بسم الله الرحمن الرحيم
****************************************
أقدم لكم أعزائي محبي
أقدم لكم أعزائي محبي
نبذة عن الكواكب الثمانية
أرجو أن تستفيدوا
(1)
عطارد
عطارد أقرب كواكب المجموعة الشمسية إلى الشمس. وحجمه أصغر من حجم الأرض، حيث يبلغ قطره 4,878 كم، وهذا يعادل خمسي قطر الأرض تقريباً. ويبلغ متوسط بعده عن الشمس 579 مليون كمِ، أي ما يزيد قليلاً عن نصف بُعْد كوكب الزهرة عن الشمس، الذي يبلغ 10,8230,000كم. وهو الكوكب الذي يلي عطارد مباشرة من حيث القرب من الشمس.
ونظراً لصغر حجم عطارد وقربه من الشمس الساطعة اللامعة، فإن رؤيته تصبح صعبةً بدون استعمال التلسكوب، ولكن يمكن رؤية عطارد فوق الأفق الغربي بعد غروب الشمس مباشرةً في أوقات معينة من السنة. وفي أوقات أخرى يمكن رؤيته فوق الأفق الشرقي قبل شروق الشمس بقليل. ولابد من توخي الحرص الشديد عند النظر إلى عطارد بوساطة تلسكوب بصري حيث يجب على الراصد أن يتحاشى دخول قرص الشمس في مجال رؤيته، لأن النظر إلى قرص الشمس مباشرة خلال التلسكوب يسبب فقد البصر.
المدار . يتحرك عطارد في الفضاء حول الشمس في مسار بيضي، ويكون على بعد 46 مليون كم من الشمس عندما يكون أقرب مايمكن منها. وتزيد هذه المسافة على 69,8 مليون كم عندما يكون عطارد أبعد مايمكن عن الشمس. وأقل مسافة يقترب فيها من الأرض تساوي 91,7 مليون كم.
وعطارد أسرع الكواكب من حيث الدوران حول الشمس، ومن ثَمْ أطلق عليه الرومانيون القدماء هذا الاسم تيمناً باسم أسرع رسلهم إلى آلهتهم. وينطلق عطارد في مداره بسرعة متوسطها 48كم في الثانية ليُكمل دورته حول الشمس كل 88 يوماً أرضيًا، في حين تُتم الأرض دورتها حول الشمس كل 365 يومًا أو سنة أرضية واحدة.
دورانه. في الوقت الذي ينطلق فيه عطارد سابحاً في الفضاء حول الشمس، فإنه يدور حول محوره، وهو خط وهمي يمر بمركزه. ويدور عطارد حول محوره كل 59 يوماً أرضياً تقريبًا. ويعتبر من أبطأ الكواكب في سرعة الدوران حول محوره. ولايوجد أبطأ منه في ذلك سوى كوكب الزهرة. ونظراً لسرعة دوران عطارد حول الشمس، وبطء دورانه حول محوره فإن الفترة التي تمضي بين شروق الشمس مرتين متتاليتين على سطح عطارد، وهو اليوم العطاردي، تبلغ 176 يوماً أرضيًا.
وحتى عام 1965م كان الفلكيون يعتقدون أن عطارد يدور حول محوره مرة كل 88 يوماً أرضياً، أي نفس الزمن الذي يستغرقه الكوكب في دورته حول الشمس. ولو كان هذا صحيحاً لظلت الشمس ثابتة لاتتحرك في سماء عطارد، ولظل أحد وجهيه في مواجهة الشمس دائماً (نهار سرمدي) ولبات الوجه الآخر في ظلام دامس إلى الأبد (ليل سرمدي).
وفي عام 1965م أطلق الفلكيون أشعة رادار إلى عطارد واستقبلوها عند ارتدادها من سطحه. ووجدوا اختلافاً واضحاً بين أشعة الرادار المرتدة عن وجهي الكوكب. وبدراسة الفرق بين الأشعة المرتدة عن الوجهين أمكن قياس سرعة تحرك الوجهين، ومن ثم الفترة الحقيقية لدورانه حول محوره. وفترة الدوران ذات الـ 59 يومًا. تعادل ثلثي العام العطاردي الذي يتكون من 88 يومًا.
أوجه عطارد. بعد مشاهدة عطارد من خلال التلسكوب، لوحظ أن هناك تغيُّرات تطرأ على شكله وحجمه. ويطلق على تلك التغيُّرات الظاهرية اسم الأوجه (الأطوار). وهي تشبه التغيُّرات التي تطرأ على وجه القمر خلال العام القمري، حيث تنشأ عن تغيُّر الأجزاء المضاءة من وجه عطارد عندما نرصده من الأرض في أوقات مختلفة.
يحدث أثناء دوران عطارد والأرض حول الشمس أن يقعا على جانبين مختلفين من الشمس مرة كل 116 يوماً. وعندما يحدث ذلك، وتقع الأرض على جانب، ويقع عطارد على الجانب الآخر من الشمس، فإننا نرى معظم الوجه المضيء منه، ويظهر لنا عطارد عندئذ قرصًا مستديرًا ساطع الضوء. وكلما اقترب عطارد من الأرض أثناء دورانها حول الشمس، تبدأ أجزاء من وجهه المضيء في الاختفاء تدريجياً، وبعد 36 يوماً لانرى سوى نصف الوجه المضيء. وبعد 22 يوماً أخرى يصل عطارد إلى نفس الجهة من الشمس التي توجد بها الأرض، ويصبح أقرب مايمكن منها، وعندئذ لانرى من وجهه المضيء سوى شريط ضيق. ثم تبدأ مساحة الجزء المضيء من عطارد ـ كما تُرى في الأرض ـ في التزايد تدريجياً مرة أخرى بعد مروره أمام الشمس مبتعدًا عن الأرض.
وعندما يقع عطارد على الجانب نفسه من الشمس حيث الأرض يكون وجهه المظلم هو الذي يواجه الأرض وتصعب رؤيته في هذه الحالة. ونظراً لأن عطارد والأرض يدوران حول الشمس بزوايا مختلفة؛ فإن عطارد لايمر بين الشمس والأرض مباشرة إلا على فترات متباعدة تتراوح بين ثلاثة أعوام وثلاثة عشر عامًا، وعندما يحدث ذلك يُقال إن عطارد في طور العبور. وعندئذ يمكن رصده بقعة سوداء صغيرة تتحرك عبر قرص الشمس المتوهج.
السطح والغلاف الجوي. تظهر تضاريس سطح عطارد أشبه مايمكن بتضاريس سطح القمر. فكلاهما يكتسي بطبقة رقيقة من غبار السليكات الناعم الذي يعكس 6% من ضوء الشمس، الذي يصل إليه، وهو المقدار نفسه الذي يعكسه القمر. وتمتد على سطح عطارد سهول عريضة منبسطة، تتخللها جروف صخرية شديدة الانحدار، وكثير من الفوهات مثل تلك التي على سطح القمر. ويعتقد كثير من علماء الفلك أن تلك الفوهات الفائرة تَكوَّنت بفعل النيازك التي تهوي بسرعة فائقة وترتطم بسطح الكوكب. وحيث إن الغلاف الجوي المحيط بعطارد خفيف جداً، فإنه لايستطيع التقليل من سرعة اندفاع النيازك نحو السطح. كما أن الحرارة الضئيلة الناشئة عن الاحتكاك لاتستطيع إحراقها.
وعلى الرغم من تشابه تضاريس سطح عطارد مع سطح القمر، فإن كثيراً من العلماء يظنون أن باطن عطارد يشبه إلى حد كبير باطن الأرض. فقد أدى اكتشاف وجود مجال مغنطيسي حول عطارد إلى اعتقاد بعض العلماء أن عطارد له قلب كبير من الحديد المنصهر بالإضافة إلى معادن ثقيلة أخرى مثله في ذلك مثل الأرض.
وكوكب عطارد جاف شديد الحرارة، لايوجد حوله هواء. وتبلغ شدة أشعة الشمس التي تسقط على عطارد سبعة أمثال الأشعة التي تسقط على الأرض. وتظهر الشمس كبيرة في سماء عطارد، فتبدو مساحتها أكبر من ضعف مساحة الشمس التي نراها من الأرض بنسبة 5: 2. كما أنه لاتوجد في جو عطارد غازات كافية لامتصاص جزء من حرارة وضوء الشمس؛ ولذلك ترتفع درجة حرارة الكوكب إلى 427°م أثناء النهار، وتنخفض إلى -173°م تحت الصفر أثناء الليل. ونظراً لعدم وجود غلاف جوي يُذكر، فإن سماء عطارد تبدو سوداء، وتُرَى فيها النجوم أثناء النهار.
ويتكون الغلاف الجوي لعطارد من كميات صغيرة من غازات الهيليوم والهيدروجين والنيون. وتوجد أيضاً آثار ضئيلة من غازات ثاني أكسيد الكربون والكريبتون والزينون. وهذا الغلاف من الرقة بمكان، حتى أن أعلى قيمة للضغط الجوي على سطح عطارد لاتتجاوز 0,000,000,000,002كجم (جزءين من مليون مليون جزء من الـكيلو جرام) على السنتيمتر المربع. قارن ذلك بالضغط الجوي على سطح الأرض الذي يبلغ كيلو جرام على السنتيمتر المربع. (الضغط الجوي هو القوة المؤثرة على وحدة المساحات من السطح نتيجة لوزن الغازات الموجودة في الجو).
ونظراً لشدة الحرارة وانعدام الأكسجين على سطح عطارد، فإن نباتات وحيوانات الأرض لايمكن أن تعيش على عطارد. ويشك العلماء في وجود أي نوع من الحياة على الكوكب.
الكتلة والكثافة. تقل كثافة مادة عطارد قليلاً عن كثافة مادة الأرض. ويعني ذلك أن قطعة من عطارد تزن تقريباً مثل قطعة مماثلة لها في الحجم من الأرض. ولكن نظراً لصغر حجم عطارد فإن كتلته تقل كثيراً عن كتلة الأرض.
وصغر كتلة عطارد يجعل قوة جاذبيته على سطحه حوالي ثلث قوة الجاذبية الأرضية. فالجسم الذي يزن 45 كجم على سطح الأرض لايزيد وزنه على 17 كجم على سطح عطارد.
