متى تشكل كوكب الأرض؟ متى وكيف تكونت الأرض؟
كيف ظهرت الكواكب؟
يبدو أن التقدم العلمي والتكنولوجي قادر على تقديم إجابات للعديد من الأسئلة المتعلقة بالعالم من حولنا. لكن لا يزال لدى العلماء الكثير من الألغاز والمغالطات. بعد كل شيء، في بعض الأحيان، حتى النظرية الأكثر منطقية وتماسكا تظل فقط على مستوى الافتراضات، لأنه ببساطة لا توجد حقائق تدعمها، وفي بعض الأحيان يكون من الصعب للغاية الحصول على الأدلة. كيف ظهرت الكواكب هو أحد هذه الأسئلة المفتوحة، على الرغم من وجود الكثير من النظريات والافتراضات حول هذا الموضوع. دعونا نلقي نظرة على الفرضيات الموجودة فيما يتعلق بأصل الكواكب.
النظرية العلمية الرئيسية
اليوم، هناك العديد من الفرضيات العلمية المختلفة التي تثبت من أين جاءت الكواكب، إلا أنها في العلوم الطبيعية الحديثة تتمسك بنظرية السحابة الغازية والغبارية.
وتكمن في أن النظام الشمسي بكل الكواكب والأقمار والنجوم والأجرام السماوية الأخرى ظهر نتيجة انضغاط سحابة الغاز والغبار. وتشكل النجم الأكبر وهو الشمس في مركزه. وجميع الأجسام الأخرى ظهرت من حزام كويبر وسحابة أورت. إذا تحدثنا بلغة بسيطةفظهرت الكواكب على النحو التالي. كانت هناك مادة في الفضاء تتكون فقط من الغاز والغبار المذاب فيه. وبعد التعرض القوي للضغط الجوي، بدأ الغاز ينضغط، وبدأ الغبار يتحول إلى أجسام كبيرة وثقيلة، والتي أصبحت فيما بعد كواكب.
حزام كويبر وسحابة أورت
لقد ذكرنا سابقًا حزام كويبر وسحابة أورت. يقول العلماء أن هذين الجسمين هما اللذان أصبحا مواد البناءالتي خرجت منها الكواكب.
حزام كويبر هو منطقة تقع في النظام الشمسيوالتي تبدأ من مدار نبتون. ويعتقد أن هذا هو حزام الكويكبات، ولكن هذا ليس صحيحا تماما. إنه أكبر بعدة مرات وأضخم منه. بالإضافة إلى ذلك، يختلف حزام كويبر عن حزام الكويكبات في أنه يتكون من مواد متطايرة مثل الأمونيا والماء. يُعتقد اليوم أنه في هذا الحزام نشأت ثلاثة كواكب قزمة - بلوتو وهواميا وماكيماك بالإضافة إلى أقمارها الصناعية.
أما الجسم الثاني الذي ساهم في تكوين الكواكب، وهو سحابة أورت، فلم يتم العثور عليه بعد، ولم يتم تأكيد وجوده إلا بشكل افتراضي. وهي عبارة عن سحابة داخلية وخارجية تتكون من نظائر الكربون والنيتروجين وتتحرك فيها أجسام صلبة. ويعتقد أن هذه منطقة كروية معينة من النظام الشمسي، وهي مصدر ظهور المذنبات، وهي أيضا مادة البناء لظهور الكواكب الأخرى. فإذا تخيلت كيف ظهرت الكواكب خارجياً، فلك أن تتخيل كيف ظهر الغبار وغيره المواد الصلبةمضغوطة، ونتيجة لذلك اكتسبت الشكل الكروي الذي نعرفها به اليوم.
فرضيات علمية بديلة
- لذلك، كان أول هؤلاء الباحثين جورج لويس بوفون. وفي عام 1745، اقترح أن جميع الكواكب ظهرت نتيجة قذف المادة بعد اصطدام الشمس بمذنب عابر. انقسم المذنب إلى أجزاء كثيرة، والتي، تحت تأثير قوى الطرد المركزي والجاذبية المركزية لطاقة الشمس، شكلت كواكب النظام الشمسي.
- وبعد ذلك بقليل، في عام 1755، اقترح باحث يدعى كانط أن جميع الكواكب تشكلت بسبب حقيقة أن جزيئات الغبار شكلت الكواكب تحت تأثير الجاذبية.
- في عام 1706، طرح عالم الفلك الفرنسي بيير لابلاس نظريته البديلة حول ظهور الكواكب. كان يعتقد أنه في البداية كان هناك سديم ساخن ضخم يتكون من غاز يتكون في الفضاء. وهي تدور ببطء في الفضاء الخارجي، لكن قوة الطرد المركزي المتزايدة نتيجة الحركة كانت الأساس لنشوء الكواكب. ظهرت الكواكب في نقاط معينة، والتي كانت تقع في حلقات تركت على طول المسار. وقال لابلاس إنه في المجمل، تم فصل 10 حلقات، والتي انقسمت إلى 9 كواكب وحزام كويكبات.
- وفي القرن العشرين، طرح فريد هويل فرضيته حول كيفية ظهور الكواكب. كان يعتقد أن الشمس لها نجم توأم. وزعم فريد أن هذا النجم انفجر مما أدى إلى تكوين الكواكب.
- ولكن لا يحاول العلم فقط أن يفهم من أين جاءت الكواكب، بل يحاول الدين أيضًا تفسير هذا السؤال المثير للاهتمام. إذن هناك نظرية الخلق. تقول أن جميع الأجسام الفضائية، بما في ذلك كواكب المجموعة الشمسية، خلقها الخالق الله.
وهذه ليست كل الفرضيات الموجودة اليوم. إذا كنت تريد أن ترى بأم عينيك كيف نشأت الكواكب، فيمكنك العثور على مقاطع فيديو على الإنترنت، وكذلك في بعض كتب علم الفلك المدرسية الإلكترونية.
نحن جميعا نعيش على كوكب الأرض، وأعتقد أن كل واحد منا مهتم بكيفية تشكيل كوكبنا. العلماء لديهم فرضيات حول هذه المسألة.
