن‌ها می‌شود. همچنین تعامل میان توده‌های یخی در حال حرکت و صخره‌های مجاور، همان‌طور که در عکس‌های قطب جنوب مشهود است، اشکال فرسایشی منحصربه‌فردی ایجاد می‌کند. مطالعه این عوارض به زمین‌شناسان کمک می‌کند تا تغییرات اقلیمی گذشته و الگوهای باد و بارش را در ادوار مختلف زمین‌شناسی بازسازی کنند.

دنیای پنهان میکروسکوپی و ساختار بلورها

بسیاری از شگفتی‌های زمین‌شناسی فراتر از دید غیرمسلح و در مقیاس میکرونی نهفته‌اند. تهیه مقاطع نازک (Thin sections) از سنگ‌ها و مطالعه آن‌ها زیر میکروسکوپ پلاریزان، روشی استاندارد برای شناسایی کانی‌ها و بررسی تاریخچه تبلور سنگ‌های آذرین و دگرگونی است. سنگی که در ظاهر خاکستری و یکنواخت به نظر می‌رسد، زیر نور پلاریزه میکروسکوپ به فستیوالی از رنگ‌های درخشان و اشکال هندسی منظم تبدیل می‌شود. تیغه‌های بیوتیت یا بافت‌های درهم‌تنیده کوارتز و فلدسپات در سنگ گرانیت، هرکدام داستانی از دما، فشار و سرعت سرد شدن ماگما در اعماق زمین را بازگو می‌کنند.

بلورهای معدنی بر اساس سیستم‌های تبلور خاص خود رشد می‌کنند و تقارن هندسی بی‌نظیری را به نمایش می‌گذارند. عکاسی ماکرو و میکروسکوپی از این ساختارها نه تنها ارزش علمی بالایی برای تحلیل‌های کانی‌شناسی دارد، بلکه به دلیل الگوهای تکرارشونده هندسی و بازی با نور، جذابیت هنری شگرفی دارد. این تصاویر میکروسکوپی دریچه‌ای به درک ساختار اتمی سنگ‌ها می‌گشایند و به ما یادآوری می‌کنند که نظم بی نظیری در تار و پود این سیاره جریان دارد.

سوالات متداول

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!

دربارهٔ علیرضا مجیدی در یک پزشک

مطالب مرتبط

شگفتی‌های جوی؛ پدیده‌های نادری که مرز علم و افسانه را کمرنگ می‌کنند

عکس‌های برتر مسابقه عکاسی سفر ۲۰۱۸: چهره‌ها، رنگ‌ها، فرهنگ‌ها و جهانی خیره‌کننده

کوری اختیاری تصویر؛ ماجرای عجیب بیمار ایکس و پدیده عصب‌شناختی آفانتازیا

برندگان مسابقه عکاسی پهپاد‌ها مناظر خیره‌کننده‌ای از جهان را به تصویر کشیدند – گالری عکس

جدیدترین تصویر زیبا و خیره‌کننده از تلسکوپ جیمز وب

گالری عکس‌های خیره‌کننده رعدوبرق از ایستگاه فضایی: نگاه تازه به طوفان‌های زمین