رحلات إلى عطارد. كانت مركبة الفضاء الأمريكية غير المأهولة مارينر - 10 المركبة الوحيدة التي وصلت إلى عطارد ودارت حوله. فقد اخترقت تلك المركبة الفضاء من الأرض حتى وصلت إلى بُعد 740 كمً فقط من عطارد، وكان ذلك في التاسع والعشرين من شهر مارس سنة 1974م، والمرة الثانية في 24 سبتمبر 1974م، ثم مرة ثالثة في 16 مارس سنة 1975م. وقد كشفت هذه الرحلات عن وجود مجال مغنطيسي حول عطارد. كما تمكنت من إرسال صور لأجزاء من سطح عطارد إلى الأرض (انظر الشكل).
دخلت مارينر ـ 10 التاريخ بوصفها أول مركبة فضائية تتمكن من دراسة كوكبين من كواكب الشمس في رحلة واحدة. فقد تمكنت من تصوير كوكب الزهرة وإجراء تجارب علمية عليه وهي في طريقها إلى عطارد. وقد تأثرت المركبة الفضائية بقوة جاذبية كوكب الزهرة أثناء مرورها بالقرب منه، مما جعلها تزيد من سرعتها لتصل إلى عطارد في زمن أقصر، مع استهلاك وقود أقل مما يلزمها لو أنها انطلقت من الأرض مباشرة إلى عطارد دون المرور بالزهرة.
وربما رأينا في المستقبل القريب مركبات أخرى غير مأهولة تتخذ مدارات لها حول عطارد، أو ترتطم به، أو تهبط على سطحه. وسوف تسهم البيانات التي تبعث بها تلك المركبات في رسم صورة أوضح للكوكب، وتُمكِّن العلماء من معرفة شيء عن نشأة ذلك الكوكب. أما ارتياد عطارد بسفن مأهولة بالبشر فسوف يكون من الصعوبة بمكان نظراً لعدم ملاءمة الأحوال على سطح الكوكب.
(2)
الزهرة
الزُّهرة تعرف بتوأم الأرض لأنهما متماثلان في الحجم حيث يبلغ قطر الزهرة حوالي 12,100كم، وهو أصغر من قطر الأرض بحوالي 644كم. ولا يوجد كوكب أقرب للأرض من كوكب الزهرة. وتكون في أقرب نقطة من الأرض على بعد حوالي 41,4 مليون كم.
وعند النظر من الأرض نجد أن الزهرة ألمع الكواكب بل أحيانًا ألمع من أي نجم آخر. وفي أوقات معينة من السنة تظهر الزهرة أول جرم يشاهد على القبة السماوية في اتجاه الغرب عند المساء. وفي أوقات أخرى تعتبر آخر الكواكب أو النجوم التي تشاهد في السماء الشرقية عند الصباح. وعندما تكون الزهرة في أشد لمعانها يمكن أن تشاهد في النهار. وكان الفلكيون القدماء يسمونها نجمة الصباح عند ظهورها في الصباح، ونجمة المساء عند ظهورها في المساء. وأخيرًا تحققوا أن هذين الجرمين ما هما إلا جرم واحد سُمِّي الزهرة.
المدار. الزهرة ثانية الكواكب قربًا من الشمس بعد عطارد ويبلغ متوسط المسافة من الشمس إلى الزهرة حوالي 108,2 مليون كم، مقارنًا بحوالي 150 مليون كم إلى الأرض وحوالي57,9 مليون كم إلى عطارد.
تدور الزهرة حول الشمس في مدار دائري تقريبًا حيث تتغير المسافة بينهما من حوالي 108,2 مليون كم عند أبعد نقطة للزهرة عن الشمس إلى 107,5 مليون كم عند أقرب نقطة لها من الشمس حيث إن مدارات الكواكب الأخرى ذات إهليلجية أكثر من ذلك.
تأخذ الزهرة حوالي 225 يومًا أرضيَّا أي 5,7 شهور تقريبا لكي تدور دورة واحدة حول الشمس بينما تدور الأرض حول الشمس في 365 يوما أي عام واحد.
الأوجه. عند النظر إلى الزهرة من خلال التلسكوب نجد أنها تتغير في الشكل والحجم. هذا التغير الظاهري يُسمى الأوجه. وهي تشبه أوجه القمر. وهذه الأوجه تظهر نتيجة تغير المسافة من سطح الكوكب المضاءة بأشعة الشمس والتي تشاهد من سطح الأرض في أوقات مختلفة.
وبما أن الزهرة والأرض يدوران حول الشمس، يمكننا أن نشاهد الزهرة في الجانب الآخر من الشمس كل 584 يومًا. وعند هذه النقطة يمكن أن نشاهد كل سطح الزهرة المضاء بأشعة الشمس. وعندما تتحرك الزهرة حول الشمس مقتربة من الأرض يبدو الجزء المضيء منها ويبدو حجمها كأنه يزداد. وبعد حوالي 221 يومًا يمكن أن نشاهد حوالي نصف الكوكب. وبعد حوالي 71 يومًا تكون الزهرة في نفس اتجاه الأرض من الشمس وعند ذلك لا يرى إلا جزء دقيق من السطح المضيء. وهذه تعرف بأوجه الزهرة.
وعندما تتحرك الزهرة ناحية الأرض يمكن أن ترى مبكرا عند المساء. وعندما تتحرك مبتعدة عن الأرض تشاهد مبكرًا عند الصباح.
الدوران. كما تدور الزهرة حول الشمس فإنها تدور حول نفسها ببطء شديد وذلك حول محور وهمي يمر بمركزها. وهذا المحور ليس متعامدًا على مستوى مدار الكوكب حول الشمس إذ يبلغ ميل المحور حوالي 178 درجة من الإتجاه العمودي. ولتوضيح ميل محور دوران الزهرة، والزهرة هي الكوكب الوحيد الذي لا يدور حول محوره في نفس اتجاه دورانه حول الشمس. والزهرة تدور حول محورها في عكس دورانها حول الشمس. وتتم دورانها حول نفسها كل 243 يومًا أرضيًا.
السطح والغلاف الجوي. بالرغم من أن الزهرة هي توأم الأرض إلا أن سطحها يختلف كثيرًا عن سطح الأرض. والفلكيون يجدون صعوبة في دراسة السطح لأن الكوكب محاط دائما بسحب كثيفة من حمض الكبريتيك والكبريت، لذلك استخدموا الرادار والأجهزة الفلكية الراديوية ومركبات الفضاء لاكتشاف الزهرة ومعرفة الحقائق عن هذا الكوكب.
وسطح الزهرة حار جدًا وجاف، وأظهرت الصور الفوتوغرافية للسطح، التي أخذت بواسطة أجهزة مركبات الفضاء وحسابات الرادار، أن التضاريس على سطح الكوكب تتغير من مكان لآخر كما هو الحال على سطح الأرض. وهذه التضاريس منها الجبال والأخاديد والوديان والسهول المنبسطة. وهناك منطقتان للجبال على الزهرة تعادل حجم قارتي إفريقيا وأستراليا. وبعض المناطق على سطح الزهرة مغطاة بالأتربة الدقيقة والبعض الآخر مغطى بالصخور الكبيرة المدببة الحواف.
ولا يوجد ماء على سطح الكوكب حيث إن درجة الحرارة العالية على السطح تجعل الماء يتبخر. كما توجد بعض البراكين النشطة على الزهرة والتي تساعد على تزايد كميات حمض الكبريتيك في السحب المحيطة بالكوكب.
والغلاف الجوي للزهرة أثقل من الغلاف الجوي للكواكب الأخرى، ويتركب أساسًا من ثاني أكسيد الكربون مع كميات صغيرة من النيتروجين وبخار الماء. كما يحتوي أيضًا على بقايا صغيرة جدًا من الأرجون وأول أكسيد الكربون والنيون وثاني أكسيد الكبريت. والضغط الجوي على سطح الزهرة (نتيجة وزن الغازات) يبلغ حوالي 93 كيلوجرامًا على كل سم²، بينما يبلغ الضغط الجوي الأرضي حوالي 1,03كجم/سم².
لايمكن للنباتات والحيوانات التي تعيش على الأرض الحياة على الزهرة، نظرًا للحرارة المرتفعة وعدم وجود الأكسجين الكافي لهذه الحياة. والفلكيون ليسوا على يقين من وجود أي نوع من الحياة على الزهرة، ولكنهم يشكون في ذلك.
درجة الحرارة. تبلغ درجة الحرارة على الحدود العليا للسحب فوق سطح الزهرة حوالي 13°م، بينما درجة الحرارة على السطح تتراوح بين 427 و462°م، وهذه أعلى من درجة حرارة سطح أي كوكب آخر داخل المجموعة الشمسية.
ويعتقد معظم الفلكيين أن ارتفاع درجة الحرارة على سطح الزهرة يرجع إلى ظاهرة تأثير البيت المحمي. والبيت المحميّ يسمح لأشعة الشمس بالدخول بينما يقوم بحجز الأشعة من الخروج مرة أخرى، ولذلك ترتفع درجة الحرارة داخل البيت المحميّ. وعلى ذلك فإن السحب السميكة والغلاف الجوي الكثيف للزهرة يصنعان نفس الظاهرة. فالطاقة المنشطة بوساطة الشمس تسقط خلال الغلاف الجوي وتقوم الجسيمات الكبيرة من الكبريت وبخار الماء والكميات الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون داخل الغلاف الجوي بحجز معظم الطاقة الشمسية على سطح الكوكب. ومن هنا ترتفع درجة حرارة السطح.
الكتلة والكثافة. تبلغ كتلة الزهرة أربعة أخماس كتلة الأرض. وقوة الجاذبية على سطح الزهرة أقل منها على سطح الأرض بقليل. ولهذا السبب فإن جسمًا وزنه 100 كجم على الأرض يبلغ وزنه على الزهرة 88كجم. وكثافة الزهرة أقل من كثافة الأرض بمقدار ضئيل. فحجم معين من الزهرة يقل وزنه عن وزن الحجم نفسه من الأرض.
الرحلات إلى الزهرة. الزهرة أول كوكب رصدته مركبات الفضاء، فمركبة الفضاء غير المأهولة مارينر 2 مرَّت على بعد 34,760 كم من الزهرة في 14 ديسمبر 1962م بعد السفر في الفضاء لأكثر من 3,5 شهور. وقامت بعمل بعض القياسات للزهرة والمناطق القريبة منها. فمثلاً استطاعت الأجهزة على المركبة قياس درجة الحرارة على السطح.
