مراحل تكون الارض بالترتيب
مراحل تكون الأرض
يتكوَّن تكوُّن الأرض من خمس مراحل، حيث يشمل المرور من مرحلة لأخرى قفزة نوعية في البنية الجيولوجية، ومنذ 6600 مليون سنة كانت مراحل تكوُّن الأرض بالترتيب التالي:
- تشكيل اللب
- تشكيل الوشاح
- تشكيل قشرة محيطية
- تشكيل منصات قديمة
- التوحيد
تعد الأرض ثالث كواكب المجموعة الشمسية بعد ميركوري والزهرة، وهي أكبر الكواكب الأرضية في النظام الشمسي من حيث القطر والكتلة والكثافة، ويطلق على هذا الكوكب أيضا اسم الكرة الأرضية واليابسة.
وتعتبر الأرض مسكناً لملايين الأنواع من الكائنات الحية ، بما فيها الإنسان ؛ وهي المكان الوحيد المعروف بوجود حياة عليه في الكون تكون الأرض منذ حوالي 4,54 مليار سنة ، وقد ظهرت الحياة على سطحها في المليار سنة الأخيرة ومنذ ذلك الحين أدى الغلاف الحيوي للأرض إلى تغير الغلاف الجوي والظروف غير الحيوية الموجودة على الكوكب ، مما يسمح يتكاثر الكائنات التي تعيش فيه.
التسلسل الزمني لنشأة الأرض وتكوينها
تمكن العلماء من جمع معلومات مفصلة حول العصور السابقة لكوكب الأرض؛ حيث يعود تاريخ نشأة النظام الشمسي إلى 4.54 مليار سنة، وتشكل الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي من سديم شمسي، وهو تجمع كتلة دائرية من الغبار والغاز بقيت من تشكل الشمس .
وقد اكتمل تكون الأرض عن طريق هذه الأجزاء الخارجية في غضون فترة تتراوح ما بين 10الى 20 مليون عام وفي بادئ الأمر كانت الأرض منصهرة ، ثم بردت طبقتها الخارجية ، لكي تكون قشرة صلبة وذلك عندما بدأت المياه تتراكم في الغلاف الجوي للأرض ، ثم تكون القمر بعد ذلك بوقت قريب ، وذلك عندما اصطدم جرم سماوي ، في حجم كوكب المريخ واحياناً يطلق عليه فرضية تأثير الارتطام بالجسم العملاق ، وتمثل كتلة 10٪من كتلة كوكب الأرض.
اصطدم هذا الجرم السماوي بالأرض، وبعد ذلك اندمجت أجزاء منه مع كوكب الأرض، وتناثرت أجزاء أخرى في الفضاء، ولكن جزءًا من هذا الجرم استقر في مداره وشكل القمر، ونتج عن نشاط بركاني وانبعاث غازات من كوكب الأرض تكوُّن الغلاف الأساسي للكوكب .
تشكلت المحيطات عن طريق تكثف بخار الماء الذي يزيد بسبب الثلوج والمياه السائلة التي يحملها الكويكبات والكواكب في النظام الشمسي، والتي تدور حول الشمس على مسافة أبعد من نيوتن.
تم اقتراح نظريات نشأة كوكب الأرض من خلال هذا، وكان من بين تلك النظريات التطور الثابت الذي مازال مستمرا حتى العصر الحالي والتطور السريع المبدئي الذي حدث في فترة مبكرة من تاريخ الأرض.
أظهرت الأبحاث أن النظرية الثانية هي الأقرب إلى الصواب .
تكوين كوكب الأرض وتركيبه
تعد الأرض كوكبًا صخريًا وليس كوكبًا غازيًا عملاقًا مثل كوكب المشترى، وهي أكبر الكواكب الأرضية الأربعة الموجودة في النظام الشمسي من حيث الحجم والكتلة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الأرض تتمتع بأعلى كثافة وأعلى مستوى من الجاذبية على سطحها بين هذه الكواكب الأربعة، وأيضا أقوى مجال مغناطيسي وأسرع دوران، وهي الكوكب الوحيد الذي توجد عليه الألواح التكتونية النشطة، وهذه هي واحدة من أهم خصائص الأرض، حيث أن شكلها يقترب كثيرا من الشكل الكروي المفلطح.
الأرض هي جسم كروي مسطح عند القطبين ومنتفخ عند خط الاستواء، ويؤدي هذا الانتفاخ إلى دوران الأرض حول نفسها، كما يسبب ذلك زيادة قطر الأرض في منطقة القطبين بحوالي 43 كيلومترًا .
التكوين الكيميائي لكوكب الأرض
تتكون معظم كتلة الأرض من بعض العناصر بنسبة معينة كالتالي:
- تتكون من عنصر الحديد بنسبة 32,1٪
- والأكسجين بنسبة 30,1٪
- وعنصر السليكون بنسبة 15,1٪
- والماغنسيوم بنسبة 13,9٪
- والكبريت بنسبة 2,8٪
- والنيكل بنسبة 1,8٪
- والكالسيوم بنسبة 1,5٪
- والألمونيوم بنسبة 1,4٪
أما الجزء المتبقي، الذي يمثل 1.2٪، فيتكون من كميات قليلة من عناصر أخرى، ونظرا لأن العناصر الأثقل حجما تتجاذب نحو المركز، في حين يتباعد العناصر الأخف حجما عن المركز .
