نشأة الكون وبداية تكوين كوكب الأرض
مقدمة
يرجع تاريخ نشأة كوكب الأرض ، وتَكون أجزاء الأرض بشكلِ عام إلى زمن ضارب بجذوره في القِدم ، ولكن - إجتهد بعض علماء الجيولوجيا والتاريخ الطبيعي من أجل التوصل إلى البداية الفعلية التي نشأ فيها كوكب الأرض ، بدايةً من مرحلة التَكوُن الأولى ، ووصولاً إلى الشكل النهائي المعروف به كوكب الأرض الآن ، فكانت نتيجة هذه الإجتهادات ، والتي تضمنتها سلسلة من الدراسات والأبحاث المستفيضة ، إلى أن عمر الأرض هو 4.5 بليون سنة (4,540,000,000 سنة) .
رسم تخطيطي يوضح مكونات كوكب الأرض الرئيسية
هذا - وقد أسهمت جميع فروع العلوم الطبيعية تقريباً في فهم الأحداث الرئيسي التي مرت على الأرض في الماضي ، ومعظم النظريات العلمية الحالية سترد أدناه.
ولعل من أهم المراحل التي أدت إلى الناتج النهائي لتكوين كوكب الأرض ، ووصوله إلى صورته المعروفة الآن ، هي : مرحلة التمايز - وهي التي سوف نلقي الضوء عليها في السطور القليلة الآتية :
مراحل تكوين الأرض
تُعرف عملية التمايز علمياً - بأنها عملية تحول الأرض من كتلة تتكون من مواد مختلطة بطريقة عشوائية ينقسم من الداخل إلى أغلفة متحدة المركز تختلف عن بعضها فيزئياَ وكيمائياً ، وقد حدث التمايز مبكراً في تاريخ الأرض ، حيث كان كوكباً ساخناً مما أدى إلى أنصهار مكوناته ، وقد إصطدمت الأرض عند بداية تكونها بجسيمات كوكبية أكبر منها تحمل كمية كبيرة من طاقة الحركة ، تحولت بدورها إلى حرارة.
ويعتقد أن إصطدام كوكب المريخ مع الأرض بسرعة كبيرة ، أدى إلى إنصهار معظم ما تبقى من مادة ليكون كوكب الأرض الإبتدائي.
عملية التمايز
النظام الشمسي ومراحل تَكَوٌنُه الأولى
هذا - ويعتبر النموذج القياسي لتشكل النظام الشمسي - (بما فيها الأرض) - هي فرضية السَديم الشمسي.
كواكب المجموعة الشمسية
وفي هذا النموذج ، تشكل النظام الشمسي من سحابة كبيرة دوارة مكونة من غبار النجوم وغاز يسمى السَديم 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 بالإنكماش ـ ربما بسبب موجة صادمة من مستعر أعظم آخر قريب ، وجعلت هذه الموجة الصادمة من السديم أن يدور.
ثم بدأت بالتسارع ، وقد أدى به كل من الزخم الزاوي ، والجاذبية ، والقصور الذاتي بالانبساط ليتشكل ويصبح قرص كوكبي أولي متعامد مع محور دورانه.
كواكب المجموعة الشمسية
وقد أدت الإضطرابات الصغيرة الناتجة عن الإصطدامات والزخم الزاوي للحطام الكبير الآخر من جعل الكواكب الأولية التي يقدر حجمها بالكيلومتر أن تدور في مركز السديم.
هذا - ويقل الزخم الزاوي في مركز السَديم ، وبالتالي فإنه ينهار بسرعة ، ويزيد الضغط من درجة حرارته ، حتى يبدأ الإندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم.
وبعد المزيد من الإنكماش ، يشتعل نجم تي الثور ، ويتطور إلى الشمس - وفي ذات الوقت - تسبب جاذبية الجزء الخارجي من السديم في إنحصار المادة حول إضطرابات الكثافة وجزيئات غبار ، وتبدأ بقية القرص الكوكبي بالتفكك إلى حلقات ، حيث درجة إقترابه من الشمس ، وفي عملية تعرف باسم التنامي الهارب ، وتتجمع شظايا الغبار والحطام معا لتشكل الكواكب .