أطلق السوفييت مركبتين غير مأهولتين لاكتشاف الزهرة عام 1966م، فينيرا 2 مرت على بعد حوالي 24,000 كم من الكوكب في 27 فبراير، بينما فينيرا 3 اصطدمت بسطح الزهرة وتحطمت في أول مارس من نفس العام.
في أكتوبر 1967م وصل إلى الزهرة مركبتان، الأولى في 18 أكتوبر وهي فينيرا 4 السوفييتية حيث أطلقت كبسولة من المعدات إلى الغلاف الجوي للزهرة بوساطة مظلة ساقطة.
وفي 19 أكتوبر مرت المركبة الثانية مارينر 5 الأمريكية على بعد 3,991كم من الزهرة. وقد سجلت المركبتان الكميات الكبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون الموجودة بالغلاف الجوي.
في 15 ديسمبر 1970م هبطت المركبة فينيرا 7 السوفييتية على الزهرة. بينما حلق المسبار الأمريكي مارينر 10 بجوار الزهرة في 5 فبراير 1974م، وقد أرسلت المركبة أول صور فوتوغرافية مقرّبة للكوكب.
وهبطت مركبة الفضاء السوفييتية فينيرا 9 على سطح الزهرة في 22 أكتوبر 1975م وأرسلت أول صورة فوتوغرافية عن قرب لسطح الكوكب، وبعد ثلاثة أيام وصلت فينيرا 10 وأرسلت صورًا للسطح كما قامت بتحليل تركيب الصخور.
وفي ديسمبر 1978م وصلت إلى الزهرة أربع مركبات فضائية غير مأهولة. في اليوم الرابع من الشهر نفسه بدأت بايونير فينوس 1 الأمريكية في الدوران حول الكوكب. وأرسلت صورًا بالرادار للكوكب، وقاست درجة الحرارة على قمة السحب. وفي 9 ديسمبر دخلت بايونير فينوس 2 الغلاف الجوي للزهرة، وقامت بحساب الكثافة والتركيب الكيميائي له. وفي 21 ديسمبر هبطت مركبة الفضاء السوفييتية فينيرا 12 بينما وصلت المركبة فينيرا 11 إلى سطح الكوكب بعد 4 أيام، وهاتان المركبتان أرسلتا معلومات عن طبقات الغلاف الجوي السفلي للكوكب.
كما هبطت مركبتان سوفييتيتان أخريتان على سطح الزهرة عام 1982م، فينيرا 13 في أول مارس، وفينيرا 14 في 5 مارس. وقد أرسلت المركبتان صورًا ملونة للكوكب، وقامتا بتحليل العينات من التربة. وقد بدأت مركبة الفضاء الأمريكية ماجلان في إرسال صور رادارية لسطح الزهرة ابتداءً من 15 سبتمبر 1990م. وتعتبر هذه الصور أوضح 10 مرات من تلك التي أرسلت بوساطة المركبتين فينيرا 13 وفينيرا 14.
(3)
الأرض
الأرض تعني أشياء كثيرة للناس الذين يعيشون عليها.فالأرض تعني للمُزارع التربة الغنية، وهي لمُشيِّد الطرق جبال ذات صخور قاسية، وهي للبحَّار ماء إلى أبعد مكان تراه العين. ربما تشمل نظرة الملاح الجوي للأرض جزءًا من محيط وجبل وأراض زراعية. ويرى رائد الفضاء عبر الفضاء شكل الأرض كروىًا والخطوط الخارجية لليابسة والمحيطات والسحب التي تغطيها. تساعد كل تلك المشاهد المختلفة على وصف الأرض ولكن الحقيقة أن أحدًا منها لايفسر تمامًا ماهي الأرض.
الأرض كرة ضخمة يتكون سطحها من صخور وتربة وماء، ويحيط بها الهواء. وهي أحد الكواكب السيارة التسعة التي تسير حول الشمس عبر الفضاء، وعلى طول مسارات تسمى المدارات. أما الشمس فهي نجم واحد من بين بلايين النجوم التي تشكل مجرة تسمى درب اللبَّانة. وتكوِّن درب اللبانة وبلايين المجرات الأخرى معًا وكميات ضخمة من الغاز والغبار منتشرة عبر الفضاء، مايسمى الكون.
كوكب الأرض جزء صغير من الكون، ولكنه موطن الكائنات البشرية وأحياء أخرى عديدة. تعيش الحيوانات والنباتات تقريبًا في كل مكان على سطح الأرض. وما يجعل النباتات والحيوانات تستطيع أن تعيش على الأرض هو بعدها المناسب من الشمس. وتحتاج الكائنات الحية دفء الشمس وضوءها للحياة. فلو كانت الأرض قريبة جدًا من الشمس فإن الجو سوف يكون حارًا جدًا بالنسبة للكائنات الحية ولو كانت بعيدة جدًا عن الشمس فإن الجو يصبح باردًا جدًا. معظم الكائنات الحية من النباتات والحيوانات التي تعيش على الأرض تحتاج إلى الماء للحياة. والمياه وفيرة في الأرض وهي تغطي معظم سطحها. وجدت جميع أنواع الحياة على الأرض فوق طبقة قشرية يطلق عليها القشرة مُكَونة من صخر. وتقع القشرة الصخرية تحت اليابسة والماء، والمعروفة بسطح الأرض. والأرض حارة تحت القشرة الصخرية وهي مُكَونة من كرة صخرية وفلزية عديمة الحياة وليس هناك أي دليل يشير إلى أنها كانت يومًا ما موطنًا لأي حياة.
الأرض تدور في حركة دائرية حول محورها وتسير حول الشمس في الوقت نفسه. ونستخدم تلكما الحركتين لقياس أطوال الأيام والسنين. فاليوم الواحد هو الزمن الذي تستغرقه الأرض للدوران حول نفسها. والسنة الواحدة هي الزمن الذي تستغرقه الأرض للسير حول الشمس مرة واحدة. والأرض شبيهة ببعض الكواكب الأخرى لها قمر بشكل الكرة يدور ويطوف حولها. والكواكب الأخرى التي لها أقمار جميعها لها قمران أو أكثر ماعدا بلوتو الذي له قمر واحد فقط.
يسمى العلْم المختص بدراسة الأرض الجيولوجيا، ويعني علم الأرض ـ والعلماء المختصون بدراسة الأرض يدعون الجيولوجيين؛ أي علماء الأرض. وتتعلق هذه المقالة بدراسة كوكب الأرض. لمزيد من المعلومات عن الأرض بصفتها موطنًا للكائنات البشرية.
الأرض في الكون
كوكب الأرض. ترتب الأرض على أنها الخامسة حجمًًا من بين الكواكب. يبلغ قطرها تقريبًا 13,000كم. يبلغ قطر المشتري وهو أكبر الكواكب 11 مرة مثل قطر الأرض، وقطر بلوتو أصغر الكواكب خُمْس قطر الأرض.
تقع الأرض على مسافة 150 مليون كم من الشمس أمَّا عطارد والزهرة فهما أقرب من الشمس. ويعتقد العلماء أن درجة الحرارة السطحية لهذين الكوكبين تتراوح ما بين 427 و460°م. ومعدل درجة حرارة سطح الأرض 14°م. وجميع الكواكب الأخرى عدا المريخ باردة جدًا ودرجة حرارتها تتراوح ما بين -149 و-223°م. وسجلت أعلى درجة حرارة أثناء النهار على كوكب المريخ وكانت -31°م صيفًا، وسجلت أخفض درجة حرارة أثناء الليل في فصل الشتاء وكانت -124°م تحت الصفر.
يحتوي الغلاف الجوي للأرض فقط على كمية كافية من الأكسجين لدعم الحياة الحيوانية. ويتركب الغلاف الجوي للمريخ أساسًا من ثاني أكسيد الكربون مع آثار من الأكسجين. ويتركب الغلاف الجوي للزهرة بشكل أولي من ثاني أكسيد الكربون. وكوكب عطارد له غلاف جوي صغير جدًا، وكوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون جميعها لها غلاف جوي من الهيدروجين والهيليوم والميثان وهو الغاز الذي يشكل معظم الغاز الطبيعي الموجود على الأرض. ويظهر كوكب بلوتو بأنه يحتوي على غاز ميثان متجمد على سطحه. ويبدو أيضًا أن له غلافًا جويًا يتركب أساسًا من الميثان.
كيف تتحرك الأرض. للأرض ثلاث حركات: 1- تدور بسرعة حول محورها 2- تدور حول الشمس 3- تتحرك عبر درب اللبانة مع بقية النظام الشمسي.
الأرض وقمرها. للأرض قمر واحد فقط. وأيضًا لبلوتو قمر معروف، وليس لأي من عطارد والزهرة أقمار. ولكل من الكواكب الأخرى قمران أو أكثر. يبلغ قطر قمر الأرض 3,476كم ويساوي تقريبًا ربع قطر الأرض.
تؤثر جاذبية الشمس على الأرض والقمر كما لو كانا جسمًا واحدًا مركزه تقريبًا 1,600كم تحت سطح الأرض. وهذه البقعة هي مركز الكتلة التجمعية للأرض والقمر معًا. وهي نقطة التوازن بين الأرض الثقيلة والقمر الخفيف. تدور الأرض والقمر حول مركز الكتلة التجمعية كما لو سارا حول الشمس، ويمثل مسار مركز الكتلة التجمعية حول الشمس منحنى سلسًا. تدور الأرض حول مركز الكتلة التجمعية ومن ثم تتبع مسارًًا متمايلا كما تدور حول الشمس.
ظهر الأرض وباطنها
شكل
الأرض وحجمها. يعتقد أن الأرض كرة قطبها الشمالي إلى أعلى وقطبها الجنوبي
إلى أسفل. ومنتصف المسافة بين القطبين يمثل دائرة وهميّة حول الأرض يطلق
عليها خط الاستواء، وليست الأرض مستديرة تمامًا فهي مفلطحة قليلاً
عند القطبين. ومقاس قطر الأرض من القطب إلى القطب أقصر من قطر الأرض عند خط
الاستواء. ويبلغ القطر بين القطبين 12,713,54كم. وهذا القطر القطبي أقصر
بـ 78,42كم من القطر عند خط الاستواء والذي يبلغ قطره 12,756,32كم.
