افتح القائمة الرئيسية

تاريخ الأرض

طبقات كوكب الارض

يعود تاريخ نشأت الأرض قبل أربعة ونصف بليون عام، عندما انفجرت نجوم قديمة ضخمة الحجم لتقابل نهاية عمرها، وطبخت هذه الانفجارات النجمية العناصر الكيميائية المعروفة الآن بما فيها الحديد، الكربون، والذهب، والعناصر المشعة مثل اليورانيوم، وأقدم معدن معروف هو "الزركون" ويقدر عمره من قبل (4406 ± 8 مليون سنة)[1]

وبمرور الوقت سيطرت الجاذبية على الموقف وانهارت كتلة غبار النجوم هذه على نفسها لتكون قرصاً دوراً هائلاً أو ما يسمّى بالغيمة السديمية الشمسيةّ، وفي مركز هذا القرص ارتفعت الحرارة وزاد الضغط ونجم ولد وهو كوكب الأرض، وبعد خمسين عاماً من ولادة الأرض ظهر القمر حيث بدأ في مدار أقرب للأرض حوالي ثلاثمائة وخمسين ألف كيلومتر من مداره الحالي وبدأ في السماء أكبر أضعاف أضعاف حجمه الآن.

تشكل النظام الشمسيعدل

يعتبر النموذج القياسي لتشكل النظام الشمسي (بما فيها الأرض) هي فرضية السديم الشمسي.[2] وفي هذا النموذج، تشكل النظام الشمسي من سحابة كبيرة دوارة مكونة من غبار النجوم وغاز يسمى السديم الشمسي، كان يتكون من الهيدروجين والهيليوم نشأ بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة ومن عناصر أثقل قد تم طردها بواسطة المستعر الأعظم. وقبل حوالي 4.5 مليار سنة، بدأ السديم بالانكماش ربما بسبب موجة صادمة من مستعر أعظم آخر قريب. وجعلت هذه الموجة الصادمة من السديم أن يدور. وبدأت بالتسارع، وقد أدى به كل من الزخم الزاوي، والجاذبية، والقصور الذاتي بالانبساط ليتشكل ويصبح قرص كوكبي أولي متعامد مع محور دورانه. وقد أدت الاضطرابات الصغيرة الناتجة عن الاصطدامات والزخم الزاوي للحطام الكبير الآخر من جعل الكواكب الأولية التي يقدر حجمها بالكيلومتر أن تدور في مركز السديم.[3]

يقل الزخم الزاوي في مركز السديم، وبالتالي فإنه ينهار بسرعة، ويزيد الضغط من درجة حرارته حتى يبدأ الاندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم. وبعد المزيد من الانكماش، يشتعل نجم تي الثور ويتطور إلى الشمس. وفي نفس الوقت، تسبب جاذبية الجزء الخارجي من السديم في انحصار المادة حول اضطرابات الكثافة وجزيئات غبار، وتبدأ بقية القرص الكوكبي بالتفكك إلى حلقات. وفي عملية تعرف باسم التنامي الهارب، وتتجمع شظايا الغبار والحطام معا لتشكل الكواكب.[3] وعلى هذا النحو تشكلت الأرض منذ حوالي 4.54 مليارات سنة (مع شكوك بنسبة 1%)[4][5][6][7] وتم اكتمالها خلال 10-20 مليون سنة.[8] وتزيل الرياح الشمسية لنجم تي الثور الحديث معظم المواد الموجودة في القرص التي لم تتكاثف إلى أجسام الكبيرة. ومن المتوقع أن ينتج من نفس العملية أقراص تراكمية حول كل النجوم التي تشكلت حديثا في الكون، وبعضها ينتج كواكب.[9] نمت الأرض البدائية بالتراكم حتى اصبح باطنه ساخنا بما يكفي لإذابة المعادن المحبة للحديد (siderophile) الثقيلة، وتملك كثافة أعلى من السيليكات، مما يجعل هذه المعادن أن تنغمر. اطلق على هذه العملية كارثة الحديد التي أدت إلى فصل الوشاح البدائي والنواة (المعدنية) بعد 10 ملايين سنة فقط من بدء تكوين الأرض، أنتج بنية أرضية طبقية وتشكيل مجال مغناطيسي للأرض.[10] كان "جي اي جاكوبس"[11] أول من اقترح أن اللب الداخلي -المركز الصلب يتميز عن اللب الخارجي السائل- يتجمد وينمو للب الخارجي السائل بسبب البرودة التدريجية لباطن الأرض (حوالي 100 درجة مئوية لكل مليار سنة.[12])