يعتقد البعض أن الحديد هو المكون الأساسي لبنية الأرض، حيث تصل نسبته إلى ٨٨.٨٪ مع وجود كميات قليلة من النيكل بنسبة ٥.٨٪ والكبريت بنسبة ٤.٥٪ وأقل من ١٪ من عناصر أخرى.
وقد أوضح عالم الكيمياء الأرضية فرانك كلارك أن أكثر من 47٪ من القشرة الأرضية يتكون من الأكسجين وتعتبر كل المكونات الصخرية الاكثر شيوعاً والتي تتكون منها القشرة الأرضية وهي عبارة عن اكسيدات تقريباً ، أما الكلور والكبريت والفلور ، فتعتبر من العناصر المهمة المستثناة من ذلك فقط وعادة تمثل الكمية الإجمالية منها في أي صخرة أقل من 1٪ بكثير ، هذا وتشتمل الاكسيدات الأساسية على السليكا والالومنيوم واكسيدات الحديد ، والجير ، والماغنسيوم ، والصودا ، والبوتاسيوم.
وجدير بالذكر أن السليكا تعمل بشكل أساسي كحمض وتساهم في تكون السليكات ، كما أن كل العناصر المعدنية الشائعة في الصخور البركانية تتمتع بهذه الخصائص أيضاً وقد استنتج كلارك من خلال إحصائية اعتمدت على 1,6729 دراسة تحليلية لجميع انواع الصخور ، أن 99,22٪ من هذا الصخور يتكون من السيدات ، بينما توجد العناصر الأخرى بكميات قليلة جداً.
البنية الداخلية للأرض
تقسم الجزء الداخلي من كوكب الأرض إلى عدة طبقات، مثل الكواكب الأخرى، بناءً على الخصائص الكيميائية أو الأيديولوجية، وهو علم يهتم بحالات المادة وما يحدث فيها من حيث الزواج والتمدد والتلدن تحت تأثير العوامل الخارجية الفيزيائية .
تكونت الأرض من القشرة الأرضية الخارجية، والمانتل العلوي، والمانتل الداخلي، والنواة الخارجية
عندما نلقي نظرة على الطبقة الخارجية للأرض من الناحية الكيميائية، نجد أنها تتكون من قشرة صلبة نسبيا رقيقة، يبلغ سمكها حوالي 50 كيلومترا، وتتميز بأنها مصنوعة من معادن خفيفة نسبيا، ومعظمها سيليكون، وتطفو هذه القشرة الخفيفة التي تحتوي على القارات والمحيطات والبحار فوق قشرة الأرض.
توجد عدة نظريات حول كيفية نشأة اليابس والماء في القشرة الأرضية، وتعتبر القشرة الأرضية أكثر كثافة من المادة السطحية، وتتكون من مادة صلبة عالية الكثافة تفصل بين القشرة الأرضية والوشاح الأرضي بفعل الانقطاع الموهو، وهو انقطاع زلزالي يفصل القشرة الأرضية عن الوشاح الأرضي، ويمكن الاستدلال على وجوده من خلال منحنيات الزمن الارتجالية التي تظهر زيادة مفاجئة في سرعة الموجات الزلزالية بين القشرة الأرضية والوشاح الأرضي. سمك القشرة الأرضية يتفاوت من مكان لآخر، حيث يكون متوسط سمكها تحت المسطحات المائية 6 كيلومترات، ويتراوح بين 30 و50 كيلومترا في القارات.
يشير المصطلح `الغلاف الصخري` إلى الجزء السطحي من القشرة الأرضية الذي يتميز بالبرودة والصلابة، والذي يتكون منه الألواح التكتونية. ويقع تحت الغلاف الصخري نطاق الانسياب، ويشكل جزءًا من الوشاح العلوي تحت النطاق الصخري الصلب.
هذا الجزء من الأرض يسمح بالانسياب الصخري، حيث يعتبر طبقة منخفضة نسبيا يستند إليها الغلاف الصخري. تمت ملاحظة تغيرات هامة في البنية البلورية داخل الوشاح الأرضي، وذلك على بعد 410 و 660 كيلومترا تحت سطح الأرض. تلك المسافة تعد منطقة انتقالية تفصل بين الوشاح الأرضي العلوي والوشاح الأرضي السفلي.
تحت الغلاف الأرضي يوجد لب سائل خارجي يتميز بلزوجة منخفضة جدا فوق اللب الداخلي الصلب، وقد يدور اللب الداخلي بسرعة زاوية أعلى من سرعة باقي أجزاء الكوكب، وتزداد درجة حرارته بمعدل 0.1 إلى 0.5 درجة مئوية سنويا.