وبشكل مماثل فإن المسافة حول الأرض أقصر حول القطبين منها حول خط الاستواء. حيث تبلغ المسافة حول القطبين 40,008كم. وتبلغ حول خط الاستواء 40,075,16كم. وتستغرق الطائرة لتقطع المسافة حول الأرض زمنًا قدره يومان تقريبًا. ويدور رواد الفضاء حول الأرض في زمن قدره 90 دقيقة تقريبًا.
ويشبه شكل الأرض إلى حد ما شكل الكمثرى التي يظهر أكبر جزء فيها تحت منتصفها تقريبًا. ولكن هذا الانتفاخ صغير جدًا بحيث أن الأرض تبدو إلى حد ما ككرة كاملة الاستدارة.
الغلاف الجوي للأرض. يحيط الهواء بالأرض ويمتد لمسافة تقدر بـ 1,600كم فوق السطح. يطلق على هذا الهواء الغلاف الجوي. يشغل النيتروجين تقريبًا 78% من الغلاف الجوي ويشغل الأكسجين 21% تقريبًا والباقي 1% أرجون وكميات قليلة من الغازات الأخرى. ويحتوي الهواء أيضًا على بخار الماء وجسيمات من الغبار. تطفو السحب في الجزء الأسفل من الغلاف الجوي ويطلق عليه التروبوسفير. وتحدث الرياح والعواصف، والظواهر الجوية الأخرى جميعها في الجزء السفلي من الغلاف الجوي التروبوسفير. وتقع أجزاء أخرى من الغلاف الجوي فوق التروبوسفير. ويقل الهواء تدريجيًا كلما ابتعدنا عن الأرض. ويضمحل الغلاف الجوي تدريجيًا على بعد 1,600كم تقريبًا فوق الأرض في الفضاء.
سطح الأرض. حوالي 70% من سطح الأرض يتكون من ماء يقع كله تقريبًا في المحيطات. وتشكل اليابسة 30% من سطح الأرض. ومعدل عمق المحيطات 3,795 م. وأعمق جزء محيطي معروف هو منطقة أخدود ماريانا وهو منخفض ضيق طويل تحت المحيط الهادئ جنوب غربي جزيرة غوام. ويقع قاعه على عمق 11,033م تحت السطح. ومعدل ارتفاع يابسة الأرض 840م فوق مستوى سطح البحر. وتمثل قمة إيفرست في آسيا التي ارتفاعها 8,848م فوق مستوى سطح البحر، أعلى منطقة على اليابسة. أما أكثر بقعة انخفاضًا على اليابسة فهي شاطئ البحر الميت بين فلسطين والأردن بقارة آسيا الذي يصل إلى 399م تحت مستوى سطح البحر. وتشكل أجسام الماء والجليد وكذلك بخار الماء في الغلاف الجوي الغلاف المائي للأرض. والمياه في الغلاف المائي مهمة من وجوه عدة؛ فالحيوان والنبات يحتاجان إلى الماء ليعيشا. كما تحتاج النباتات إلى الماء لتصنيع الغذاء الذي تأكله الكائنات البشرية والحيوانات. كما يقوم الماء بتفتيت الصخور تدريجيًا وببطء ليحوِّلها إلى تربة تعتبر ضرورية لنمو المحاصيل. كما تساعد المحيطات والأجسام المائية الأخرى في التحكم في ظروف الطقس والمناخ. ولاتتغير درجة حرارة الماء مثل سرعة تغير درجة حرارة اليابسة. وتحتفظ هَبَّة الريح فوق جسم مائي كبير بدرجة الحرارة ويمكن أن تمنع اليابسة من أن تصبح شديدة الحرارة أو شديدة البرودة.
وتسَّمى أكبر أجسام اليابسة بالقارات وتتغير أسطحها من أودية منخفضة خضراء إلى جبال صخرية شاهقة حيث لاينبت عليها شيء. وتكون أغلبية قارة القطب الجنوبي مغطاة بالثلج تمامًا. وبالقرب من خط الاستواء غابات كثيفة تغطي الأجزاء الحارة والممطرة في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وآسيا. وتتراوح درجات الحرارة على سطح الأرض بين 58°م كحد أعلى سجل عند منطقة العزيزية في ليبيا، و-89,6°م تحت الصفر كحد أدنى عند محطة فوستوك في قارة القطب الجنوبى.
تعيش جميع حيوانات ونباتات الأرض على سطحها أو بالقرب من سطحها أو تحت الماء أو في الغلاف الجوي وتسمى المنطقة التي توجد بها حياة الغلاف (المحيط) الحيوي للأرض.
قشرة الأرض. تُعد القارات والأحواض المحيطية (الأراضي تحت المحيطات) جزءًا من قشرة صخرية تحيط بجسم الأرض الرئيسي، وتسمى قشرة الأرض. ويختلف سمك القشرة من 8كم تقريبًا تحت المحيطات إلى حوالي 40كم تحت القارات وربما تصل درجات الحرارة في أعمق أجزاء القشرة إلى 870°م وهذه الحرارة كافية لصهر الصخور.
تكون القشرة من ثلاثة أنواع من الصخور ـ نارية ورسوبية ومتحولة. تشكلت الصخور النارية عندما بردت وتصلبت الصخور المنهمرة في أعماق القشرة، أو طفحت على السطح على شكل حمم بركانية. ونشأت الصخور الرسوبية من مواد كانت جزءًا من صخور أقدم أو نباتات أو حيوانات. ونُحتت هذه المواد من اليابسة ثم تجمعت في أماكن منخفضة مشكلة طبقة فوق طبقة ثم تصلبت مكونة صخرًا. وتحتوي العديد من الصخور الرسوبية على أصداف وعظام وبقايا أشياء كانت حية، وتسمى هذه البقايا أو آثارها في الصخور الرسوبية الأحافير. تشكلت الصخور المتحولة على عمق في القشرة الأرضية عندما تغيرت الصخور الرسوبية والنارية بالحرارة ووزن القشرة الضاغط عليهما. وتكوُّن الصخور هو عملية بطيئة تحدث باستمرار عبر الزمن الجيولوجي.
تحتوي جميع الصخور الواقعة على سطح الأرض على معادن، وهي أكثر المواد الموجودة على الأرض صلابة. وتتكون المعادن نفسها من مواد كيميائية أساسية تسمى عناصر. وتتكون صخور قشرة الأرض أساسًا من عنصرين هما السليكون والأكسجين، وتأتي العناصر التالية حسب أغلبية شيوعها في القشرة وبالترتيب التالي: الألومنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والمغنسيوم.
تتركب قشرة الأرض من القشرة القارية والقشرة المحيطية، وتشكل القشرة القارية القارات، وهي قشرة سميكة وتركيبها الصخري يشبه الجرانيت، وهو صخر ناري فاتح اللون صلب متبلور خشن الحبيبات. وتشكل القشرة المحيطية أرضيات المحيط، وهي قشرة رقيقة وتركيبها الصخري مشابه للبازلت، وهو صخر ناري أسود صلب متبلور دقيق الحبيبات. ويسمى مجمل قاع القشرة الأرضية بـالانقطاع الموهوروفي أو موهو. ويوضح الموهو الحد الفاصل بين القشرة والأجزاء الداخلية للأرض.
باطن الأرض. الأرض تحت القشرة كرة من صخر وفلز ساخن. وبدراسة سجلات الموجات الزلزالية عرف العلماء أن باطن الأرض ينقسم إلى ثلاثة أجزاء: الوِشَاح واللُّب الخارجي واللب الداخلي. يقع الوشاح تحت القشرة وهو طبقة سميكة يصل عمقها إلى حوالي 2,900كم باتجاه اللب. ويتركب صخر الوشاح من سليكون وأكسجين وألومنيوم وحديد ومغنسيوم. وتصل درجة حرارة الجزء العلوي من الوشاح إلى 870°م تقريبًا. وهذه الحرارة تزداد تدريجيًا أسفل داخل الوشاح حتى تصل 4,400°م تقريبًا حيث يلتقي الوشاح مع لب الأرض الخارجي.
يبدأ لب الأرض الخارجي تقريبًا عند 2,900كم تحت سطح الأرض. ويعتقد العلماء أن سمك اللب الخارجي يبلغ حوالي 2,250كم ويتركب من حديد ونيكل منصهرين. وتتراوح درجة حرارة اللب الخارجي تقريبًا بين 4,500°م في معظم أجزائه العليا ونحو 6,300°م في أعمق أجزائه.
يقع اللب الداخلي للأرض، الكروي الشكل، داخل اللب الخارجي ويشكل مركز الأرض. ويقع الحد الفاصل بين اللب الداخلي والخارجي على عمق 5,150°م تحت سطح الأرض. ويكون مركز اللب الداخلي عند 1,300كم تقريبًا تحت سطح الأرض. ويعتقد العلماء أن اللب الداخلي يتكون من حديد ونيكل صلبين وربما تصل درجة حرارته بحد أقصى إلى 7,000°م. وتكون هذه الفلزات في شكل أبخرة تحت الضغوط العادية عند هذه الدرجة.
جاذبية الأرض. هي القوة المسببة لوقوع الأجسام عندما تُلقى. وقوة التجاذب، أي التجاذب الكائن بين جميع الأجسام في الكون، هي التي تحدث الجاذبية. وتسير الأرض والكواكب الأخرى حول الشمس بسبب قوة التجاذب التي تسحب جميع الكواكب في اتجاهها. وبالطريقة نفسها، فإن قوة التجاذب تبقي القمر في حالة دوران حول الأرض بدلاً من ابتعاده في الفضاء. وعلى الأرض تعمل الجاذبية على تغير سطح اليابسة. فعلى سبيل المثال، تجعل الجاذبية الأنهار تجري إلى أسفل المنحدرات حاملة التربة والصخر إلى الأماكن المنخفضة عن سطح الماء.
تختلف قوة الجاذبية اختلافًا طفيفًا على الأرض. فالجاذبية تكون أقوى عند القطبين منها عند خط الاستواء لأن القطبين هما الأقرب من مركز الأرض. وللسبب نفسه فالجاذبية تكون أقوى عند مستوى البحر منها على قمم الجبال. وتزداد الجاذبية فوق قطاعات القشرة مع كبر الكميات الضخمة من الصخور الثقيلة.
وقوة تجاذب القمر تجعل مستوى المحيط على الأرض يرتفع وينخفض مرتين يوميًا في المد والجزر. وترتفع وتنخفض صخور قشرة الأرض بالطريقة نفسها. ولكن حركة القشرة تكون طفيفة جدًا.
