ولادة الأرض وقصة تكوين كوكبنا

مقدمة عن الأرض

أصل وتطور الأرض هو لغز علمي أن فرقاء الفلك وعلماء الكواكب قضوا وقتا طويلا في محاولة حله. فهم أصل كوكبنا يوفر رؤى جديدة ليس فقط حول هيكله وتكوينه، ولكن أيضا حول تكوين الكواكب الأخرى والنجوم.

في بداية الكون، لم تكن الأرض موجودة، بل كانت جزءًا صغيرًا جدًا من المادة الموجودة في الكون الذي نراه الآن، وتم إنشاء الكون قبل 13.8 مليار سنة، وللوصول إلى وجود الأرض، يجب العودة إلى البداية عندما كان الكون في مرحلته الأولى.

بدأ كل شيء بعنصرين فقط: الهيدروجين والهيليوم، مع القليل من الليثيوم التي تم إلقاؤها بشكل جيد، أنتج الهيدروجين الموجود في ذلك الوقت النجوم الأولى، كما تشكلت أجيال من النجوم في السحب الغازية بمجرد أن بدأت هذه العملية، طورت تلك النجوم عناصر أثقل في نواتها مع تقدمهم في السن، مثل الأكسجين والسيليكون والحديد وعناصر أخرى، عندما هلكت النجوم الأولى، انتشرت عناصرها في الفضاء، وبذرت الجيل التالي من النجوم، أنتجت العناصر الأثقل كواكب حول بعض تلك النجوم.

كيف نشأ كوكب الأرض (ولادة الأرض)

• بداية انطلاق النظام الشمسي

حدث شيء ما قبل خمسة مليارات سنة في جزء صغير جدًا من الكون، حيث حدث انفجار كبير يمكن أن يكون أدى إلى ترسيب كمية كبيرة من حطام العناصر الثقيلة في سحابة قريبة من غاز الهيدروجين والغبار بين النجوم، أو ربما تسبب في نشاط نجم عابر.

مما أدى إلى تحريك السحابة إلى كتلة تدور، مهما كان المحفز، فقد أدى إلى تحريك السحابة، مما أدى إلى تكوين النظام الشمس، تحت جاذبيتها الخاصة، يتم تسخين الخليط وضغطه، جسم أولي يتكون في المركز، كانت شابة وساخنة ومتألقة ، لكنها لم تكن نجمة كاملة بعد، ثم دار حوله قرص من نفس المادة، وازداد سخونة مع ضغط الجاذبية والحركة على غبار السحابة والصخور معًا.

بعدها تحول النجم الأولي الشاب الساخن وبدأ في دمج الهيدروجين بالهيليوم، وتم إنشاء الشمس، كان المهد الذي تشكلت فيه الأرض والكواكب الشقيقة هو القرص الساخن الدوار، لم تكن هذه هي المرة الأولى التي نشأ فيها نظام كوكبي مثل هذا، على مدار الواقع، لاحظ علماء الفلك ظواهر مماثلة في أماكن أخرى من الكون.

تم تبريد القرص الساخن تدريجيا مع زيادة حجم الشمس وطاقتها، مما أدى إلى اشتعال لسان اللهب، واستغرق الأمر ملايين السنين حتى حدث هذا، ثم بدأت مكونات القرص في التجمد في حبيبات صغيرة بحجم الغبار في هذه الفترة، وفي هذه البيئة الحارة.

ظهرت مركبات الحديد والسيليكون والمغنيسيوم والألمنيوم والأكسجين أولاً في نيازك الكوندريت، وهي مكونات قديمة من السديم الشمسي، وتجمعت هذه الحبيبات تدريجيًا معًا لتشكل كتلًا وقطعًا وصخورًا، وأخيرًا تشكلت منها كواكب صغيرة وأشياء ضخمة كافية لممارسة الجاذبية.

• ولدت الأرض في حوادث الاصطدام الناري

تحطمت الكواكب الصغيرة مع جسم الكوكب الآخر وزاد حجمها مع مرور الوقت، وكانت شدة كل اصطدام هائلة كما فعلوا ذلك، حيث كانت الاصطدامات الكونية قوية بما يكفي لذوبان وتبخر الكثير من المواد، وذلك بحلول الوقت الذي وصلوا فيه إلى مسافة حوالي مائة كيلومتر أو أكثر في الحجم.

