كيف بدأت الأرض

[حنين الحياة]

كيف بدأت الأرض

وسع اكتشاف الكواكب عن طريق غزو الفضاء إدراكنا للنظام الشمسي. وتُرجع النظريات الحديثة أصل الأرض إلى كيفية تناسب الأرض داخل النظام الشمسي ومجرة درب اللبانة والكون بشكل عام. ويتفق معظم العلماء على أن الأرض من المحتمل أن تكون قد تشكلت في الوقت نفسه كبقية النظام الشمسي.

عمر الأرض

(العصور التاريخية) يعتقد أن عمر الأرض 4,5 بليون سنة. ويبلغ عمر أقدم الصخور 3,4 بليون سنة. ويعرف العلماء عمر الصخور عن طريق قياس كمية النظائر المُشِعُّة في الصخور. ويرسل النظير المشع أشعة غير مرئية تتغير إلى عنصر مختلف عبر فترة من الزمن.



فعلى سبيل المثال، يرسل اليورانيوم أشعة ويتغير ببطء إلى رصاص. ويستطيع العلماء معرفة الزمن الذي يستغرقه اليورانيوم ليتحول إلى رصاص. ويمكنهم كذلك تحديد عمر الصخر بمقارنة كمية اليورانيوم إلى كمية الرصاص في الصخر. انظر: الجيولوجيا الإشعاعية.





كيف بدأ النظام الشمسي:



النظرية السديمية: 1- سحابة من الغاز والغبار تسمى السديم تلتف في الفضاء.

2- قطاعات من السديم تبدأ الدوران كالدوّامات.

3- الغاز والغبار يتجمعان في مراكز الدوامات.

4- تجمعات من الغاز والغبار تشكِّل الشمس والكواكب.

نشأة النظام الشمسي

. يعتقد العلماء أن النظام الشمسي تطور من سَدِيم حلزوني ضخم (سحابة من الغاز وقطع من الغبار في حجم الصخر والفلز) وربما تشكلت الشمس نفسها من الجزء الأوسط لهذا السديم.


ونتيجة لدوران هذا السديم حول الشمس فإنها تفلطحت ببطء. وبدأت قطاعات من السحابة تلتف كالدوامات الهوائية في النهر. ثم تجمع الغاز والغبار بالقرب من مراكز هذه الدوامات. ونمت تلك التجمعات بتجاذب جسيمات المادة المتقاربة، وتطورت ببطء حول الكواكب السيارة التي تسير حاليًا حول الشمس.


في عام 1755م اقترح الفيلسوف الألماني إيمانويل كانط النظرية السديمية لأصل النظام الشمسي. وفي عام 1796م نقح عالم الفلك الفرنسي بيير سيمون لابلاس نظرية كانط. واقترح لابلاس أن السديم الأصلي كان أكبر بكثير من النظام الشمسي الحالي تاركًا خلفه دوامات من المادة حيث أصبح أصغر فيما بعد. تفترض هذه النظرية أن الأرض كانت أولاً غازًا وبعد ذلك سائلاً وأخيرًا بردت بشكل كاف لكي يكون لها قشرة صلبة.



في عام 1905م اقترح الجيولوجي الأمريكي توماس تشمبرلين وعالم الفلك الأمريكي فورست مولتون النظرية الكوكبية. وتنص تلك النظرية على أن هناك نجمًا سريع الحركة مرَّ بالقرب من الشمس ولكنه لم يصطدم بها، وأن جاذبية هذا النجم المار سحبت من الشمس أذرعًا غازية طويلة تشبه خيط الإبرة. والتفت الدوّامات داخل تلك الأذرع الغازية، وبرد الغاز وشكل جسيمات صلبة سميت الكويكبات وتدريجيًا تجمعت الكويكبات في مراكز الدوّامات مشكلة كواكب. وتفترض نظرية الكويكبات أن الأرض كانت تتكون من جسيمات صلبة منذ البداية. وقد تكون النيَّازِك التي سقطت على الأرض دليلاً على أن الأرض مازالت تنمو بالتجمُّع التدريجي للجسيمات الصلبة.