مغنطيسية الأرض. تدور الأرض حول خط وهمي يربط القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي. وبالقرب من هذين القطبين فإن للأرض أيضًا قطبًا مغنطيسيًا، وهو الذي يجعل إبرة البوصلة تشير إلى الشمال. ويقع القطب المغنطيسي بالقرب من جزيرة إلف رنجنز في شمالي كندا على بعد 1,400كم تقريبًا من القطب الشمالي. كما يقع القطب المغنطيسي الجنوبي بعيدًا عن شاطئ ولكز لاند ـ جزء من قارة القطب الجنوبي ـ على بعد 750,2كم تقريبًا من القطب الجنوبي.
أوضحت دراسات طبقات الصخور القديمة أن القطبين المغنطيسيين الأرضيين قد انعكسا (غيرا اتجاههما) عدة مرات على مدى ملايين السنين. فخلال بعض العصور أصبح القطب المغنطيسي الشمالي في موقع القطب المغنطيسي الجنوبي، والقطب المغنطيسي الجنوبي أصبح في مكان القطب المغنطيسي الشمالي. وحتى الآن لايعرف العلماء أسبابًا لهذه التقلبات.
تشبه المغنطيسية الأرضية ملف السلك الكهربائى عند مرور التيار خلاله. ويعتقد العلماء أن مغنطيسية الأرض تأتي من دوران الصخور المنصهرة في اللب الخارجي للأرض.
تعمل القوة المغنطيسية الأرضية في الغلاف المغنطيسي (المجال المغنطيسي) مشكلة منطقة تشبه إلى حد ما الكعكة الحلقيَّة. ويعمل هذا الغلاف المغنطيسي على قطع صغيرة من الإلكترونات والبروتونات التي تتحرك عبر الفضاء. وأحزمة فان ألن ماهي إلا أجزاء من هذا الغلاف المغنطيسي وهي تحتوي على أعداد كبيرة من الجسيمات، وعادة يحمي الغلاف المغنطيسي الأرض من هذه الجسيمات. ومع ذلك فإن الاضطرابات على الشمس تقذف بالعديد من الجسيمات إلى الغلاف الجوي الأرضي ويصل بعض منها إلى الغلاف الجوي الأرضي على مقربة من القطبين المغنطيسيين مسببة توهجًا.
وبشكل مماثل فإن المسافة حول الأرض أقصر حول القطبين منها حول خط الاستواء. حيث تبلغ المسافة حول القطبين 40,008كم. وتبلغ حول خط الاستواء 40,075,16كم. وتستغرق الطائرة لتقطع المسافة حول الأرض زمنًا قدره يومان تقريبًا. ويدور رواد الفضاء حول الأرض في زمن قدره 90 دقيقة تقريبًا.
ويشبه شكل الأرض إلى حد ما شكل الكمثرى التي يظهر أكبر جزء فيها تحت منتصفها تقريبًا. ولكن هذا الانتفاخ صغير جدًا بحيث أن الأرض تبدو إلى حد ما ككرة كاملة الاستدارة.
الغلاف الجوي للأرض. يحيط الهواء بالأرض ويمتد لمسافة تقدر بـ 1,600كم فوق السطح. يطلق على هذا الهواء الغلاف الجوي. يشغل النيتروجين تقريبًا 78% من الغلاف الجوي ويشغل الأكسجين 21% تقريبًا والباقي 1% أرجون وكميات قليلة من الغازات الأخرى. ويحتوي الهواء أيضًا على بخار الماء وجسيمات من الغبار. تطفو السحب في الجزء الأسفل من الغلاف الجوي ويطلق عليه التروبوسفير. وتحدث الرياح والعواصف، والظواهر الجوية الأخرى جميعها في الجزء السفلي من الغلاف الجوي التروبوسفير. وتقع أجزاء أخرى من الغلاف الجوي فوق التروبوسفير. ويقل الهواء تدريجيًا كلما ابتعدنا عن الأرض. ويضمحل الغلاف الجوي تدريجيًا على بعد 1,600كم تقريبًا فوق الأرض في الفضاء.
سطح الأرض. حوالي 70% من سطح الأرض يتكون من ماء يقع كله تقريبًا في المحيطات. وتشكل اليابسة 30% من سطح الأرض. ومعدل عمق المحيطات 3,795 م. وأعمق جزء محيطي معروف هو منطقة أخدود ماريانا وهو منخفض ضيق طويل تحت المحيط الهادئ جنوب غربي جزيرة غوام. ويقع قاعه على عمق 11,033م تحت السطح. ومعدل ارتفاع يابسة الأرض 840م فوق مستوى سطح البحر. وتمثل قمة إيفرست في آسيا التي ارتفاعها 8,848م فوق مستوى سطح البحر، أعلى منطقة على اليابسة. أما أكثر بقعة انخفاضًا على اليابسة فهي شاطئ البحر الميت بين فلسطين والأردن بقارة آسيا الذي يصل إلى 399م تحت مستوى سطح البحر. وتشكل أجسام الماء والجليد وكذلك بخار الماء في الغلاف الجوي الغلاف المائي للأرض. والمياه في الغلاف المائي مهمة من وجوه عدة؛ فالحيوان والنبات يحتاجان إلى الماء ليعيشا. كما تحتاج النباتات إلى الماء لتصنيع الغذاء الذي تأكله الكائنات البشرية والحيوانات. كما يقوم الماء بتفتيت الصخور تدريجيًا وببطء ليحوِّلها إلى تربة تعتبر ضرورية لنمو المحاصيل. كما تساعد المحيطات والأجسام المائية الأخرى في التحكم في ظروف الطقس والمناخ. ولاتتغير درجة حرارة الماء مثل سرعة تغير درجة حرارة اليابسة. وتحتفظ هَبَّة الريح فوق جسم مائي كبير بدرجة الحرارة ويمكن أن تمنع اليابسة من أن تصبح شديدة الحرارة أو شديدة البرودة.
وتسَّمى أكبر أجسام اليابسة بالقارات وتتغير أسطحها من أودية منخفضة خضراء إلى جبال صخرية شاهقة حيث لاينبت عليها شيء. وتكون أغلبية قارة القطب الجنوبي مغطاة بالثلج تمامًا. وبالقرب من خط الاستواء غابات كثيفة تغطي الأجزاء الحارة والممطرة في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وآسيا. وتتراوح درجات الحرارة على سطح الأرض بين 58°م كحد أعلى سجل عند منطقة العزيزية في ليبيا، و-89,6°م تحت الصفر كحد أدنى عند محطة فوستوك في قارة القطب الجنوبى.
تعيش جميع حيوانات ونباتات الأرض على سطحها أو بالقرب من سطحها أو تحت الماء أو في الغلاف الجوي وتسمى المنطقة التي توجد بها حياة الغلاف (المحيط) الحيوي للأرض.
قشرة الأرض. تُعد القارات والأحواض المحيطية (الأراضي تحت المحيطات) جزءًا من قشرة صخرية تحيط بجسم الأرض الرئيسي، وتسمى قشرة الأرض. ويختلف سمك القشرة من 8كم تقريبًا تحت المحيطات إلى حوالي 40كم تحت القارات وربما تصل درجات الحرارة في أعمق أجزاء القشرة إلى 870°م وهذه الحرارة كافية لصهر الصخور.
تكون القشرة من ثلاثة أنواع من الصخور ـ نارية ورسوبية ومتحولة. تشكلت الصخور النارية عندما بردت وتصلبت الصخور المنهمرة في أعماق القشرة، أو طفحت على السطح على شكل حمم بركانية. ونشأت الصخور الرسوبية من مواد كانت جزءًا من صخور أقدم أو نباتات أو حيوانات. ونُحتت هذه المواد من اليابسة ثم تجمعت في أماكن منخفضة مشكلة طبقة فوق طبقة ثم تصلبت مكونة صخرًا. وتحتوي العديد من الصخور الرسوبية على أصداف وعظام وبقايا أشياء كانت حية، وتسمى هذه البقايا أو آثارها في الصخور الرسوبية الأحافير. تشكلت الصخور المتحولة على عمق في القشرة الأرضية عندما تغيرت الصخور الرسوبية والنارية بالحرارة ووزن القشرة الضاغط عليهما. وتكوُّن الصخور هو عملية بطيئة تحدث باستمرار عبر الزمن الجيولوجي.
تحتوي جميع الصخور الواقعة على سطح الأرض على معادن، وهي أكثر المواد الموجودة على الأرض صلابة. وتتكون المعادن نفسها من مواد كيميائية أساسية تسمى عناصر. وتتكون صخور قشرة الأرض أساسًا من عنصرين هما السليكون والأكسجين، وتأتي العناصر التالية حسب أغلبية شيوعها في القشرة وبالترتيب التالي: الألومنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والمغنسيوم.
تتركب قشرة الأرض من القشرة القارية والقشرة المحيطية، وتشكل القشرة القارية القارات، وهي قشرة سميكة وتركيبها الصخري يشبه الجرانيت، وهو صخر ناري فاتح اللون صلب متبلور خشن الحبيبات. وتشكل القشرة المحيطية أرضيات المحيط، وهي قشرة رقيقة وتركيبها الصخري مشابه للبازلت، وهو صخر ناري أسود صلب متبلور دقيق الحبيبات. ويسمى مجمل قاع القشرة الأرضية بـالانقطاع الموهوروفي أو موهو. ويوضح الموهو الحد الفاصل بين القشرة والأجزاء الداخلية للأرض.
باطن الأرض. الأرض تحت القشرة كرة من صخر وفلز ساخن. وبدراسة سجلات الموجات الزلزالية عرف العلماء أن باطن الأرض ينقسم إلى ثلاثة أجزاء: الوِشَاح واللُّب الخارجي واللب الداخلي. يقع الوشاح تحت القشرة وهو طبقة سميكة يصل عمقها إلى حوالي 2,900كم باتجاه اللب. ويتركب صخر الوشاح من سليكون وأكسجين وألومنيوم وحديد ومغنسيوم. وتصل درجة حرارة الجزء العلوي من الوشاح إلى 870°م تقريبًا. وهذه الحرارة تزداد تدريجيًا أسفل داخل الوشاح حتى تصل 4,400°م تقريبًا حيث يلتقي الوشاح مع لب الأرض الخارجي.