رسم تخطيطي يوضح مكونات كوكب الأرض الرئيسية
وعلى هذا النحو - تشكلت الأرض منذ حوالي 4.54 مليارات سنة ( مع شكوك بنسبة 1% ) ، وتم إكتمالها خلال 10 - 20 مليون سنة ، وتزيل الرياح الشمسية لنجم تي الثور الحديث معظم المواد الموجودة في القُرص التي لم تتكاثف إلى أجسام الكبيرة. ومن المتوقع أن ينتج من نفس العملية أقراص تراكمية حول كل النجوم ، والتي تَشَكٌلَت حديثاً في الكون ، وبعضها يُنتج كواكب.
وقد نمت الأرض البدائية بالتراكم حتى اصبح باطنه ساخنا بما يكفي لإذابة المعادن المحبة للحديد siderophile ، وتملك كثافة أعلى من السيليكات، مما يجعل هذه المعادن أن تنغمر ـ ويُطلق العلماء 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.
ولقد كان العالِم "جي اي جاكوبس" ـ هو أول من اقترح أن اللب الداخلي - المركز الصلب يتميز عن اللب الخارجي السائل - يتجمد وينمو للُب الخارجي السائل بسبب البرودة التدريجية لباطن الأرض (حوالي 100 درجة مئوية لكل مليار سنة) .
بداية نشأة المحيطات والغلاف الجوي للأرض
أقدم محيط تَكَوٌن على سطح الأرض
المحيط الأطلسي
إختلف الجيولوجيون في أصل مياه المحيطات والغلاف الجوي فمعظمهم يرجعها إلى ارض نفسها ، حيث تكونت المياه والغازات أثناء عمليات التسخين والتمايز ، وأن الماء موجود أصلاً في بعض المعادن كأكسجين وهيدروجين مرتبطان أصلاً في تلك المعادن وأثناء تسخين الأرض وإنصهار مكوناتها إنطلق بخار الماء لتحملها الصهارات إلى السطح وتنطلق أثناء النشاط البركاني.
ويُعد ( المُحيط الأطلسي ) - هو أول وأقدم مسُطح مائي تَكَوٌن على سطح الأرض .
المحيط الأطلسي - أو المحيط الأطلنطي - أو بحر الظلمات ، ثاني مُحيطات العالم مساحة بعد المحيط الهادئ ، تبلغ مساحته حوالي 106,400,000 كيلومتر مربع (41,100,000 ميل2) ، بحيث يغطي 20% تقريبا من مساحة الكرة الأرضية ، و 26% مساحة المياه الكلية في الأرض ، ويحده من الشرق قارتي أفريقيا وأوروبا ، أما من الغرب فتحده الأمريكيتين.
وقد جاء إسمه : ( أطلس - ( Atlaمن الأساطير اليونانية القديمة ، حيث كان يُطلق عليه باليونانية: θάλασσα Ἀτλαντὶς ؛ ويُعني : بحر أطلس تقريباً عام 450 ق.م. ، وذلك قبل إكتشاف المحيطات من قبل الأوروبيين ، وكان مصطلح المحيط يطلق على المياه التي وراء مضيق جبل طارق ، والذي هو الآن المحيط الأطلسي.
ولقد كان اليونانيون يعتقدون أن هذا المحيط نهر عملاق يطوق العالم كله.
ويُعد أقدم تعريف لكلمة "الأطلسي" ـ هو ذلك التعريف الذي ورد في تاريخ هيرودوتس تقريباً عام 450 ق.م - ألا وهو : [ أتلانتيس ثالاسا - Atlantis thalassa ] ، قبل إكتشاف المحيطات الأخرى من قبل الأوروبيين ، فإن مصطلح "المحيط " نفسه كان يُطلق على المياه التي وراء مضيق جبل طارق خلاف الذي نعرفه الآن بإسم الأطلسي، وكان العرب في العصور الوسطى يطلقون عليه إسم [ بحر الظلمات ].