في هذهالعوالم المتصادمة، تم ترتيب الصخور والحديد والمعادن الأخرى في طبقات، كنموذج للأرض والكواكب الداخلية الأخرى. واليوم، استقر الحديد الكثيف في قلب الأرض، بينما تم تقسيم الصخور الخفيفة إلى قشرة تحيط بالحديد.

يستخدم علماء الكواكب مصطلح التمايز لوصف عملية الاستقرار، حيث تأثرت الكواكب والأقمار الكبيرة والكويكبات بالاصطدامات بينها في الماضي البعيد، ونتج عن ذلك سقوط نيازك حديدية أحيانًا على الأرض.

خلال هذه الفترة، بدأت الشمس في الاشتعال. كانت العملية شديدة بما فيه الكفاية لتفجير معظم الجزء الغازي من قرص الكواكب الأولية. على الرغم من أن سطوع الشمس الحالي لا يزيد عن ثلثيه، إلا أن القطع الصغيرة والصخور والكواكب الصغيرة لا تزال مجتمعة في عدد قليل من الهياكل الضخمة والمستقرة التي تدور في مدارات مباعدة تماما. وكانت الأرض الثالثة من الشمس إلى الخارج بسبب القطع الأصغر التي تسببت في حفر كبيرة في عملية التراكم والاصطدام العنيفة والمثيرة للدهشة. لوحظت هذه التأثيرات على الكواكب الأخرى.

وهناك أدلة قوية على أنها ساهمت في حدوث ظروف كارثية على كوكب الأرض، حيث ضرب كوكب هائل الأرض بضربة خارج المركز في وقت مبكر من هذه العملية، مما أدى إلى رش معظم وشاح الأرض الصخري الناشئ في الفضاء، بعد فترة من الزمن، استعاد الكوكب معظمه، لكن جزءًا منه تجمع في كوكب آخر حول الأرض، يُفترض أن هذه البقايا لعبت دورًا في تطور القمر.

أخر مرحلة في تكوين ونشأة كوكب الأرض

بعد خمسمائة مليون سنة من تأسيس الكرة الأرضية، تم وضع أقدم الصخور المتبقية على هذا الكوكب، منذ حوالي أربعة مليارات سنة، تعرضت هي والكواكب الأخرى لما يعرف بـ “القصف الثقيل المتأخر”،  تم استخدام طريقة اليورانيوم – الرصاص لتأريخ الصخور القديمة وكان عمرها يبلغ 4.03 مليار سنة.

كانت البراكين والقارات وسلاسل الجبال والمحيطات وألواح القشرة الأرضية جميعها موجودة على الأرض خلال ذلك الوقت، مما يتضح من محتواها المعدني والغازات المدمجة فيها.

وجد بعض الصخور الأصغر (التي يبلغ عمرها حوالي 3.8 مليار سنة) علامات غامضة على الحياة في الأرض في الوقت الذي تشكلت فيه، وكانت الفترات اللاحقة مليئة بالتغييرات الطويلة المدى، ولكن بنية الأرض كانت مستقرة بما فيه الكفاية لدعم الحياة الأولى، ولم يتأثر إلا الغلاف الجوي الأولي بظهور الحياة، ومن ثم ظهرت الكائنات الحية الدقيقة في كل مكان، وتطورت في نهاية المطاف إلى الأرض المعاصرة التي تحمل الحياة كما نعرفها اليوم والتي لا تزال تتحكم فيها الجبال والمحيطات والبراكين.

في النهاية، يعد العالم متطورًا باستمرار، حيث يحدث تمزق في القارات في بعض المناطق وتنشأ مناطق جديدة في مناطق أخرى، ولهذه الأنشطة تأثير ليس فقط على الأرض ولكن أيضًا على الحياة الموجودة فيها.

جمع الأدلة من النيازك والبحوث في جيولوجيا الكواكب الأخرى قد أعطتنا قصة وتطور الأرض، وقد نشأت من عقود من النقاش الجاد بين علماء الفلك والجيولوجيا وعلماء الكواكب والكيمياء وعلماء الأحياء، بالإضافة إلى تحليل كميات ضخمة من البيانات الجيوكيميائية.

تشمل الدراسات الفلكية لمناطق تشكل الكواكب حول النجوم الأخرى ودراسات الفلكية للكواكب في تشكل مناطق حول النجوم الأخرى، ويعتبر طابق الأرض واحدًا من أكثر القصص العلمية إثارة وتعقيدًا على الإطلاق، مع توافر الكثير من البيانات والمعرفة لدعم هذه الدراسات.