يبدأ لب الأرض الخارجي تقريبًا عند 2,900كم تحت سطح الأرض. ويعتقد العلماء أن سمك اللب الخارجي يبلغ حوالي 2,250كم ويتركب من حديد ونيكل منصهرين. وتتراوح درجة حرارة اللب الخارجي تقريبًا بين 4,500°م في معظم أجزائه العليا ونحو 6,300°م في أعمق أجزائه.
يقع اللب الداخلي للأرض، الكروي الشكل، داخل اللب الخارجي ويشكل مركز الأرض. ويقع الحد الفاصل بين اللب الداخلي والخارجي على عمق 5,150°م تحت سطح الأرض. ويكون مركز اللب الداخلي عند 1,300كم تقريبًا تحت سطح الأرض. ويعتقد العلماء أن اللب الداخلي يتكون من حديد ونيكل صلبين وربما تصل درجة حرارته بحد أقصى إلى 7,000°م. وتكون هذه الفلزات في شكل أبخرة تحت الضغوط العادية عند هذه الدرجة.
جاذبية الأرض. هي القوة المسببة لوقوع الأجسام عندما تُلقى. وقوة التجاذب، أي التجاذب الكائن بين جميع الأجسام في الكون، هي التي تحدث الجاذبية. وتسير الأرض والكواكب الأخرى حول الشمس بسبب قوة التجاذب التي تسحب جميع الكواكب في اتجاهها. وبالطريقة نفسها، فإن قوة التجاذب تبقي القمر في حالة دوران حول الأرض بدلاً من ابتعاده في الفضاء. وعلى الأرض تعمل الجاذبية على تغير سطح اليابسة. فعلى سبيل المثال، تجعل الجاذبية الأنهار تجري إلى أسفل المنحدرات حاملة التربة والصخر إلى الأماكن المنخفضة عن سطح الماء.
تختلف قوة الجاذبية اختلافًا طفيفًا على الأرض. فالجاذبية تكون أقوى عند القطبين منها عند خط الاستواء لأن القطبين هما الأقرب من مركز الأرض. وللسبب نفسه فالجاذبية تكون أقوى عند مستوى البحر منها على قمم الجبال. وتزداد الجاذبية فوق قطاعات القشرة مع كبر الكميات الضخمة من الصخور الثقيلة.
وقوة تجاذب القمر تجعل مستوى المحيط على الأرض يرتفع وينخفض مرتين يوميًا في المد والجزر. وترتفع وتنخفض صخور قشرة الأرض بالطريقة نفسها. ولكن حركة القشرة تكون طفيفة جدًا.
مغنطيسية الأرض. تدور الأرض حول خط وهمي يربط القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي. وبالقرب من هذين القطبين فإن للأرض أيضًا قطبًا مغنطيسيًا، وهو الذي يجعل إبرة البوصلة تشير إلى الشمال. ويقع القطب المغنطيسي بالقرب من جزيرة إلف رنجنز في شمالي كندا على بعد 1,400كم تقريبًا من القطب الشمالي. كما يقع القطب المغنطيسي الجنوبي بعيدًا عن شاطئ ولكز لاند ـ جزء من قارة القطب الجنوبي ـ على بعد 750,2كم تقريبًا من القطب الجنوبي.
أوضحت دراسات طبقات الصخور القديمة أن القطبين المغنطيسيين الأرضيين قد انعكسا (غيرا اتجاههما) عدة مرات على مدى ملايين السنين. فخلال بعض العصور أصبح القطب المغنطيسي الشمالي في موقع القطب المغنطيسي الجنوبي، والقطب المغنطيسي الجنوبي أصبح في مكان القطب المغنطيسي الشمالي. وحتى الآن لايعرف العلماء أسبابًا لهذه التقلبات.
تشبه المغنطيسية الأرضية ملف السلك الكهربائى عند مرور التيار خلاله. ويعتقد العلماء أن مغنطيسية الأرض تأتي من دوران الصخور المنصهرة في اللب الخارجي للأرض.
تعمل القوة المغنطيسية الأرضية في الغلاف المغنطيسي (المجال المغنطيسي) مشكلة منطقة تشبه إلى حد ما الكعكة الحلقيَّة. ويعمل هذا الغلاف المغنطيسي على قطع صغيرة من الإلكترونات والبروتونات التي تتحرك عبر الفضاء. وأحزمة فان ألن ماهي إلا أجزاء من هذا الغلاف المغنطيسي وهي تحتوي على أعداد كبيرة من الجسيمات، وعادة يحمي الغلاف المغنطيسي الأرض من هذه الجسيمات. ومع ذلك فإن الاضطرابات على الشمس تقذف بالعديد من الجسيمات إلى الغلاف الجوي الأرضي ويصل بعض منها إلى الغلاف الجوي الأرضي على مقربة من القطبين المغنطيسيين مسببة توهجًا.
كيف تتغير الأرض
تتغير الأرض بشكل مستمر. استغرقت بعض التغيرات مثل تلك التي تحت الأخدود العظيم في الولايات المتحدة ملايين السنين. وهناك تغيرات أخرى تشمل الزلازل التي تحدث لدقائق قليلة. توضح الصخور قصة تلك التغيرات. وعندما يكتشف العلماء الأصداف البحرية في صخر ما على قمة جبل، فهذا يدل على أن الجبل كان يومًا ما أرضًا منخفضة مغطاة بالمياه (بحار).
وهناك أربعة أنواع من التغيرات تؤثر في سطح الأرض: 1- التجْوِيَة 2- التَّعرِية 3- الانهِيال 4- التغيرُّات في قشرة الأرض.
التجوية. هي تكسر الصخور بأحد العوامل مثل الماء والثلج والمواد الكيميائية ونمو النباتات والتغير في درجة الحرارة. تعد التربة نتاجًا مهما للتجوية، وتتكون من قطع صخرية مجواة اختلطت مع أشياء حية وبقاياها. ويتحدث الجيولوجيون عن نوعين من التجوية: 1- التجوية الطبيعية التي تسمى أيضًا التجوية الآلية 2- التجوية الكيميائية.
التجوية الطبيعية. تقوم بكسر الصخر إلى قطع. وأحد أسباب التجوية الطبيعية هو تشكُّل الثلج في شقوق داخل الصخور. يتسرب الماء أولاً داخل الشقوق. ويتجمد الماء بالقرب من سطح الصخر ويمنع الماء العميق داخل الشقوق من التسرب إذا انخفضت درجة الحرارة انخفاضًا كافيًا. ونتيجة لتجمد بقية الماء فإنه يتمدد في الشقوق وقد يدفع بقوة كافية لفلق الصخر. وشبيه بذلك أن جذور الشجر قد تنمو خلال شقوق الصخور مسببة تشقق الصخور.
التجوية الكيميائية. تؤثر على المواد المكونة للصخور والتربة. وأحد أسباب التجوية الكيميائية هو نشاط إذابة الماء. تقوم الأمطار والأنهار ومياه البحر بإذابة المعادن من الصخور مسببة تَهَشُّم الصخور. فعلى سبيل المثال، يقوم الماء بإذابة معدن الفلسبار (سليكات الألومنيوم) من صخر الجرانيت مخلفًا حبيبات الكوارتز (المرو) وهو المعدن المكون للرمل.
التعرية. هي اتحاد التجوية مع حركة المواد المُجَوَّاة (المتكسِّرة بفعل الماء والثلج وغيرهما) من مكان لآخر. تتحرك المواد المفتتة عمومًا من الأماكن المرتفعة إلى الأماكن المنخفضة على سطح الأرض. فعلى سبيل المثال، تقوم التعرية بتفتيت الصخر من الجوانب الجبلية وحمل الفتات إلى الأودية. وهناك ثلاثة عوامل نقل مهمة للتعرية: الماء والمثالج والرياح.
التعرية بوساطة الماء. تجمع نشاط التجوية بالماء مع مقدرة الماء على تحريك القطع الصخرية. تنزح مياه الأمطار من اليابسة نحو الأنهار التي تنساب إلى أسفل المرتفعات. ويقوم الماء المتحرك بقطع اليابسة حيث يفتت التربة والصخر ويبعدهما. وكلما كانت التدفقات النهرية سريعة ازداد انجراف الأرض حوله، كما تقوم القطع الصخرية الملتقطة بوساطة النهر بطحن الصخور وتفتيتها. وتُحَتُّ الصخور الهشة أولاً وتليها الصخور الصلبة. وأحيانًا يترك هذا النشاط كتلاً صخرية برجية صلبة واقفة بمفردها في وسط السهل. ويبقى الصخر فترة طويلة بعد اختفاء الماء الذى قام بحت المواد الهشة المحيطة به وإبعادها. ويعد الأخدود العظيم لنهر كولورادو أحد الأمثلة على تأثير قوة تعرية الماء. فهناك وبعد مرور ملايين السنين قطع النهر أكثر من 6,كم داخل الأرض.
عند التقاء مياه الأنهار بالبحر، تترك خلفها المواد التي حملتها في أثناء تدفقها عبر اليابسة. وعند مصب بعض الأنهار تشكل هذه المواد رواسب بشكل مثلث وتسمى الدلتا. وعند مصبات أنهار أخرى فإن هذه المواد تنجرف نحو المحيط. ويغير الماء تدريجيًا شكل اليابسة على طول امتداد ساحل البحر. تقوم الأمواج والمد والجزر بحت خط الشاطئ الصخري وإبعاده وتكوين حواجز رملية وشواطئ وأجراف وأراض ممتدة نحو البحر.
تقوم المياه المتحركة تحت سطح الأرض أيضًا بتغيير اليابسة. تنبثق المياه المسماة الحمات الفوارة (النافورات الساخنة) من الأرض حاملة معها معادن مذابة إلى السطح. تذيب المياه الجوفية الحجر الجيري وصخورًا أخرى مشكلة كهوفًا عميقة في الأرض.