أصل الأرض حسب النظريات العلميةعدل

نظرية تشكل الأرض هي جزء من نظرية ولادة النظام الشمسي: تفترض هذه النظرية أن المنظومة الشمسية وجدت في البداية كمجموعة كبيرة، على شكل سحابة من الغبار والصخور والغاز. والتي كانت تتألف من الهيدروجين والهليوم الناتجة عن الانفجار الكبير، فضلا عن طرد عناصر أخرى. ثم ومن نحو 4.6 مليار سنة (تفترض النظرية) ان النجوم القريبة دُمرت وانفجرت موجة اهتزازية في السديم الشمسي، مما أدى إلى اكتساب الدوران الزاوي. كما بدأت السحابة بالاسراع المتناوب إلى أن استقرت الموجة بشكل عمودي على محور التناوب. وكانت أغلبية الكتل تتركز على هذا المحور، تسبب الدوران في التسخين، لكن بسبب آثار الاصطدام والدوران الزاوي وغيرها من المخلفات الكبيرة وجدت (تفترض النظرية) بداية تشكيل المجرة الشمسية. إلا أن حركة المواد وزيادة سرعة التناوب ومقاومة الجاذبية سببت زيادة هائلة من التسخين في المركز. وبسبب عدم إمكانية نقل الطاقة بعيدا تم الانصهار النووي لكل من الهيدروجين والهليوم، ونتيجة لذلك تم الاشتعال الأول للنجم المعروف اليوم أنه الشمس. وفي هذه الأثناء، تسببت الفوضى حول الاجسام الجديدة خارج الشمس، بفصل الأجسام إلى مجموعات. لكن تصادم الشظايا الكبيرة مع بعضها البعض سبب تشكل الأجسام الكبيرة. وأصبحت جمع شمل هذه الأجسام على بعد حوالي 150 مليون كيلومتر من المركز هو الكواكب متضمنة كوكب الأرض. وبعدها قامت الرياح الشمسية التي تشكلت أثنائها بإزالة معظم المواد المتواجدة على شكل غبار التي لم تتكثف على هيئات أخرى.

راجع أيضاعدل

المراجععدل

  1. ^ Geology.wisc.edu نسخة محفوظة 19 مايو 2017 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Encrenaz، T. (2004). The solar system (الطبعة 3rd). Berlin: Springer. صفحة 89. ISBN 978-3-540-00241-3. 
  3. أ ب P. Goldreich؛ W.R. Ward (1973). "The Formation of Planetesimals". Astrophysical Journal. 183: 1051–1062. Bibcode:1973ApJ...183.1051G. doi:10.1086/152291. 
  4. ^ Newman، William L. (2007-07-09). "Age of the Earth". Publications Services, USGS. مؤرشف من الأصل في 07 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2007. 
  5. ^ Stassen، Chris (2005-09-10). "The Age of the Earth". TalkOrigins Archive. مؤرشف من الأصل في 07 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 30 ديسمبر 2008. 
  6. ^ "Age of the Earth". U.S. Geological Survey. 1997. مؤرشف من الأصل في 23 December 2005. اطلع عليه بتاريخ 10 يناير 2006. 
  7. ^ Stassen، Chris (2005-09-10). "The Age of the Earth". The TalkOrigins Archive. مؤرشف من الأصل في 07 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2007. 
  8. ^ Yin، Qingzhu؛ Jacobsen, S.B.؛ Yamashita, K.؛ Blichert-Toft, J.؛ Télouk, P.؛ Albarède, F. (2002). "A short timescale for terrestrial planet formation from Hf-W chronometry of meteorites". Nature. 418 (6901): 949–952. Bibcode:2002Natur.418..949Y. PMID 12198540. doi:10.1038/nature00995. 
  9. ^ Kokubo، Eiichiro؛ Ida، Shigeru (2002). "Formation of protoplanet systems and diversity of planetary systems". The Astrophysical Journal. 581 (1): 666–680. Bibcode:2002ApJ...581..666K. doi:10.1086/344105. 
  10. ^ Charles Frankel, 1996, Volcanoes of the Solar System, Cambridge University Press, pp. 7–8, (ردمك 978-0-521-47770-3)
  11. ^ J.A. Jacobs (1953). "The Earth's inner core". Nature. 172 (4372): 297–298. Bibcode:1953Natur.172..297J. doi:10.1038/172297a0. 
  12. ^ van Hunen، J.؛ van den Berg، A.P. (2007). "Plate tectonics on the early Earth: Limitations imposed by strength and buoyancy of subducted lithosphere". Lithos. 103 (1–2): 217–235. Bibcode:2008Litho.103..217V. doi:10.1016/j.lithos.2007.09.016.