والمحيط الأطلسي يُشكل حوض بحرفS يمتد طولياً بين الأمريكتين إلى الغرب، وأوراسيا وأفريقيا إلى الشرق - كمحيط واحد - من المحيط العالمي المترابط ، فهو متصلاً في الشمال بالمحيط المُتجمد الشمالي (التي تعتبر في بعض الأحيان من ضمن المحيط الأطلسي) ، إلى المحيط الهادئ في الجنوب الغربي ، والمحيط الهندي في الجنوب الشرقي البلاد ، والمحيط المُتجمد الجنوبي في الجنوب. (معلومات أخرى تصف المحيط الأطلسي بأنه يمتد جنوباً إلى القارة القطبية الجنوبية أنتاركتيكا) ، ويقسم خط الاستواء المحيط إلى المحيط الأطلسي الشمالي والمحيط الأطلسي الجنوبي.
بداية تَكَوٌن الغلاف الجوي الأول لكوكب الأرض
إن الغلاف الجوي الأولي للأرض مختلف عن الغلاف الجوي الحالي الذي يتكون أساساً من النيتروجين والأكسجين وبعد بدء الحياة ، ونتيجة عملية البناء الضوئي التي قامت بها الطحالب بدأ التراكم في الغلاف الجوي ، ليصل تدريجياً إلى نسبته الحالية.
هذا - ويعتبر النموذج القياسي لتشكل النظام الشمسي (بما فيها الأرض) هي فرضية السديم الشمسي.
وفي هذا النموذج ، تشكل النظام الشمسي من سحابة كبيرة دوارة مكونة من غبار النجوم ، وغاز يُسمى السَديم الشمسي ، كان يتكون من الهيدروجين والهيليوم ، نشأ بعد فترة وجيزة من الإنفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة ، ومن عناصر أثقل قد تم طردها بواسطة المُستعر الأعظم ، وقبل حوالي 4.5 مليار سنة ، بدأ السديم بالإنكماش ، ربما بسبب موجة صادمة من مستعر أعظم آخر قريب.
وجعلت هذه الموجة الصادمة من السديم أن يدور ، ثم بدأت بالتسارع ، وقد أدى به كل من الزخم الزاوي، والجاذبية ، والقصور الذاتي بالإنبساط ليتشكل ويصبح قرص كوكبي أولي متعامد مع محور دورانه.
وقد أدت الإضطرابات الصغيرة الناتجة عن الاصطدامات والزخم الزاوي للحطام الكبير الآخر من جعل الكواكب الأولية التي يقدر حجمها بالكيلومتر أن تدور في مركز السديم.
هذا - ويقل الزخم الزاوي في مركز السديم - وبالتالي - فإنه ينهار بسرعة ، ويزيد الضغط من درجة حرارته حتى يبدأ الإندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم.
وبعد المزيد من الإنكماش ، يشتعل نجم تي الثور ويتطور إلى الشمس.
وفي نفس الوقت ، تسبب جاذبية الجزء الخارجي من السديم في إنحصار المادة حول إضطرابات الكثافة وجزيئات غبار ، وتبدأ بقية القرص الكوكبي بالتفكك إلى حلقات.
وفي عملية تُعرف بإسم [ التنامي الهارب ] ، وتتجمع شظايا الغبار والحطام معاً ، لتُشكل في النهاية ما يُعرف بإسم ( الكواكب ).
وعلى هذا النحو تشكلت الأرض منذ حوالي 4.54 مليارات سنة (مع شكوك بنسبة 1%) ، وتم إكتمالها خلال 10-20 مليون سنة. وتزيل الرياح الشمسية لنجم تي الثور الحديث معظم المواد الموجودة في القرص التي لم تتكاثف إلى أجسام الكبيرة.
ومن المتوقع أن يُنتج من نفس العملية أقراص تراكمية ، حول كل النجوم التي تشكلت حديثا في الكون ، وبعضها يُنتج كواكب.
وقد نَمَت الأرض البدائية بعوامل التراكم ، حتى أصبح باطنها ساخناً بما يكفي ، لإذابة المعادن المحبة للحديد siderophile ، وتملك كثافة أعلى من السيليكات ، مما يجعل هذه المعادن أن تنغمر.
وقد أطلق على هذه العملية إسم : [ 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.
كان العالم "جي اي جاكوبس" هو أول من إقترح 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) .
بداية تَكَوٌن القارات على كوكب الأرض
قارة بانجيا أقدم القارات في تاريخ الأرض
بعد عملية التمايز في أغلفة الأرض مباشرة ، إستمر تصاعد الصهارة من باطن الأرض إلى السطح ، لتبرد ، وتتصلب وتكون قشرة الصخور ، وتكرر إنصهار القشرة الإبتدائية وتصلبها مراراً لتسمح للمواد الخفيفة الأقل كثافة لتطفو نحو السطح لتكون النواة الأولى للقارات .
وتُعد قارة " بانجيا " - هي أقدم قارة في عُمر الأرض ، حيث كانت تُمثل أول تشكيل جُغرافي للأرض ، بدأ بعد فترة من بداية ظهور أوائل أشكال الحياة الأولى .
قارة البانجيا "Pangaea": وتعني (الكل) ، كما تعني الأرض باللغة الإغريقية، هي تلك القارة العملاقة كانت موجودة قبل 360 مليون عام خلت ، قبل أن تنفصل لينتج عنها القارات المعروفة اليوم.
بداية تفكك قارة بانجيا وتحُولها إلى قارات مُنفصلة
وقد بدأت قارة البنجيا في التفكك قبل حوالي 200 مليون عام تقريباً.
هذا - ويُطلق على هذه القارة في اللغة العربية أحياناً إسم " القارة الأم " ، لأنها أصل كل القارات جميعاً ، تدل جيولوجية القارات وأشكالها على أنها كانت مُتصلة معاً يوماً ما.
وقد تم إستخدام هذا المصطلح للمرة الأولى من قبل مُنشئ نظرية الانجراف القاري العالم الألماني ألفريد فاجنر في عام 1912م .
ولقد أسفرت الملاحظات العلمية القديمة ، بإستثناء الأحداث المفاجئه كالزلازل والبراكين والإنزلاقات الأرضية ، إلى أن معظم معالم سطح الأرض ، كانت لاتظهر فيه ، أية تغيرات نسبية في اثناء حياة الإنسان - ومع ذلك فإن الأرض - مرت بتغيرات كثيرة عبر تاريخها الطويل الموثق في سلم الزمن الجيولوجي.
وكان أول من إقترح فكرة تغير المعالم الرئيسة للأرض ، هم رسامو الخرائط.
ففي نهاية القرن الخامس عشر الميلادي ، لاحظ رسام الخرائط الهولندي إبراهام أورتيليوس ، وجود تطابقاً بين حافات القارات على جانبي المحيط الأطلسي فاقترح أن القارتين الأمريكيتين الشمالية والجنوبية ، قد إنفصلتا عن قارتي أوروبا وإفريقيا بسبب الزلازل والفيضانات ، وقد لاحظ العديد من العلماء وجود تطابق بين الحوافّ القارية بعضها ببعض .
أول خريطة تم تصميمها لقارة بانجيا على خريطة العالم القديم
وقبل أن تنقسم إلى القارات الأساسية والمعروفة الآن بإسم قارات العالم القديم ، ففي نهاية القرن الخامس عشر الميلادي ، لاحظ رسام الخرائط الهولندي إبراهام أورتيليوس تطابقاً بين حافات القارات على جانبي المحيط الأطلسي ، فاقترح أن القارتين الأمريكيتين الشمالية والجنوبية قد انفصلتا عن قارتي أوروبا وإفريقيا ، بسبب الزلازل والفيضانات وقد لاحظ العديد من العلماء وجود تطابق بين الحوافّ القارية .
إرسال تعليق