كيف ظهر كوكب الأرض؟
تشكلت الأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة. ويعتقد أن هذا هو الكوكب الوحيد في الكون الذي تسكنه كائنات حية. ويزعم الباحثون في علم الفلك أن الأرض نشأت من الغبار والغاز الكوني الذي بقي بعد تكوين الشمس. ويزعمون أيضًا أن الأرض كانت في الأصل كتلة منصهرة دون أي حياة. ولكن بعد ذلك بدأ الماء يتراكم وبدأ السطح في التصلب. شكلت الكويكبات والمذنبات وطاقة الشمس التضاريس ومناخ الأرض الذي نعرفه اليوم.
إذا كنت مهتمًا جديًا بمسألة كيفية ظهور كوكب الأرض، فسيخبرك مقطع فيديو يسهل العثور عليه بوضوح عن هذه المشكلة.
الآن أنت تعرف كيف ظهرت كواكب النظام الشمسي. لم يتوصل علماء الفلك بعد إلى إجماع حول هذه المسألة، لكني أود أن أصدق أن تطور العلوم والتكنولوجيا في المستقبل القريب سيسمح لنا بجمع الأدلة والقول بالضبط كيف ظهرت الكواكب.
كيف ولدت الارض؟
هناك العديد من النظريات حول أصل كوكبنا، ولكل منها أنصارها وحقها في الحياة. بالطبع، من المستحيل تحديد النظرية التي تصف في الواقع مظهر الأرض وما إذا كانت هذه النظرية موجودة على الإطلاق، ولكن في هذه المقالة سننظر في كل منها بالتفصيل. لم يتم بعد دراسة مسألة أصل الأرض بشكل كامل وليس لها إجابة دقيقة تمامًا.
الفكرة الحديثة عن أصل كوكب الأرض
اليوم، النظرية الأكثر شهرة حول أصل كوكب الأرض هي النظرية التي بموجبها تشكلت الأرض من مادة الغاز والغبار المنتشرة في النظام الشمسي.
وبحسب هذه النظرية فإن الشمس ظهرت قبل الكواكب، والأرض كغيرها من كواكب المجموعة الشمسية ولدت من الحطام والغاز والغبار الذي بقي بعد تكون الشمس. وبالتالي، يُعتقد أن الأرض تشكلت منذ حوالي 4.5 مليار سنة، واستغرقت عملية تكوينها حوالي 10 - 20 مليون سنة.
تاريخ تطور النظرية 
أول من طرح هذه النظرية عام 1755 كان الفيلسوف الألماني آي كانط. وكان يعتقد أن الشمس وكواكب المجموعة الشمسية نشأت من الغبار والغاز المنتشر في الفضاء. تتحرك جزيئات الغبار والغاز، تحت تأثير موجة الصدمة من الانفجار الكبير، بشكل عشوائي، وتصطدم ببعضها البعض، وتنقل الطاقة. وهكذا تكونت أثقل وأكبر الجزيئات التي انجذبت لبعضها البعض وشكلت في النهاية الشمس. بعد أن اكتسبت الشمس حجمًا كبيرًا أكثر الجسيمات الدقيقة، الذي تقاطعت مساراته. وهكذا تكونت حلقات غازية تنجذب فيها جزيئات الضوء إلى النوى الأثقل، مما يؤدي إلى تكوين مجموعات كروية أصبحت كواكب المستقبل.
هناك نظريات أخرى حول أصل الأرض، والتي أوقات مختلفةتم طرحها من قبل العديد من العلماء وحتى كان لها أتباعهم في المستقبل.
نظرية المد والجزر لأصل الأرض
ووفقا لهذه النظرية، ظهرت الشمس في وقت أبكر بكثير من ظهور الكواكب، وتشكلت الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي من مواد أطلقتها الشمس أو نجم كبير آخر.
تاريخ تطور النظرية
بدأ تاريخ هذه النظرية في عام 1776، عندما طرح عالم الرياضيات ج. بوفون 
نظرية اصطدام الشمس بمذنب. ونتيجة لهذا الاصطدام، تم إطلاق المواد التي ولد منها كوكب الأرض والكواكب الأخرى.
وجدت هذه النظرية أتباعها في القرن العشرين. في ذلك الوقت، عالم الفيزياء الفلكية I.I. أظهر وولفسون، باستخدام حسابات الكمبيوتر، أنه لكي يتم تمزيق المادة، لا يتعين على النجم أن يصطدم بالشمس. ووفقا لنظريته، فإن أي نجم كبير وبارد من مجموعة جديدة من النجوم يمكن أن يقترب من الشمس على مسافة قصيرة وبالتالي يسبب مدا عملاقا على سطحه وعلى الشمس. وتزداد سعة هذه المد والجزر حتى تنفصل المادة عن الشمس أو عن نجم يقترب منها وتأخذ حيزاً بين هذه الأجسام النجمية على شكل تيار على شكل سيجار. ثم يغادر النجم البارد، وتتفكك النفاثات الناشئة في كواكب المجموعة الشمسية.
كيف ولدت الأرض وفق “النظرية السديمية”
كان مبتكر النظرية السديمية الأولى هو عالم الفلك والرياضيات الفرنسي P.-S. لابلاس. كان يعتقد أن هناك نوعًا من قرص الغاز يدور من الضغط؛ وزادت سرعة دورانه حتى بدأت قوة الطرد المركزي عند حافته تتجاوز قوة الجاذبية. بعد ذلك تمزق القرص، وبعد فترة تكررت هذه العملية. وهكذا تحولت الحلقات إلى كواكب، والكتلة المركزية إلى الشمس. 
تشرح هذه النظرية جيدًا حقيقة أن الأرض والشمس تدوران في نفس المستوى وفي نفس الاتجاه، ولكن بينهما أيضًا فجوات كبيرة.
ووفقا لهذه النظرية، يجب أن تدور الشمس بسرعة كبيرة (مع فترة دوران تصل إلى عدة ساعات). ومع ذلك، في الواقع، تدور الشمس بشكل أبطأ بكثير - دورة واحدة كل 27 يومًا. عيب آخر للنظرية هو آلية جمع الجسيمات في الكواكب. ولا تجيب النظرية على سؤال لماذا تنقسم المواد بعد تمزق القرص إلى حلقات، ولا تأخذ شكل القرص نفسه، بل بأحجام أصغر.
وبهذا تنتهي القصة عن ولادة كوكب الأرض وتوصي بقراءة عنها.
