يدرس معظم طلاب المدارس أن كل شيء في الكون صلب أو سائل أو غاز؛ فغالبًا ما تغفل تلك الدروس الحالة الرابعة للمادة، والتي هي في الواقع الأكثر شيوعًا: البلازما. فلا يكفي فقط إضافة البلازما للقائمة، وإنما يجب تعديل ترتيب القائمة؛ لتصبح البلازما على رأسها. ففي الواقع، البلازما هي الحالة الغالبة خارج نطاق الغلاف الجوي الأرضي؛ فينبض الفضاء الخارجي بالحياة جرَّاء التدفق المستمر للبلازما، والتي تشكل حوالي 99% من الكون المرئي، وربما معظم الكون غير المرئي.
ليست البلازما صلبًا أو سائلاً أو غازًا، ولكنها تشبه الغازات كثيرًا؛ إلا أنها على عكس الغازات، والتي تكون مكوناتها متعادلة كهربائيًّا، تتكون من عدد متساوٍ تقريبًا من الأيونات موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة. فهي نشطة للغاية، أو بمعنى آخر "ساخنة" لدرجة أنها في الفضاء تتكون فقط من الأيونات والإلكترونات؛ فعندما تبرد البلازما فقط يصبح من الممكن أن تتكون الذرات أو الجزيئات المهيمنة على تكوين الغازات، والسوائل، والمواد الصلبة المتعارف عليها على الأرض. لذلك، تظل البلازما في الفضاء مشحونة كهربائيًّا؛ فتحمل التيارات الكهربائية، وتتأثر بالقوى الكهرومغناطيسية أكثر من تأثرها بقوى الجاذبية.
والفراغ المحيط بالشمس، وهالتها، وما هو أبعد من ذلك ما هو إلا بلازما. فالواقع أن البلازما تشغل أغلب الفضاء الخارجي؛ حيث تحمل الكواكب وأقمارها شحنة كهربائية عند إبحارها خلال تلك البلازما. ويمتد بحر البلازما الذي يطوف فيه النظام الشمسي إلى ما يعرف بالغلاف الشمسي*؛ حيث يرجح وجود طبقة مزدوجة تفصل بين البلازما المحيطة بالشمس والبلازما ذات الجهد الكهربائي المنخفض التي تملأ ذراع مجرة درب التبانة الذي نقع فيه.
تشع البلازما الضوء نتيجة "الإشعاع التلقائي"؛ مما يعني أن الأيون أو الذرة أو الجزيء يحتوي على مستوى أعلى من الطاقة عن ذلك الموجود بالذرات أو الأيونات المستقرة، ولذلك تصبح غير مستقرة؛ فتشع الجزيئات فوتونات. من خلال ذلك الانبعاث، تعود تلك الجزيئات للاستقرار وتعاود الكرة؛ ففي كل مرة يقوم جزيء ما بالانتقال من نفس الحالة العليا إلى الحالة الدنيا ينبعث نفس الفوتون.
ومصطلح "البلازما" تم اقتراضه من بلازما الدم؛ لوصف شكلها النابض بالحياة وخصائصها ذاتية التنظيم. وعلى الرغم من أن البلازما هي المكون الأساسي للكون ككل، فمعظم الناس تجهل ماهيتها. وفي الحياة اليومية على سطح الأرض، فإن البلازما الشائعة بين الناس هي تلك المستخدمة في إنتاج الضوء من مصابيح الفلورسنت. ومن الأمثلة الشائعة للبلازما الكهربائية على الأرض لافتات النيون، وشاشات التليفزيون، وآلات اللحام الكهربائية، كما أن النار والبرق من أمثلة البلازما أيضًا.
المصطلحات
*الغلاف الشمسي هو فقاعة من الجزيئات المشحونة في الفضاء المحيط بالنظام الشمسي، وتنتفخ بفعل الرياح الشمسية في الوسط النجمي (غاز الهيدروجين وغاز الهليوم اللذان يخترقان المجرة).
المراجع
thunderbolts.info
plasmas.org
egglescliffe.org.uk
plasmacosmology.net
pluto.space.swri.edu