الطبقات الداخلية لـ”كوكب الأرض” وكيفية تقدير عمره ونشأته
1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الأول
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
كوكب الأرض نشأة كوكب الأرض الطبقات الداخلية كوكب الأرض عمر كوكب الأرض علوم الأرض والجيولوجيا
إن معظم المعلومات المتعلقة بداخل الأرض تم الحصول عليها بواسطة علم الزلازل (Seismology) فمن خلاله دراسة أزمنة وصول النبضات السيزمية (الزلزالية) تم التعرف على أن الأرض تتكون من ثلاث طبقات أساسية، هي: القشرة والوشاح (الستار) Mantle والنواة (Core).
وتتألف النواة من جزئين:
الأول يعرف بالحلقة الداخلية التي هي عبارة عن كرة صلدة يبلغ قطرها حوالي 1216 كيلومتراً.
والثاني: النواة الخارجية وهي عبارة عن حلقة شبه مائعة يبلغ سمكها نحو 1700 كيلومتراً وتغلف الحلقة الداخلية بحلقة أخرى انتقالية يبلغ سمكها حوالي 500 كيلومتر وهي في حالة شبه صلدة.
ويحيط الوشاح بالنواة وهو عبارة عن صخور صلدة يبلغ سمكها حوالي 2900 كيلومتر، وتحيط بالوشاح القشرة الأرضية التي يبلغ سمكها حوالي 40 كيلومتراً تحت القارات و10 كيلومترات تحت قيعان المحيطات.
ويبلغ سمك القشرة الأرضية – بما فيها الجزء العلوي من الوشاح – نحو 100 كيلومتر ويشكل ذلك الغلاف الصخري (Lithosphere) للأرض.
الأرض ككوكب
تدور الأرض حول الشمس في مدار اهليلجي (معدل نصف قطره 1,495 × 1018 كيلومتر) في فترة تزيد قليلاً عن العام وهي تدور حول محورها 365,2422 مرة خلال العام، وهذا المقدار غير ثابت حيث يزيد بمعدل ميكروثانية كل مئة عام.
وللأرض تابع طبيعي وحيد هو القمر وهو يدور حول الأرض في مدار اهليلجي خلال فترة تبلغ 27 يوماً و7 ساعات و43 دقيقة و11,5 ثانية ويدور كل من القمر والأرض حول مركز ثقل مشترك تكون حركته حول الشمس أكثر انتظاماً من حركة الأرض نفسها حول الشمس.
عمر الأرض ونشأتها
يقدر عمر الأرض بحوالي 4 – 6 × 109 سنة، وتدل دراسة النظائر المشعة الموجودة في الأرض على أن الأرض تكونت في ظل ظروف تختلف عن الظروف الحالية وتبين هذه النظائر المشعة ونواتجها أن عمر القشرة الأرضية يتراوح بين 5-5,5 × 109 سنة.
ولقد كان يعتقد أن الأرض كانت جزءاً من نجم كبير حدث تمزق به.
وهناك فرضية أخرى تنص على أن الأرض والشمس وكافة كواكب المجموعة الشمسية قد تكثفت من غبار فضائي.
ففي عام 1800 اقترح كل من (كانت) و (لابلاس) و (هلمهولتز) أن النظام الشمسي جاء نتيجة للحركة الدورانية الخاصة بكتل هائلة مؤلفة من الغبار والغازات وبسبب قوة الجذب الذاتية تقلصت هذه الجزيئات لكي تشكل شمسنا الحالية ومجموعة الكواكب الأخرى.
وقد نشأت الأرض بفعل تراكم جزيئات صغيرة وكلما تصادمت هذه الجزيئات بالأرض تحولت طاقتها الحركية إلى حرارة ولذلك أدت إلى تسخين الأرض الأصلية.
والأكثر من هذا أن التقليص الحاصل في باطن الأرض الناشئ عن الجاذبية أدى إلى تكوين حرارة إضافية.
ولكن من ناحية أخرى ساعد التحلل الذاتي للعناصر المشعة الموجودة ضمن الأرض على زيادة حرارتها، وبعد مرور بليون سنة على نشوء الأرض وصلت درجة حرارتها إلى نقطة انصهار الحديد الذي يعد من العناصر الشائعة فيها.
ولما كان الحديد أكثر كثافة من بعض العناصر الأخرى. لذلك هبط في اتجاه مركز الأرض مزيحاً بذلك عناصر أخرى مثل السليكون والألمونيوم وقد تحررت عن هذا الحديد الهابط حرارة وصلت إلى 2000 درجة سيليزية أدت إلى تسخين الأرض.
وبعد عملية الانصهار أخذت العناصر المؤلفة للأرض بالتجزؤ فكلما هبط الحديد إلى لب الأرض، ارتفعت المواد الأقل كثافة لتشكل الوشاح والقشرة الأرضية وقد تسببت الحرارة الهائلة المتأتية من باطن الأرض في نشوء تيارات حمل قوية بينما بردت الطبقة الوسطى (الوشاح) والقشرة الأرضية عندما تضاءل فقدان هذه الحرارة إلى الأعلى.
وفي الوقت نفسه تحررت الغازات الموجودة في صهير الأرض وهربت نحو الأعلى لتكون الغلاف الجوي البدائي لـلأرض الذي يعتقد أنه كان مؤلفاً من غاز الهيدروجين وبخار الماء وغاز الميثان والأمونيا ولكن تجزأت بعض هذه الغازات بفعل الطاقة الكونية والتفاعلات الكيميائية، وهرب غاز الهيدروجين إلى الفضاء.
وبعد ظهور النباتات الخضراء واستمرار عمليات التركيب الضوئي فيها أخذ غاز الأوكسجين يتراكم في الغلاف الجوي في حين أعقبه تكثف بخار الماء لكي يملأ الأحواض المحيطة.
وما زالت الأرض إلى الآن تتعرض للتغير ويعتقد أنها يمكن أن تتعرض لتطور لاحق في المستقبل.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]