هناك حوالي 100 مليار نجم في مجرة واحدة، وفي المجموع هناك 100 مليار مجرة في كوننا. إذا أردت السفر من الأرض إلى حافة الكون، فسوف يستغرق الأمر أكثر من 15 مليار سنة، بشرط أن تتحرك بسرعة الضوء - 300000 كيلومتر في الثانية. ولكن من أين أتت المادة الكونية؟ كيف نشأ الكون؟ يعود تاريخ الأرض إلى حوالي 4.6 مليار سنة. خلال هذا الوقت، نشأت ملايين عديدة من أنواع النباتات والحيوانات، ثم انقرضت؛ نمت أعلى سلاسل الجبال وتحولت إلى غبار. القارات الضخمة إما تنقسم إلى أجزاء وتنتشر في اتجاهات مختلفة، أو تصطدم ببعضها البعض لتشكل كتلًا أرضية عملاقة جديدة. كيف نعرف كل هذا؟ والحقيقة هي أنه على الرغم من كل الكوارث والكوارث التي يزخر بها تاريخ كوكبنا، فمن المثير للدهشة أن الكثير من ماضيه المضطرب مطبوع في الصخور الموجودة اليوم، وفي الحفريات الموجودة فيها، وكذلك في الصخور الموجودة اليوم. الكائنات الحية التي تعيش على الأرض اليوم. وبطبيعة الحال، هذه الوقائع غير مكتملة. لا نصادف سوى أجزاء منه، مع وجود فراغات كبيرة بينها، ويتم حذف فصول كاملة ذات أهمية بالغة لفهم ما حدث بالفعل من السرد. ومع ذلك، حتى في مثل هذا الشكل المقطوع، فإن تاريخ أرضنا ليس أقل شأنا من أي رواية بوليسية.
ويعتقد علماء الفلك أن عالمنا نشأ نتيجة لذلك الانفجار العظيم. أدى انفجار الكرة النارية العملاقة إلى تشتيت المادة والطاقة في جميع أنحاء الفضاء، والتي تكثفت فيما بعد لتشكل مليارات النجوم، والتي اندمجت بدورها في العديد من المجرات.
نظرية الانفجار الكبير.
النظرية التي يتبعها معظم العلماء المعاصرين تنص على أن الكون تشكل نتيجة لما يسمى بالانفجار الكبير. كرة نارية ساخنة بشكل لا يصدق، وصلت درجة حرارتها إلى مليارات الدرجات، انفجرت في مرحلة ما وتناثرت تيارات من الطاقة وجزيئات المادة في جميع الاتجاهات، مما منحها تسارعًا هائلاً.
تتكون أي مادة من جزيئات صغيرة - ذرات. الذرات هي أصغر جزيئات المادة التي يمكنها المشاركة في التفاعلات الكيميائية. ومع ذلك، فهي، بدورها، تتكون من جسيمات أولية أصغر. هناك العديد من أنواع الذرات في العالم، والتي تسمى العناصر الكيميائية. يحتوي كل عنصر كيميائي على ذرات ذات حجم ووزن معين وتختلف عن العناصر الكيميائية الأخرى. لذلك، أثناء التفاعلات الكيميائية، يتصرف كل عنصر كيميائي فقط بطريقته الخاصة. كل شيء في الكون، من أكبر المجرات إلى أصغر الكائنات الحية، يتكون من عناصر كيميائية.
بعد الانفجار الكبير.
وبما أن الكرة النارية التي انقسمت نتيجة للانفجار الكبير كانت لها درجة حرارة هائلة، فإن جزيئات المادة الصغيرة كانت في البداية شديدة الصغر. طاقة عظيمةولا يمكن أن تتحد مع بعضها البعض لتكوين الذرات. ولكن بعد حوالي مليون سنة، انخفضت درجة حرارة الكون إلى 4000 درجة مئوية، وبدأت تتشكل ذرات مختلفة من الجسيمات الأولية. وظهرت الذرات الأخف أولاً العناصر الكيميائية- الهيليوم والهيدروجين. وبالتدريج، بدأ الكون يبرد أكثر فأكثر، وتشكلت عناصر أثقل. وتستمر عملية تكوين الذرات والعناصر الجديدة حتى يومنا هذا في أعماق النجوم مثل شمسنا على سبيل المثال. درجة حرارتهم مرتفعة بشكل غير عادي.
كان الكون يبرد. وتجمعت الذرات المتكونة حديثًا في سحب عملاقة من الغبار والغاز. اصطدمت جزيئات الغبار ببعضها البعض واندمجت في كل واحد. تعمل قوى الجاذبية على سحب الأجسام الصغيرة نحو الأجسام الأكبر حجمًا. ونتيجة لذلك، تشكلت المجرات والنجوم والكواكب في الكون مع مرور الوقت.
تمتلك الأرض نواة منصهرة غنية بالحديد والنيكل. تتكون قشرة الأرض من عناصر أخف ويبدو أنها تطفو على سطح الصخور المنصهرة جزئيًا التي تشكل عباءة الأرض.
توسيع الكون.
تبين أن الانفجار الكبير كان قويًا جدًا لدرجة أن كل مادة الكون انتشرت عبر الفضاء الخارجي بسرعة كبيرة. علاوة على ذلك، يستمر الكون في التوسع حتى يومنا هذا. يمكننا أن نقول ذلك بكل ثقة، لأن المجرات البعيدة لا تزال تبتعد عنا، والمسافات بينها تتزايد باستمرار. وهذا يعني أن المجرات كانت ذات يوم أقرب إلى بعضها البعض مما هي عليه اليوم.
لا أحد يعرف بالضبط كيف تم تشكيل النظام الشمسي. النظرية الرائدة هي أن الشمس والكواكب تشكلت من سحابة دوامية من الغاز والغبار الكوني. الأجزاء الأكثر كثافة من هذه السحابة، بمساعدة قوى الجاذبية، جذبت المزيد والمزيد من المادة من الخارج. ونتيجة لذلك نشأت منها الشمس وجميع كواكبها.
الميكروويف من الماضي.