التعرية بوساطة المثالج. شكلت التعرية بوساطة المثالج وسطّحت مناطق كبيرة. فلقد تشكلت مسطحات المنتصف الغربي الشمالي للولايات المتحدة منذ مئات الآلاف من السنين عندما انزلقت مثالج ضخمة عبر اليابسة وقهرتها. ونشاهد اليوم المثالج تغطي جميع القارة القطبية الجنوبية ومعظم جزيرة جرينلاند. تنساب المثالج في المناطق الجبلية عبر العالم بين القمم الصخرية كالأنهار المتجمدة. وتتشكل المثالج الجبلية عندما يتراكم الثلج المتساقط ويصبح بعد ذلك سميكًا جدًا حتى يتحول إلى جليد. وكثير من المثالج يصل سمكها إلى أكثر من 300 م. وتقوم الجاذبية بسحب المثلجة إلى أسفل الجبل. تكشط الكتل السميكة من الجليد أي تربة أو صخور مجواة في مسارها وتحفر وادىًا نوني الشكل في الجبل. كما تقوم هذه الكتل الجليدية بطحن الصخر وإبعاده وأحيانًا صَقْل بعض الصخور وفي بعض الأحيان تترك خدوشًا عميقة. كما تضيف قطع الصخور المجمدة في داخل الثلج نشاطًا طحنىًا. وعند انصهار المثلجة تسقط الصخور وبعد ذلك ينشر ماء الجليد المنصهر المواد المتفككة.
لتعرية بوساطة الرياح. تشمل حركة الغبار وجسيمات الرمل. تحمل الرياح رماد البراكين لمسافات بعيدة قبل إسقاطه. وخلال الفصول الجافة تحمل الرياح القوية كميات ضخمة من الصخور والتربة وتلقي بها بعيدًا في الصحاري وعلى الشواطئ. ويشكل الرمل الذي تثيره الرياح تلالاً تسمى الكثبان. تتحرك بعض الكثبان قليلاً نظرًا لأن الرياح تثير الرمل من جانب وتغطي بعض الكثبان الغابات وتُدَمِّرها. كما تقوم حبيبات الرمل المدفوعة بالرياح بكشط الأسطح الصخرية وجرفها.
الانهيال. هو انزلاق كميات كبيرة من الصخر والتربة كما في الانزلاقات الأرضية أو الانزلاقات الوحلية. ومعظم الانزلاقات الأرضية أو الأشكال الأخرى من الانهيالات السريعة تحدث على امتداد الجبال والتلال الشديدة الانحدار. وتكون الانهيالات البطيئة مثل زحف التربة التدريجي إلى أسفل التل غير ملحوظة على أرض ذات ميل قليل. وتساعد التجوية والتعرية على تفتيت قطع كبيرة وسميكة من الأرض وتبدأ بتزليقها إلى أسفل التل. كما تتسبب الزلازل أحيانًا في كسر قطاعات من التلال والجبال وانزلاقها إلى أسفل.
وقد ينتج عن الانهيال بعض التأثيرات المختلفة. فعلى سبيل المثال، قد يسقط الانزلاق الأرضي عبر النهر ويسد مجرى الماء مكونًا بحيرة. وتَرَسُّب الصخور على جانبي النهر يُوسِّع مساحة الوادي من حوله.
التغيرات في قشرة الأرض. يتم شرحها بنظرية حركية الصفائح. وعلى أساس هذه النظرية تتركب قشرة الأرض والجزء العلوي من الوشاح من سبع صفائح ضخمة صلبة وكثير من الصفائح الأصغر منها. إن الحركة المستمرة البطيئة لتلك الصفائح تعيد تشكيل قشرة الأرض وتكوِّن الجبال، كما تسبب الزلازل أو الطفوحات البركانية، لكن معظم الحركات الأرضية بطيئة لايمكن رؤيتها أو ملاحظتها إلا بصعوبة. ولمزيد من المعلومات، انظر القسم الخاص بتشكيل القارات في هذه المقالة.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
تاريخ الأرض
أمكن الاستدلال على تاريخ الأرض من صخور القشرة الأرضية. وما فتئت هذه الصخور تتكون وتنكشف ثم تتكون مرة أخرى منذ نشأة الأرض. وتسمى نواتج التجوية والتعرية ترسبات . تتراكم الترسبات على شكل طبقات وتحتوي الطبقة على دلائل يمكن من خلالها معرفة كيف كانت الأرض في الماضي. وتشتمل هذه الدلائل على تركيب الترسبات وطريقة ترسب الطبقة وأنواع الأحافير في الصخر.
يبني الجيولوجيون تفسيراتهم لهذه الدلائل في الصخور على ملاحظاتهم للعمليات الحادثة على الأرض في يومنا الحاضر. ويعتقد الجيولوجيون أن العوامل التي شكلت سطح الأرض حاليًا قد سبق أن عملت عبر تاريخ الأرض. كما يعتقدون أن القوانين الأساسية في الكيمياء والفيزياء والأحياء تعمل حاليًا كما عملت في السابق. ويطلق على هذه الفكرة قانون التناسق وأحيانًا تعرف بـالحاضر مفتاح الماضي.
يتمثل قانون التناسق في مشاهدات علامات النِّيمْ (التموُّجات) المتشكلة في الرمل على شاطئ أو في نهر أو على قاع بحيرة. يتشكل النيم نتيجة للتحرك الطولي للرمل بوساطة انسياب تيارات الماء. فإذا وجدت علامات النيم على سطح من الصخر فإن الجيولوجيين يعتقدون أن الصخر كان يومًا ما رملاً تحرك بوساطة تيارات الماء. كما يستطيع الجيولوجيون معرفة الطريقة التي انساب بها التيار في شكل النيم في الصخر.
تحتوي العديد من الصخور على أحافير تكشف تاريخ الحياة على الأرض. قد تكون الأحفورة جسمًا حيوانىًا أو سِنّاً أو قطعة من العظم، أو قد تكون ببساطة طبعة نبات أو حيوان عملت في الصخر عندما كان الصخر راسبًا هشًا. وتعرف دراسة الأحافير بعلم الإحاثة . والعلماء المتخصصون في تجميع الأحافير ودراستها هم علماء الإحاثة أو علماء الأحافير.
تساعد الأحافير الجيولوجيين في حساب أعمار طبقات الصخور والزمن الذي عاشت فيه الحيوانات والنباتات. وجدت الأحافير ذات الحياة الأبسط في أقدم الطبقات الصخرية. تحتوي الطبقات الأحدث على أحافير نباتية وحيوانية تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة حاليًا.
تعطي الأحافير أيضًا دلائل على التغيرات التي طرأت على الأرض. فعلى سبيل المثال: يجد علماء الأحافير في بعض الأحيان أصدافًا لأحافير بحرية في طبقات في أعالي الجبال بعيدة عن البحر. تدل هذه الاكتشافات على أن الطبقة تكونت في قاع بحر وَحْلِيّ قبل فترة طويلة من رفع الصخور لتشكل الجبال. تحوي الصخور فقط تاريخًا غير مكتمل للأرض.
دمرت العديد من الصخور مع سجلها الجيولوجي بوساطة التعرية والتجوية على سطح الأرض أو تغيرت بالضغط والحرارة في عمق القشرة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك تساعد الدلائل الجيولوجية في الصخور على وصف الظروف على الأرض فقط عند زمن تشكل الصخور. وقد استدل الجيولوجيون على تطور الأرض بوساطة تجميع بعض الدلائل من صخور ذات أعمار مختلفة ولكن تاريخ الأرض الكامل سوف لاتكون معرفته ممكنة على الإطلاق.
يقسم تاريخ الأرض المعروف إلى خمسة أطوار زمنية تسمى الأحقاب . الأحقاب من الأقدم إلى الأحدث هي: الحقبة الأَرْكِيّة، وحقب الحياة البدائية، وحقب الحياة القديمة، وحقب الحياة المتوسطة، وحقب الحياة الحديثة. ويطلق مصطلح ما قبل العصر الكمبري على الحقبة الأركية وحقب الحياة البدائية. وقسمت الأحقاب إلى عصور ، وقسمت العصور إلى فترات . وسميت هذه التقسيمات وما تحت التقسيمات على أساس اختلاف المراحل في تطور الحياة كما استدل عليها بوساطة الأحافير. ونتج عن ذلك أن الأطوال الزمنية للأحقاب والعصور والفترات ليست متساوية.
يُعرف الجدول الموضح لتاريخ الأرض باستخدام التقسيمات الزمنية المختلفة بـجدول الأزمنة الجيولوجية . هذا الجدول يمثل أقدم تاريخ للأرض في الجزء الأسفل وأحدث تاريخ لها في الجزء الأعلى. ويشبه هذا الترتيب طريقة تشكل الطبقة الصخرية بحيث يكون الأحدث فوق الأقدم. وفيما بعد نوضح جدول الأزمنة الجيولوجية.
تاريخ الأرض المبكر. تمثل الحقبة الأركية (الدهر العتيق) وحقب الحياة البدائية أول 4 بلايين سنة من التاريخ الأقدم للأرض تقريبًا. ويشمل هذا الطول الزمني حوالي 80% من التاريخ الكلي. ويطلق عليه غالبًا زمن ما قبل العصر الكمبري.
وأثناء الجزء المبكر من الحقبة الأركية (الدهر العتيق)، كانت الأرض في بدايتها، ويعتقد أن الأرض تشكلت خلال تلك الفترة من سحابة من الرماد والغاز تقلصت وتكثفت مكونة كرة صلبة. وبعد ملايين السنين تشكلت القشرة الصخرية. ويوضح الإثبات الجيولوجي أن القشرة تكرر انصهارها وتصلبها. وبدأت القارات تتشكل وتنمو. وتكونت المحيطات والغلاف الجوي أيضًا خلال الجزء المبكر من الحقبة الأركية.
وتشمل صخور الحقبة الأركية (الدهر العتيق) الصخور المتحولة كالشَّسْت والنايس. تكونت تلك الصخور من الحجر الرملي والطّفَل والحمم البركانية والرماد البركاني التي دفنت ومن ثم تعرضت للحرارة والضغط العميقين في قشرة الأرض.
وتحتوي صخور الحقبة الأركية على كتل عظيمة من الجرانيت نتجت عن تكون الصخر المنصهر في القشرة خلال فترات بناء الجبال. والجبال نفسها تَعرَّت وجُرِفَت تاركة خلفها فقط قواعدها في الأجزاء الأقدم من القارات والمعروفة بمناطق الدِّرْع.
وتشمل صخور هذه الحقبة الأحافير الأقدم التي يقدر عمرها بـ 3,5 بليون سنة. هذه الأحافير هي بكتيريا بدائية جدًا، وتشمل الطحالب الخضراء ـ المزرقة وتسمى أيضًا البكتيريا السّيانية. وظلت الحياة بدائية على هذا المستوى خلال الحقبة الأركية (الدهر العتيق). تطورت النباتات الأكثر تعقيدًا خلال حقب الحياة البدائية. وظهرت أحافير أول الحيوانات في الصخور قبل 700 مليون سنة تقريبًا. وتشمل هذه الحيوانات الديدان والسمك الهلامي والمرجان والحيوانات اللافقارية البدائية الأخرى.