وفي عام 1919م، اقترح العالمان الإنجليزيان جيمس جينز وهارولد جيفريز نظرية المد والجزر أو النظرية الغازية. وهي شبيهة بالنظرية الكوكبية، وتبدأ بأذرع من الغاز الساخن تسحب من الشمس بوساطة جاذبية النجم المار. يتجمّع الغاز في دوّامات ويتحول إلى كرات سائلة، ثم تبرد ببطء كل كرة وتتشكل قشرة صلبة حولها. وتفترض نظرية المد والجزر أن الأرض كانت في البداية غازًا وبعد ذلك صارت سائلاً قبل أن تتطور إلى قشرة صلبة.



وفي الثلاثينيات من القرن التاسع عشر اقترح عالم الفلك الإنجليزي آر. أي. ليتلتون نظرية النجمة المزدوجة (النجمة الثنائية). تحتوي مجرتنا العديد من اتحاد نجمين تسمى النجوم المزدوجة. وافترض ليتلتون أن الشمس والنجم المرافق لها في زمن ما شكلا نجمًا مزدوجًا. وانفجر النجم المرافق إلى سحابة من الغاز جذبت بوساطة جاذبية الشمس. وتطورت الكواكب من هذه السحابة بالطريقة نفسها التي وصفت في نظرية المد والجزر.




ويؤيد كثير من العلماء نظريات التكاثف التي تبدأ بتفجر نجم منفرد. تطورت هذه النظريات خلال الأربعينيات والخمسينيات من هذا القرن. وتفترض تلك النظريات أن النجم تفجر وتسربت معظم المواد المتفجرة في الفضاء. وبقي جزء يسير من المواد ليشكل السديم الذي بدأ يدور وينكمش، وتشكلت الشمس من الجزء المركزي لهذا السديم. وتكثفت كتل صغيرة من الغبار في مدارات وعلى مسافات مختلفة من الشمس مشكلة الكواكب.

التطور المبكّر للأرض

. افترض العلماء أن الأرض بدأت كتلة صخرية عديمة الماء محاطة بسحابة من الغاز. وتدريجيًا أنتجت المواد المشعة في الصخر والضغط المتزايد في باطن الأرض حرارةً كافية لصهر باطن الأرض. وغاصت المواد الثقيلة كالحديد، أما المواد الخفيفة كالسليكا (صخور مركبة من السليكون والأكسجين) فقد ارتفعت إلى سطح الأرض مكونة القشرة المبكرة للأرض.



وقد نتج عن تسخين باطن الأرض أيضًا ارتفاع بعض المواد الكيميائية داخل الأرض إلى السطح. وبعض هذه المواد الكيميائية كونت الماء وبعضها الآخر كون غازات الغلاف الجوي. ثم تجمَّع الماء ببطء على مدى ملايين السنين في الأماكن المنخفضة من القشرة مكونًا المحيطات. وفي أثناء تطور اليابسة على الأرض، أذابت مياه الأمطار والأنهار الأملاح والمواد الأخرى من الصخور ونقلتها إلى المحيطات مسببة ملوحة المحيطات.



من المحتمل أن الغلاف الجوي المبكر للأرض احتوى على هيدروجين وهيليوم وميثان وأمونيا مشابهة للغلاف الجوي الحالي لكوكب المشتري. أو أنه ربما احتوى على كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون كما في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. ومن المحتمل أيضًا أن الغلاف الجوي المبكر للأرض لم يَحْتَوِ على كمية كبيرة من الأكسجين الطليق. وبشكل أساسي، نتج الأكسجين في الغلاف الجوي من النباتات التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون وترسل الأكسجين من خلال عملية التركيب الضوئي.

ازدادت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي في المراحل المبكرة للأرض حيث تطورت النباتات وأصبحت أكثر وفرة.

الغلاف الصخري

تشكيل القارات: يفترض علماء الأرض أن القارات عندما تكونت شكلت جزءًا من كتلة أرض واحدة سميت القارة العظيمة بانجيا . وهي أم القارات الحالية وتحاط هذه القارة العظيمة بمحيط عظيم واحد سمِّي بانثالاسا وهو أبو المحيطات الحالية. وقبل 200 مليون سنة تقريبًا بدأت بانجيا بالانقسام حيث انقسمت إلى كتلتين قاريتين هما جوندوانا و لوراسيا . ثم انقسمت جوندوانا إلى أجزاء مشكلة قارات إفريقيا وقارة القطب الجنوبي وأستراليا وأمريكا الجنوبية وشبه القارة الهندية. وانقسمت لوراسيا أيضًا إلى أجزاء ضمت أوراسيا وأمريكا الشمالية. ونتيجة لهذا الانفصال وزحف الصفائح القارية عن بعضها نشأ عن ذلك تكوين قشرة محيطية جديدة بين تلك الصفائح.

وحركة القارات إلى مواضعها الحالية حدثت عبر ملايين السنين..




تتقابل صفيحتان في نقطة اتصال متقاربة، ويدفع الضغط سلاسل الجبال إلى أعلى وتتسبب في حدوث أخاديد بحرية عميقة.


تشرح نظرية حركية الصفائح كلاً من الزحف القاري (حركة القارات) واتساع قاع البحر (تكوين القشرة المحيطية الجديدة). وتساعد هذه النظرية أيضًا على تحديد مواقع الجبال والبراكين وأماكن حدوث الزلازل. وطبقًا لهذه النظرية فإن الطبقة الخارجية للأرض تسمى قشرة الأرض الخارجية والتي قسمت تقريبًا إلى 15 صفيحة صلبة. تتكون كل صفيحة من قشرة وقسم من الجزء العلوي للوشاح. تتحرك الصفائح ببطء على طبقة من صخر منصهر جزئيًا في الوشاح يسمى الغلاف الطَّيِّع (الاسثينوسفير). وبتحرك الصفائح فوق هذا الغلاف فإنها تحمل معها القارات وأرض المحيط.



تتحرك الصفائح بثلاث طرق مختلفة:


1- تتحرك كل صفيحة باتجاه معاكس للصفيحة الأخرى، أو 2- تتحرك كل صفيحة باتجاه الأخرى، أو 3- تتحرك كل صفيحة بجانب الأخرى.

يحدث اتساع قاع البحر حيث تتحرك الصفائح مبتعدة بعضها عن بعض. تتكون الحيود المحيطية الوسطية على أرضية المحيط المحتوية على ما يشبه الشقوق، وهي أودية مركزية، حيث يرتفع المنصهر من الوشاح مكونًا قشرة محيطية جديدة.



وإذا تحركت الصفائح مبتعدة عن بعضها في مكان واحد فإنه لابد أن تتجه باتجاه بعضها في مكان آخر. وحينما تتصادم الصفائح فإن إحدى الصفائح قد ترتكز فوق الأخرى.

فعلى سبيل المثال، تكونت جبال الهملايا نتيجة اصطدام الصفيحة الحاملة للهند مع الصفيحة الحاملة لأوراسيا.

انزلقت إحدى الصفيحتين تحت الأخرى في الوشاح. ونتج عن ذلك تكُوُّن خندق محيطيّ عميق. ربما تؤدِّي حرارة الأرض الداخلية دورًا في صهر مواد الصفائح وإرسالها مرة ثانية إلى السطح مكونة البراكين.


تنزلق بعض الصفائح ماضية واحدة بجانب الأخرى. والحد الفاصل بين هاتين الصفيحتين يطلق عليه الصدع . وينتج عن حركة الصفيحتين الانزلاقية شد على الصخور على أحد جانبي الصدع. ويحدث الزلزال عند تراكم كمية الشد عن مدى تحمل الصخر مسببة كسر الصخور وإزاحتها. فعلى سبيل المثال، شكل حدوث العديد من الزلازل على امتداد صدع سان أندرياس في كاليفورنيا ـ الولايات المتحدة الأمريكية ـ جزءًا من الحد الفاصل بين صفيحة المحيط الهادئ وصفيحة أمريكا الشمالية. انظر: تشكل الصخور، علم ؛ الزلزال .

تاريخ الأرض

طبقات من صخر رسوبي تعطي دلائل عن تاريخ الأرض. تعكس الطبقة التغيرات في الأشكال الأرضية للمنطقة والمناخ وحياة الحيوانات عبر ملايين السنين.


(منقول)