بناءً على الافتراض القائل بأن الكون قد تشكل نتيجة لانفجار كبير "ساخن"، أي أنه نشأ من كرة نارية عملاقة، حاول العلماء حساب إلى أي مدى كان ينبغي أن يبرد الآن. وخلصوا إلى أن درجة حرارة الفضاء بين المجرات يجب أن تكون حوالي -270 درجة مئوية. ويحدد العلماء أيضًا درجة حرارة الكون من خلال شدة إشعاع الميكروويف (الحراري) القادم من أعماق الفضاء. وأكدت القياسات التي أجريت أن درجة الحرارة تبلغ حوالي -270 درجة مئوية.
كم عمر الكون؟
لمعرفة المسافة إلى مجرة معينة، يحدد علماء الفلك حجمها وسطوعها ولون الضوء الذي تنبعث منه. إذا كانت نظرية الانفجار الكبير صحيحة، فهذا يعني أن جميع المجرات الموجودة تم ضغطها في الأصل في كرة نارية شديدة الكثافة وساخنة. كل ما عليك فعله هو تقسيم المسافة من مجرة إلى أخرى على السرعة التي تبتعد بها المجرات عن بعضها البعض لتحديد المدة التي مضت منذ أن شكلت كلًا واحدًا. سيكون هذا هو عمر الكون. بالطبع، هذه الطريقة لا تسمح بالحصول على بيانات دقيقة، لكنها لا تزال تعطي سببا للاعتقاد بأن عمر الكون يتراوح من 12 إلى 20 مليار سنة.
يتدفق تدفق الحمم البركانية من فوهة بركان كيلاويا الواقع في جزيرة هاواي. عندما تصل الحمم البركانية إلى سطح الأرض، فإنها تتصلب، وتشكل جديدة الصخور.
تكوين النظام الشمسي.
من المحتمل أن تكون المجرات قد تشكلت بعد حوالي 1 إلى 2 مليار سنة من الانفجار الكبير، ونشأ النظام الشمسي بعد حوالي 8 مليارات سنة. بعد كل شيء، لم يتم توزيع المادة بالتساوي في جميع أنحاء الفضاء. المناطق الكثيفة، بفضل قوى الجاذبية، تجتذب المزيد والمزيد من الغبار والغاز. وتزايد حجم هذه المناطق بسرعة. وتحولت إلى سحب دوامية عملاقة من الغبار والغاز - ما يسمى بالسدم.
أحد هذه السدم - وبالتحديد السديم الشمسي - تكثف وشكل شمسنا. ومن أجزاء أخرى من السحابة، ظهرت كتل من المادة التي أصبحت كواكب، بما في ذلك الأرض. لقد تم احتجازهم في مداراتهم الشمسية بواسطة مجال الجاذبية القوي للشمس. ومع قيام قوى الجاذبية بتقريب جزيئات المادة الشمسية من بعضها البعض، أصبحت الشمس أصغر وأكثر كثافة. وفي الوقت نفسه، نشأ ضغط هائل في قلب الشمس. تم تحويلها إلى طاقة حرارية هائلة، وهذا بدوره أدى إلى تسريع تقدم التفاعلات النووية الحرارية داخل الشمس. ونتيجة لذلك، تم تشكيل ذرات جديدة وتم إطلاق المزيد من الحرارة.
ظهور الظروف المعيشية.
وحدثت نفس العمليات تقريبًا على الأرض، وإن كانت على نطاق أصغر بكثير. كان قلب الأرض يتقلص بسرعة. بسبب التفاعلات النووية واضمحلال العناصر المشعة، تم إطلاق الكثير من الحرارة في أحشاء الأرض لدرجة أن الصخور التي شكلتها ذابت. مواد أخف غنية بالسيليكون، وهو معدن يشبه الزجاج، وينفصل عن الحديد والنيكل الأكثر كثافة في باطن الأرض لتكوين القشرة الأولى. وبعد حوالي مليار سنة، عندما بردت الأرض بشكل ملحوظ، تصلبت قشرة الأرض وتحولت إلى قشرة خارجية صلبة لكوكبنا، مكونة من صخور صلبة.
عندما بردت الأرض، قذفت العديد من الغازات المختلفة من باطنها. يحدث هذا عادة أثناء الانفجارات البركانية. معظم الغازات الخفيفة، مثل الهيدروجين أو الهيليوم، هربت إلى الفضاء الخارجي. ومع ذلك، كانت قوة الجاذبية الأرضية قوية بما يكفي لإبقاء الغازات الأثقل بالقرب من سطحها. لقد شكلوا أساس الغلاف الجوي للأرض. وتكثف بعض بخار الماء من الغلاف الجوي، وظهرت المحيطات على الأرض. الآن أصبح كوكبنا جاهزًا تمامًا ليصبح مهد الحياة.
ولادة الصخور وموتها.
تتكون كتلة الأرض من الصخور الصلبة، وغالبًا ما تكون مغطاة بطبقة من التربة والنباتات. ولكن من أين تأتي هذه الصخور؟ تتشكل صخور جديدة من مواد ولدت في أعماق الأرض. تكون درجة الحرارة في الطبقات السفلية من القشرة الأرضية أعلى بكثير من درجة الحرارة على السطح، وتكون الصخور التي تتكون منها تحت ضغط هائل. تحت تأثير الحرارة والضغط، تنحني الصخور وتلين، أو حتى تذوب تمامًا. بمجرد ظهور نقطة ضعف في قشرة الأرض، تندلع الصخور المنصهرة - التي تسمى الصهارة - إلى سطح الأرض. تتدفق الصهارة من الفتحات البركانية على شكل حمم بركانية وتنتشر على مساحة كبيرة. وعندما تتصلب الحمم البركانية، فإنها تتحول إلى صخور صلبة.
الانفجارات والنافورات النارية.
في بعض الحالات، تكون ولادة الصخور مصحوبة بكوارث عظيمة، وفي حالات أخرى تحدث بهدوء ودون أن يلاحظها أحد. هناك أنواع عديدة من الصهارة، ومنها تتشكل أنواع مختلفةالصخور. على سبيل المثال، الصهارة البازلتية سائلة للغاية، وتأتي بسهولة إلى السطح، وتنتشر في تيارات واسعة وتتصلب بسرعة. في بعض الأحيان تنفجر من فوهة بركان على شكل "نافورة نارية" مشرقة - يحدث هذا عندما لا تستطيع القشرة الأرضية تحمل ضغطها.
الأنواع الأخرى من الصهارة تكون أكثر سمكًا: كثافتها أو اتساقها يشبه دبس السكر الأسود. تواجه الغازات الموجودة في هذه الصهارة صعوبة كبيرة في شق طريقها إلى السطح من خلال كتلتها الكثيفة. تذكر مدى سهولة هروب فقاعات الهواء من الماء المغلي، وكم يحدث ذلك بشكل أبطأ عند تسخين شيء أكثر سمكًا، مثل الجيلي. وكلما اقتربت الصهارة الأكثر كثافة من السطح، يقل الضغط الواقع عليها. تميل الغازات الذائبة فيه إلى التوسع، لكنها لا تستطيع ذلك. عندما تنفجر الصهارة أخيرًا، تتوسع الغازات بسرعة كبيرة مما يؤدي إلى حدوث انفجار ضخم. تتطاير الحمم البركانية والحطام الصخري والرماد في كل الاتجاهات مثل القذائف التي تطلق من مدفع. وحدث ثوران مماثل عام 1902 في جزيرة المارتينيك في البحر الكاريبي. أدى الانفجار الكارثي لبركان Moptap-Pelé إلى تدمير ميناء سبتمبر بيير بالكامل. ومات نحو 30 ألف شخص.
تشكيل الكريستال.
تسمى الصخور التي تتشكل من الحمم البركانية المبردة بالصخور البركانية أو النارية. وعندما تبرد الحمم البركانية، تتحول المعادن الموجودة في الصخور المنصهرة تدريجيًا إلى بلورات صلبة. إذا بردت الحمم البركانية بسرعة، فلن يكون لدى البلورات الوقت الكافي للنمو وتبقى صغيرة جدًا. ويحدث شيء مماثل أثناء تكوين البازلت. في بعض الأحيان تبرد الحمم البركانية بسرعة كبيرة بحيث تنتج صخرة زجاجية ناعمة لا تحتوي على بلورات على الإطلاق، مثل حجر السج (الزجاج البركاني). يحدث هذا عادةً أثناء ثوران بركاني تحت الماء أو عندما يتم إخراج جزيئات صغيرة من الحمم البركانية من فوهة البركان في الهواء البارد.
تآكل وتجوية الصخور في سيدار بريكس كانيونز، يوتا، الولايات المتحدة الأمريكية. تشكلت هذه الأخاديد نتيجة لتأثير النهر التآكلي، الذي مد قناته عبر طبقات من الصخور الرسوبية، "المنضغطة" إلى الأعلى بسبب حركات القشرة الأرضية. تآكلت المنحدرات الجبلية المكشوفة تدريجيًا، وتشكلت شظايا الصخور عليها. وفي وسط هذه الصخور تبرز حواف من الصخور الصلبة التي تشكل حواف الأخاديد.
شواهد الماضي.
يسمح لنا حجم البلورات الموجودة في الصخور البركانية بالحكم على مدى سرعة تبريد الحمم البركانية وعلى المسافة التي تقع فيها من سطح الأرض. هذه قطعة من الجرانيت، كما تبدو في الضوء المستقطب تحت المجهر. بلورات مختلفة لها ألوان مختلفة في هذه الصورة.
النيس هو صخرة متحولة تتكون من الصخور الرسوبية تحت تأثير الحرارة والضغط. يتيح لك نمط الخطوط متعددة الألوان التي تراها على قطعة النيس هذه تحديد الاتجاه الذي تتحرك فيه قشرة الأرض وتضغط على الطبقات الصخرية. هكذا نحصل على فكرة عن الأحداث التي وقعت قبل 3.5 مليار سنة.
من خلال الطيات والتصدعات (الفواصل) في الصخور، يمكننا الحكم على الاتجاه الذي عملت فيه الضغوط الهائلة في القشرة الأرضية في العصور الجيولوجية الماضية. ونشأت هذه الطيات نتيجة حركات بناء الجبال للقشرة الأرضية التي بدأت قبل 26 مليون سنة. في هذه الأماكن، قامت القوى الوحشية بضغط طبقات الصخور الرسوبية - وتشكلت الطيات.
لا تصل الصهارة دائمًا إلى سطح الأرض. يمكن أن يبقى في الطبقات السفلى من القشرة الأرضية ثم يبرد بشكل أبطأ بكثير، مكونًا بلورات كبيرة مبهجة. هذه هي الطريقة التي يأتي الجرانيت إلى حيز الوجود. يسمح لنا حجم البلورات الموجودة في بعض الحصى بتحديد كيفية تشكل هذه الصخرة منذ ملايين السنين.
هودوس، ألبرتا، كندا. تدمر الأمطار والعواصف الرملية الصخور الناعمة بشكل أسرع من الصخور الصلبة، مما يؤدي إلى ظهور نتوءات (نتوءات) ذات خطوط عريضة غريبة.
"السندويشات" الرسوبية.
ليست كل الصخور بركانية، مثل الجرانيت أو البازلت. يحتوي العديد منها على عدة طبقات وتبدو وكأنها كومة ضخمة من السندويشات. وقد تشكلت ذات يوم من صخور أخرى دمرتها الرياح والأمطار والأنهار، وجرفت شظاياها إلى البحيرات أو البحار، واستقرت في القاع تحت عمود الماء. تدريجيا، تتراكم كمية هائلة من هذه الأمطار. وهي تتراكم فوق بعضها البعض، وتشكل طبقات يبلغ سمكها مئات بل آلاف الأمتار. تضغط مياه البحيرة أو البحر على هذه الرواسب بقوة هائلة. يتم ضغط الماء بداخلها، ويتم ضغطها في كتلة كثيفة. في الوقت نفسه، يبدو أن المواد المعدنية، المذابة سابقا في الماء المضغوط، تعمل على ترسيخ هذه الكتلة بأكملها، ونتيجة لذلك، يتم تشكيل صخرة جديدة تسمى الرسوبية.
ويمكن دفع كل من الصخور البركانية والرسوبية إلى الأعلى تحت تأثير حركات القشرة الأرضية، لتشكل أنظمة جبلية جديدة. تشارك قوى هائلة في تكوين الجبال. تحت تأثيرها، إما أن تسخن الصخور كثيرًا أو يتم ضغطها بشكل رهيب. في الوقت نفسه، يتم تحويلها - تحويلها: يمكن أن يتحول معدن إلى آخر، ويتم تسطيح البلورات وتأخذ ترتيبًا مختلفًا. ونتيجة لذلك، تظهر صخرة أخرى بدلا من صخرة. تسمى الصخور المتكونة من تحول صخور أخرى تحت تأثير القوى المذكورة أعلاه متحولة.
لا شيء يدوم إلى الأبد، ولا حتى الجبال.
للوهلة الأولى، لا شيء يمكن أن يكون أقوى وأكثر متانة من جبل ضخم. للأسف، هذا مجرد وهم. واستنادًا إلى المقاييس الزمنية الجيولوجية التي تقدر بملايين وحتى مئات الملايين من السنين، يتبين أن الجبال عابرة مثل أي شيء آخر، بما في ذلك أنا وأنت.
أي صخرة، بمجرد أن تبدأ في التعرض للغلاف الجوي، سوف تنهار على الفور. إذا نظرت إلى قطعة جديدة من الصخر أو حصاة مكسورة، سترى أن سطح الصخر المتشكل حديثًا غالبًا ما يكون بلون مختلف تمامًا عن اللون القديم الذي ظل في الهواء لفترة طويلة. ويرجع ذلك إلى تأثير الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي، وفي كثير من الأحيان، مياه الأمطار. بسببهم، مختلفة التفاعلات الكيميائية، وتغيير خصائصه تدريجيا.
وبمرور الوقت، تتسبب هذه التفاعلات في إطلاق المعادن التي تربط الصخور معًا، وتبدأ في الانهيار. تتشكل شقوق صغيرة في الصخر، مما يسمح للماء بالاختراق. وعندما يتجمد هذا الماء، فإنه يتمدد ويمزق الصخر من الداخل. عندما يذوب الجليد، سوف تنهار هذه الصخور ببساطة. قريبا جدا سوف تغسل الأمطار قطع الصخور المتساقطة. هذه العملية تسمى التآكل.
نهر موير الجليدي في ألاسكا. إن التأثير المدمر للنهر الجليدي والحجارة المتجمدة فيه من الأسفل ومن الجوانب يؤدي تدريجياً إلى تآكل الجدران وقاع الوادي الذي يتحرك على طوله. ونتيجة لذلك، تتشكل شرائح طويلة من شظايا الصخور على الجليد - ما يسمى بالمورينات. عندما يندمج نهران جليديان متجاوران، تنضم ركامهما أيضًا.
الماء مدمر.
وينتهي الأمر بقطع الصخور المدمرة في الأنهار. يسحبهم التيار على طول قاع النهر ويرتديهم إلى الصخر الذي يشكل السرير نفسه، حتى تجد الشظايا الباقية أخيرًا ملجأ هادئًا في قاع البحيرة أو البحر. الماء المتجمد (الثلج) لديه قوة تدميرية أكبر. تسحب الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية خلفها العديد من شظايا الصخور الكبيرة والصغيرة المتجمدة في جوانبها وبطونها الجليدية. تصنع هذه الشظايا أخاديد عميقة في الصخور تتحرك عبرها الأنهار الجليدية. يمكن للنهر الجليدي أن يحمل شظايا الصخور التي تسقط فوقه لمئات الكيلومترات.
منحوتات صنعتها الرياح
الرياح أيضا تدمر الصخور. ويحدث هذا غالبًا خاصة في الصحاري، حيث تحمل الرياح ملايين الحبيبات الصغيرة من الرمل. تتكون حبيبات الرمل في الغالب من الكوارتز، وهو معدن متين للغاية. تضرب زوبعة من حبيبات الرمل الصخور، فتخرج منها المزيد والمزيد من حبيبات الرمل.
في كثير من الأحيان تقوم الرياح بتكديس الرمال في التلال الرملية الكبيرة أو الكثبان الرملية. تؤدي كل هبوب رياح إلى ظهور طبقة جديدة من حبيبات الرمل على الكثبان الرملية. إن موقع المنحدرات ودرجة انحدار هذه التلال الرملية يجعل من الممكن الحكم على اتجاه وقوة الرياح التي خلقتها.
تحفر الأنهار الجليدية وديانًا عميقة على شكل حرف U على طول طريقها. في نانتفرانكون، ويلز، اختفت الأنهار الجليدية في عصور ما قبل التاريخ، تاركة وراءها واديًا واسعًا من الواضح أنه كبير جدًا بالنسبة للنهر الصغير الذي يتدفق عبره الآن. البحيرة الصغيرة في المقدمة مسدودة بشريط من الصخور القوية بشكل خاص.
لقد أثارت عقول العلماء لآلاف السنين. كانت هناك العديد من الإصدارات - من اللاهوتية البحتة إلى الحديثة، التي تم تشكيلها على أساس بيانات أبحاث الفضاء السحيق.
ولكن بما أنه لم تتح الفرصة لأحد للتواجد أثناء تكوين كوكبنا، فلا يمكننا الاعتماد إلا على "الأدلة" غير المباشرة. كما أن أقوى التلسكوبات تقدم لنا مساعدة كبيرة في إزالة الحجاب عن هذا اللغز.
النظام الشمسي
يرتبط تاريخ الأرض ارتباطًا وثيقًا بالنشوء والمكان الذي تدور حوله. لذلك، سيتعين علينا أن نبدأ من بعيد. وفقًا للعلماء، استغرق الأمر مليارًا أو ملياري سنة بعد الانفجار الكبير حتى تصبح المجرات على ما هي عليه الآن تقريبًا. من المفترض أن النظام الشمسي نشأ بعد ثمانية مليارات سنة.
يتفق معظم العلماء على أنه، مثل جميع الأجسام الكونية المماثلة، نشأت من سحابة من الغبار والغاز، لأن المادة في الكون موزعة بشكل غير متساو: في مكان ما كان هناك المزيد، وفي مكان آخر أقل. وفي الحالة الأولى يؤدي ذلك إلى تكوين سديم من الغبار والغاز. وفي مرحلة ما، ربما من خلال تأثير خارجي، انكمشت هذه السحابة وبدأت في الدوران. ربما يكمن سبب ما حدث في انفجار سوبر نوفا في مكان ما بالقرب من مهدنا المستقبلي. ومع ذلك، إذا تم تشكيلها جميعا بنفس الطريقة تقريبا، فإن هذه الفرضية تبدو مشكوك فيها. على الأرجح، بعد أن وصلت إلى كتلة معينة، بدأت السحابة في جذب المزيد من الجزيئات إلى نفسها وضغطها، واكتسبت زخمًا دورانيًا بسبب التوزيع غير المتكافئ للمادة في الفضاء. وبمرور الوقت، أصبحت هذه الفقاعة الدوامة كثيفة بشكل متزايد في المنتصف. وهكذا، تحت تأثير الضغط الهائل وارتفاع درجات الحرارة، نشأت شمسنا.
فرضيات من سنوات مختلفة
كما ذكرنا سابقًا، يتساءل الناس دائمًا عن كيفية تشكل كوكب الأرض. ولم تظهر الدلائل العلمية الأولى إلا في القرن السابع عشر الميلادي. وفي ذلك الوقت، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات، بما في ذلك القوانين الفيزيائية. وبحسب إحدى هذه الفرضيات فإن الأرض تشكلت نتيجة اصطدام أحد المذنبات بالشمس كمادة متبقية من الانفجار. ووفقا لآخر، نشأ نظامنا من سحابة باردة من الغبار الكوني.
وتصادمت جزيئات هذا الأخير مع بعضها البعض واتصلت حتى تشكلت الشمس والكواكب. لكن العلماء الفرنسيين أشاروا إلى أن السحابة المعنية كانت شديدة الحرارة. وعندما يبرد، يدور ويتقلص، مكونًا حلقات. وتشكلت الكواكب من الأخير. وظهرت الشمس في المركز. اقترح الإنجليزي جيمس جينز أن نجمًا آخر قد مر بنجمنا ذات مرة. لقد سحبت بجاذبيتها المادة من الشمس والتي تشكلت منها الكواكب فيما بعد.
كيف تشكلت الأرض
وفقا للعلماء المعاصرين، نشأ النظام الشمسي من جزيئات الغبار والغاز الباردة. تم ضغط المادة وتقسيمها إلى عدة أجزاء. تشكلت الشمس من أكبر قطعة. تم تدوير هذه القطعة وتسخينها. أصبح مثل القرص. تشكلت الكواكب، بما في ذلك أرضنا، من جزيئات كثيفة موجودة في محيط سحابة الغبار الغازي هذه. وفي هذه الأثناء، وفي مركز النجم الناشئ، وتحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة والضغط الهائل،
هناك فرضية نشأت أثناء البحث عن الكواكب الخارجية (المشابهة للأرض) مفادها أنه كلما زادت العناصر الثقيلة للنجم، قل احتمال نشوء الحياة بالقرب منه. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن محتواها العالي يؤدي إلى ظهور عمالقة الغاز حول النجم - أجسام مثل كوكب المشتري. ومثل هذه العمالقة تتحرك حتما نحو النجم وتدفع الكواكب الصغيرة خارج المدار.
تاريخ الميلاد
تشكلت الأرض منذ حوالي أربعة مليارات ونصف المليار سنة. أصبحت القطع التي تدور حول القرص الساخن أثقل بشكل متزايد. من المفترض أنه في البداية انجذبت جزيئاتها بسبب القوى الكهربائية. وفي مرحلة ما، عندما وصلت كتلة هذه «الغيبوبة» إلى مستوى معين، بدأت تجذب كل ما في المنطقة باستخدام الجاذبية.
وكما في حالة الشمس، بدأت الجلطة تتقلص وتسخن. ذابت المادة تماما. مع مرور الوقت، تشكل مركز أثقل، يتكون بشكل رئيسي من المعادن. عندما تشكلت الأرض، بدأت تبرد ببطء، وتشكلت قشرة من مواد أخف وزنا.
الاصطدام
ومن ثم ظهر القمر، ولكن ليس بنفس الطريقة التي تشكلت بها الأرض، مرة أخرى، حسب افتراض العلماء وبحسب المعادن الموجودة على قمرنا الصناعي. بعد أن بردت الأرض بالفعل، اصطدمت بكوكب آخر أصغر قليلاً. ونتيجة لذلك، ذاب كلا الجسمين تمامًا وتحولا إلى جسم واحد. وبدأت المادة التي قذفها الانفجار بالدوران حول الأرض. ومن هنا جاء القمر. ويقال إن المعادن الموجودة على القمر الصناعي تختلف عن تلك الموجودة على الأرض في بنيتها: وكأن المادة ذابت وتصلبت مرة أخرى. لكن الشيء نفسه حدث لكوكبنا. ولماذا لم يؤد هذا الاصطدام الرهيب إلى التدمير الكامل لجسمين مع تكوين شظايا صغيرة؟ هناك العديد من الألغاز.
الطريق إلى الحياة
ثم بدأت الأرض تبرد مرة أخرى. ومرة أخرى يتكون قلب معدني، تليها طبقة سطحية رقيقة. وبينهما مادة متحركة نسبيًا - الوشاح. بفضل النشاط البركاني القوي، تم تشكيل الغلاف الجوي للكوكب.
في البداية، بالطبع، كان غير مناسب تماما للتنفس البشري. وستكون الحياة مستحيلة بدون ظهور الماء السائل. من المفترض أن هذا الأخير قد تم إحضاره إلى كوكبنا بواسطة مليارات النيازك من أطراف النظام الشمسي. على ما يبدو، بعد مرور بعض الوقت على تشكل الأرض، حدث قصف قوي، والذي يمكن أن يكون ناجما عن تأثير جاذبية كوكب المشتري. وكانت المياه محصورة داخل المعادن، فحولتها البراكين إلى بخار، فتساقطت لتشكل المحيطات. ثم ظهر الأكسجين. وبحسب العديد من العلماء، فقد حدث ذلك بفضل النشاط الحيوي للكائنات القديمة التي استطاعت الظهور في تلك الظروف القاسية. لكن هذه قصة مختلفة تمامًا. وفي كل عام تقترب البشرية أكثر فأكثر من الحصول على إجابة لسؤال كيفية تشكل كوكب الأرض.
في مئات السنين الأولى من وجودها، شهدت الأرض العديد من الكوارث التي تركت ندوبًا عميقة على سطحها. على مدى مليارات السنين التي مرت منذ ذلك الحين، تآكل الرياح والمياه، التغيرات العالميةلقد كاد المناخ أن يمحو آثار العصر البدائي. ولكن لا يزال من الممكن العثور عليها. تساعدنا أمثلة الكواكب التي تتشكل حول نجوم أخرى اليوم، بالإضافة إلى نماذج الكمبيوتر المتطورة، على فهم تاريخ كوكبنا.
يتكون النظام الشمسي من نفس السحابة البدائية من الغاز والغبار مثل الشمس نفسها. غالبًا ما تكون هذه السحب، التي تسمى السدم، غير مرئية ما لم تضاءها النجوم. وتتكون في الغالب من العنصر الأخف وهو الهيدروجين، ولكنها تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الهيليوم وعناصر أثقل تكونت في الأجيال السابقة من النجوم وتم إطلاقها عند موتها.
لا أحد يعرف بالضبط ما الذي وضع سديمًا معينًا على المسار الذي أدى إلى ظهور النظام الشمسي. من الممكن أن تكون موجة انفجارية من مستعر أعظم قريب، أو جاذبية نجم عابر، أو مجرد مرور عبر سحابة من المواد الأكثر كثافة أثناء دوران السديم. مهما كان المحفز، هناك شيء ما دفع السديم إلى الانهيار قبل 4.5 مليون سنة.
مادة مركزة
وعندما أصبح مركز السحابة أكثر كثافة، بدأ يمارس تأثيرًا أكبر على المناطق المحيطة به، ويسحبها إلى الداخل، حتى بعد سنة ضوئية أصبحت السحابة الأصلية أكثر كثافة وأصبح عرضها عدة ساعات ضوئية. تسبب تركيز المادة في دوران السديم الشمسي بشكل أسرع.
ونتيجة لذلك، أصبح السديم مسطحا واتخذ شكل قرص مع انتفاخ في المركز. أصبح الانتفاخ، الذي يحتوي على حوالي 90٪ من كتلة السديم، نجمنا، الشمس، لكنه ظل محاطًا بالغاز والغبار - المادة الخام لتشكيل نظام كوكبي.
وفي المنطقة المجاورة مباشرة للشمس، سيطر على السحابة غبار العناصر الثقيلة التي شكلت مركبات كيميائية معقدة. تلتصق جزيئات الغبار معًا عند الاصطدام، وتميل الجسيمات الأخف إلى التبخر تحت ظروف الإشعاع الشمسي القاسي. ثم تم إبعادها عن النظام الشمسي الداخلي وتم تكثيفها مرة أخرى في مناطق أكثر برودة، حيث ساعدت في التشكل.
ومع نمو كتل الغبار بشكل أكبر، زاد خطر اصطدامها ببعضها البعض، وفي النهاية أصبح عدد قليل منها كبيرًا بما يكفي ليكون له قوة جاذبية فعالة.
الكواكب المتنامية
بدأت الكواكب المصغرة الناتجة في جمع المواد بسرعة من محيطها. استمر النمو الأسي حتى سيطرت عشرات الأجسام المتفاوتة الحجم بين القمر والمريخ على النظام الشمسي الداخلي. يؤدي القصف المستمر لأسطح الأجسام إلى تسخينها إلى درجة الانصهار.
في هذه المرحلة، توقفت الكواكب المصغرة عن النمو. إلا أن معظمها انتهى بها الأمر في مدارات طويلة ومتقاطعة، مما أدى إلى اصطدامها وزيادة حجمها من خلال اندماجها مع بعضها البعض. أطلق كل من هذه الاصطدامات بين الكواكب كميات هائلة من الطاقة، مما ساعد على إبقاء الكواكب المصغرة ساخنة.
أرض عصر الهدية
وأخيرًا وليس آخرًا، كان الاصطدام الهائل بعالم بحجم المريخ يسمى ثيا، مما أدى إلى . على الأرض، كانت الأحداث الأكثر أهمية هي ثوران جزء كبير من الوشاح الكوكبي وامتصاص نواة ثيا من قبل نواة الكوكب الأزرق. وبعد أن هدأت أصداء الهزات، اكتسبت الأرض أخيرا شكلها الحالي. غالبًا ما يُطلق على الحقبة المبكرة من تاريخ الأرض اسم فترة الهاديان (أطلق عليها اليونانيون القدماء اسم "الجحيم"). شكلت الغازات المنصهرة من الداخل غلافًا جويًا سميكًا، لكن الاصطدام الذي شكّل القمر جرد معظم الغلاف الجوي.
وفق وجهات النظر التقليديةفي ذلك الوقت اهتز سطح الأرض بسبب نشاط بركاني عنيف كان يتجدد بسببه باستمرار. ومن المحتمل أن تكون قشرة سطحية رقيقة قد تشكلت بحلول ذلك الوقت، وربما كانت معادن تحتوي على نسبة عالية من العناصر الثقيلة ذات نقطة انصهار عالية، مثل الحديد والمغنيسيوم. ومع ذلك، لا بد أن هذه المادة الكثيفة قد غرقت في الصخور المنصهرة تحتها.
الغاز المنطلق من كل هذا النشاط خلق جوًا به ارتفاع الضغطوربما ذات محتوى عالٍ ثاني أكسيد الكربون. وهذا بدوره أدى إلى ظاهرة الاحتباس الحراري الخانقة المشابهة لما نلاحظه على كوكب الزهرة اليوم. على الرغم من أن درجة الحرارة أعلى من 200 درجة مئوية، إلا أن بخار الماء المنطلق أثناء تطور الغاز تكثف إلى سائل، وتشكلت المحيطات الماء الساخن. ومع ذلك، فإن الدراسات الحديثة لعينات من بعض أقدم الصخور على الأرض تتحدى وجهة النظر التقليدية.
دوران مكثف
مهما كانت الظروف على السطح، هناك شيء آخر جعل من الصعب التعرف على الأرض الفتية زائر حديث. تسبب تأثير ثيا في دوران كوكبنا بسرعة كبيرة، مع دورة مدتها خمس ساعات من النهار والليل. ويعني الدوران السريع أن الأرض كانت أوسع بمقدار 1800 كيلومتر عند خط الاستواء مما كانت عليه من القطب إلى القطب. ومع ذلك، منذ ذلك الحين، أدى المد والجزر من القمر إلى إبطاء حركته، وبالتالي فإن القطر الاستوائي الحالي أكبر بمقدار 43 كم فقط من القطر القطبي.
تم التصويت شكرا!
قد تكون مهتمًا بـ:
مقالات حول هذا الموضوع
