دنیای گیاهان پر از عجایب است. این موجودات ساکن و بی‌حرکت شگفتی‌های زیادی دارند، از پرواز دانه‌های گل قاصدک گرفته تا گیاهانی که در مقابل مهاجمان از خود واکنش نشان می‌دهند. گیاهان سیستم‌های پیچیده و جذابی دارند که سال‌ها است موضوع تحقیقات دانشمندان بوده ا‌ند و جالب است بدانید که بسیاری از سوالات پیش پا افتاده در مورد این موجودات تاکنون بدون پاسخ باقی مانده است. یکی از این سوالات، نحوه پرواز دانه‌های گل قاصدک است که با هیچ قانون فیزیگی قابل توجیه نبود اما اخیرا دانشمندان دانشگاه ادینبورو در مطالعات خود به نتایج جالب توجهی رسیده و راز پرواز این دانه‌ها را کشف کرده‌اند که ما در این مقاله اختصاصی از مجله قرمز به این مطالعه خواهیم پرداخت و الگوی عجیب و جالب پرواز گل قاصدک را توضیح خواهیم داد.
پرواز گل قاصدک و الگوی عجیب آن
اصولا پرواز کردن یک توپ پشمی کوچک کار ساده‌ای نیست اما طبیعت در این مورد کار خود را به بهترین شکل انجام داده است و گل قاصدک به سادگی می‌تواند سوار بر جریان باد به هر سمتی پرواز کند. برای این پرواز، دانه‌های گل قاصدک شکل خاصی از گرداب هوایی را به وجود می‌آورند که دقیقا در بالای قاصدک قرار دارد. دانشمندان در مطالعه اخیر خود که در ۱۷ اکتبر در مجله Nature منتشر شده است به نتایج جالب توجهی دست پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد دانه‌های گل قاصدک چطور در هوا پرواز می‌کند.
پرواز گل‌های قاصدک تا حد زیادی به پرواز مری پاپینز (یک شخصیت تخیلی) با چترش شباهت دارد که در عین زیبا بودن غیر قابل توجیه به نظر می‌رسد و علم فیزیک تاکنون نتوانسته بود دلیل آن را شرح دهد. وقتی یک وزش تند باد دانه قاصدک را از گل آن جدا می‌کند سر مودار این دانه که پاپوس نام دارد دانه را در هوا نگه می‌دارد و از افتادن آن روی زمین جلوگیری می‌کند. این اتفاق به این دلیل رخ می‌دهد که پاپوس از رشته‌های مویی شکل ریزی پوشیده شده است که کاملا توخالی هستند و هیچ وزنی ندارند.
نائومی ناکایاما محقق زیست شناس دانشگاه ادینبورو با بیان نتایج این مطالعات می‌گوید: “ساختار این دانه‌ها بسیار عجیب است و تاکنون هیچ کس متوجه نشده بود که آن‌ها چطور پرواز می‌کنند به همین دلیل ما تصمیم گرفتیم که مطالعات گسترده‌ای روی گل قاصدک و نحوه پرواز دانه های آن انجام دهیم.” به این ترتیب ناکایاما و همکاران مطالعات خود را با تصویربرداری از پرواز این دانه با سرعت بالا آغاز کردند. شبیه سازی‌ها و تحلیل ریاضی این پرواز نشان داد که پاپوس (یعنی سر دانه قاصدک) با رشته‌های مویی بسیار ریزی که دارد مانند یک صفحه یکپارچه عمل می‌کند و چتر نجاتی می‌سازد که وزن دانه را تحمل می‌کند و آن را به سمت بالا حرکت می‌دهد.
با این اتفاق هوای بالای دانه مثل یک حباب چرخان عمل می‌کند که محققان این حباب را حلقه چرخان مجزا شده می‌نامند و این حلقه چرخان به بی‌وزن شدن دانه کمک می‌کند. همان طور که گفتیم دانه‌های گل قاصدک به یک ساختار پشمالو به نام پاپوس متصل هستند (تصویر سمت چپ) که این ساختار، حباب هوای گردبادی کوچکی را با فشار پایین در بالای خود شکل می‌دهد (تصویر سمت راست). فاصله بین رشته‌های مویی به اندازه‌ای است که جریان هوا را ثابت نگه می‌دارد و دانه را در هوا معلق می‌کند و تا زمانی که حلقه چرخان وجود دارد قاصدک نیز در هوا معلق است.
به طور طبیعی این حباب‌های چرخان هوا به به شیءی که آن را به وجود آورده است متصل می‌مانند و پس از جدا شدن از ان از بین می‌روند اما حباب قاصدک بالای این دانه باقی می‌ماند که این پدیده حتی برای محققان دینامیک هم شگفت آور و غیرعادی است. علت باقی ماندن دانه قاصدک در محل خود آن است که فاصله بین رشته‌های مویی تا اندازه‌ای است که کمی هوا می‌تواند از بین آن‌ها عبور کند در نتیجه فشار هوا در بالا و پایین این دانه ثابت باقی می‌ماند. روش خاص و عجیب پرواز دانه گل قاصدک و مقابله آن با جاذبه یکی از بهینه‌ترین پدیده‌هایی است که در طبیعت کشف شده است و سیستم این پرواز می‌تواند در تولید چترهای نجات پیشرفته و سبک مورد استفاده قرار گیرد.
اگر این مقاله مورد توجه شما قرار گرفت می‌توانید مقالات مشابه را در بخش علمی در مجله قرمز شاخه دانستنی‌های علمی مطالعه کنید. انتقادات و پیشنهادات خود را نیز در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.
منبع: Science News (ترجمه و تألیف اختصاصی توسط مجله قرمز)