تشمل صخور حقب الحياة البدائية في جنوبي كندا الحجر الرملي والطفل والحجر الجيري والحمم البركانية والرماد البركاني، والتي شكلت طبقات يبلغ سمكها أكثر من 24,000م. وتحتوي هذه الصخور على كميات ضخمة من خام الحديد. وقد برزت في أثناء عصور بناء الجبال لحقب الحياة البدائية صخور منصهرة عبر قشرة الأرض ومن ثم تصلبت. واحتوت تلك الصخور المنصهرة على نحاس ونيكل وذهب وفضة ويورانيوم مكونة الثروات المعدنية لمناطق الدرع.
حقب الحياة القديمة. ويطلق عليها أيضًا الدهر القديم. بدأت منذ 570 مليون سنة تقريبًا وانتهت قبل 240 مليون سنة. ويشمل هذا الحقب ستة عصور. وهذه العصور أو العهود ابتداء من الأقدم إلى الأحدث هي: الكمبري، الأوردوفيشي، والسليوري، والديفوني، والكربوني، والبرمي، مع ملاحظة أن العصر الكربوني يحتوي على عصري المسيسيبي، والبنسلفاني، في الولايات المتحدة أو العصر الكربوني السفلي (أودينانتيان) والعلوي في أوروبا.
تطورت نباتات اليابسة من الطحالب الخضراء في أثناء العصر السليوري وأصبحت أكثر شيوعًا في أثناء العصر الديفوني. وتشمل هذه النباتات اليابسة الأولية الأشجار القشرية والسراخس. ويعاد تكاثرها عن طريق أجسام صغيرة جدًا تسمى الأبواغ بديلاً في تكوين البذور.
هناك أشكال مختلفة من النباتات ظهرت في أثناء العصر الكربوني العلوي، بعضها يصل ارتفاعه 30م. وغطت المستنقعات كثيرًا من أجزاء اليابسة. وتحولت النباتات الضخمة التي نمت في تلك المستنقعات فيما بعد إلى رواسب الفحم. وأول النباتات البذرية الحقيقية السراخس البذرية والصنوبريات المخروطية (حاملات المخاريط) التي وجدت كأحافير في طبقات تشكلت في أثناء العصر الكربوني العلوي.
ظهرت أكبر المجموعات اللاّفقارية في أثناء حقب الحياة القديمة المبكرة وتشمل المرجان والطحلبيات وعضديات الأرجل وثلاثيات الفصوص، وهي حيوانات بحرية قشرية، والخيطيات وهي حيوانات صغيرة جدًا تكون مستعمرات. وتشمل حيوانات حقب الحياة القديمة المتأخرة كلاً من المرجان والمسرجيات. وكانت الأنواع المختلفة من الأسماك في العصر الديفوني كثيرة جدًا لدرجة أن العصر سُمي العصر السمكي. ومن المحتمل أن يكون السمك الرئوي أول الحيوانات التي تنفست الهواء مع أظهر فقرية. وكانت البرمائيات أول حيوانات تتنفس الهواء وذات أظهر فقرية للمشي على اليابسة.
شكلت منطقتا القعائر العظمى الطويلة الهابطة جزءًا مهمًا من جغرافية حقب الحياة القديمة لأمريكا الشمالية. فقعيرة الأبلاش العظمى في الشرق، وقعيرة الكوردييرا العظمى في الغرب هما حوضا ترسيب تجمعت فيهما كميات ضخمة من الرواسب من الأراضي المجاورة. واختفى حوض ترسيب الأبلاش بالقرب من نهاية حقب الحياة القديمة. وخلال تلك الفترة تكونت جبال الأبلاش نتيجة لتصادم صفيحة أمريكا الشمالية مع صفائح أوراسيا وإفريقيا وأمريكا الجنوبية لتكون أم القارات بانجيا. كما شملت هذه القارات العظمى أيضًا الهند وأستراليا وقارة القطب الجنوبى.
هناك فترات عديدة في أثناء حقبة الحياة القديمة غمرت فيها البحار أحواض ترسيب الأبلاش والكوردييرا في أمريكا الشمالية التي من المحتمل ازدياد انسيابها لتغطي المناطق المنخفضة والمنبسطة من الدِّرْع. وحدث أكبر تلك الفيضانات في أثناء العصر الأوردوفيشي عندما غُمرت 70% من قارة أمريكا الشمالية بالماء. نشأت البحار الضحلة المتسعة بوساطة الفيضانات وكانت بيئات جيدة لتطور أعداد كبيرة من الكائنات الحية.
حقب الحياة المتوسطة. ويطلق عليها أيضًا: الدهر الوسيط. بدأ هذا الحقب قبل 240 مليون سنة وانتهت قبل 63 مليون سنة. وتشتمل على ثلاثة عصور من الأقدم إلى الأحدث: الترِّياسي، الجوراسي، والطباشيري أو الكريتاسي.
تمثل النباتات الأحفورية لحقب الحياة المتوسطة مجموعتين متميزتين: عاريات البذور وكاسيات البذور. عاريات البذور لها بذور رقبية ومعظمها نباتات مخروطية تشمل الصنوبريات والسنديان والسيكاسية. وتطورت عاريات البذور في أواخر حقب الحياة القديمة وسيطرت على العصر الطباشيري المبكر لحقب الحياة المتوسطة. أمّا كاسيات البذور فلها بذور مغطاة ونباتات مزهرة. وأصبحت مجموعة هذه النباتات المسيطرة في أثناء العصر الطباشيري واستمرت إلى يومنا هذا.
عاشت العديد من الأحياء في بحار خلال حقب الحياة المتوسطة الدافئة. وبعضها أحياء دقيقة طافية تشتمل على الطحالب البحرية والأوليات. وأنتجت هذه الأحياء المكوِّن الأساسي للصخر الرسوبي المعروف بـالطباشير. واشتق العصر الطباشيري اسمه من كلمة لاتينية هي كريتا وتعني الطباشير.
تطورت القواقع والمحار والأمونيتات في أثناء حقب الحياة المتوسطة. وبالإضافة إلى ذلك انتشرت أنواع عدة من السمك والبرمائيات والزواحف. كما سيطرت الديناصورات، وهي مجموعة من الزواحف العملاقة، على اليابسة أثناء حقب الحياة المتوسطة فقط، وانتهت تمامًا بنهاية هذا الحقب.
ظهر خلال عصر الترياسي المتأخر أولى الثدييّات ذوات الدم الدافئ وظهرت أول الطيور خلال العصر الجوراسي.
بدأ حقب الحياة المتوسطة بظهور معظم القارات بصفتها يابسة. وخلال هذا الحقب غمرت البحار معظم أمريكا الشمالية وإفريقيا وشمال غربيّ أوروبا. بعد ذلك تراجعت البحار من بعض المناطق. وساعد تكرار هذا الفيضان الضَّحْل على تكوين ظروف جيدة لتطور الكائنات الحية. وهذه أدت إلى تكوين ترسبات حيث يمكن للنفط والغاز الطبيعي أن يتشكل.
خلال العصر الترياسي تجزأت قارة بانجيا وتشكلت القارات التي نعرفها الآن. بدأ تَشَكُّل المحيط الأطلسي في شرق أمريكا الشمالية أثناء العصرين الجوراسي والطباشيري فاصطدمت الصفائح القشرية وأدت إلى رفع كميات كبيرة من الصخور المنصهرة مكونة جبال سييرانيفادا في كاليفورنيا. وتأثر غرب أمريكا الشمالية ببناء الجبال مما أدى إلى ظهور جبال الروكي.
حقب الحياة الحديثة. بدأ قبل 63 مليون سنة ومازال مستمرًا إلى يومنا هذا. ويغطى هذا الحقب العصر الثالث الذي استمر حتى مليوني سنة وكذلك العصر الرابع أو الدهر الرابع الذي يشمل الوقت الحاضر. وقسم العصر الثالث إلى خمس فترات: باليوسين، وأيوسين، وأليجوسين، وميوسين، وبليوسين. ويتكون العصر الرابع من فترتي البليستوسين والهولوسين. ويعتقد العديد من العلماء أن العصر الجليدي الذي غطى فترة البليستوسين مازال قائمًا.
وقد تشكلت السلاسل الجبلية مثل الأَلْب الأوروبي والأنديز والهملايا في حقب الحياة الحديثة. وثارت عدة براكين عبر غربي أمريكا الشمالية وجرينلاند والهند مشكلة أغطية من الحمم البركانية كما غطت المثالج أجزاء كثيرة من الأرض وانصهرت بعد ذلك في أثناء فترة البليستوسين ولعدة مرات. وأدى اندفاع الجليد لهذه المثالج عبر اليابسة إلى تحرك المجموعات البشرية والحيوانية أمامها للبحث عن الغذاء والمكان للعيش فيه.
وُجدت الأنواع المختلفة من النباتات والحيوانات التي نعرفها اليوم في أثناء حقب الحياة الحديثة. وكان أول ظهور للثدييات الصغيرة في حقب الحياة المتوسطة وعاشت في أثناء فترة الباليوسين. وأثناء فترة الأيوسين تنقلت أسلاف الخيول ووحيد القرن والجمال عبر أوروبا وأمريكا الشمالية. وكانت هذه الحيوانات أصغر بكثير عما هي عليه الآن. وظهرت الكلاب والقطط والخيول التي كانت في حجم الأغنام. ونمت الثدييات بحجم أكبر وبأشكال مختلفة مع انتشار المروج الخضراء فوق اليابسة أثناء فترة الميوسين. وظهرت أنواع عديدة من الثدييات بأحجام عملاقة في فترة البليوسين. وتنقل الماموث الذي يشبه الفيل والمستودون والكسلان الأرضي العملاق حول المروج والغابات وانقرضت هذه الحيوانات بنهاية فترة البليستوسين.
وقد وجدت أقدم أحافير لمخلوقات شبيهة بالإنسان في صخور فترة البليوسين وتعتبر سنوات البشرية على الأرض قصيرة إذا ماقورنت ببلايين السنين التي في أثنائها تطورت الأرض.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق