تشكيل كوكب الأرض

إن تكوين وتطور كوكب الأرض هو قصة بوليسية علمية استغرقت الفلكيين وعلماء الكواكب الكثير من البحث. إن فهم عملية تشكيل عالمنا لا يمنح فقط رؤية جديدة حول هيكله وتكوينه ، ولكنه يفتح أيضًا نوافذ جديدة للرؤية في إنشاء الكواكب حول النجوم الأخرى.

لم تكن الأرض موجودة في بداية الكون. في الواقع ، كان القليل جدًا مما نراه في الكون اليوم موجودًا عندما تشكل الكون قبل حوالي 13.8 مليار سنة. ومع ذلك ، للوصول إلى الأرض ، من المهم أن تبدأ في البداية ، عندما كان الكون صغيرًا.

بدأ كل شيء بعنصرين فقط: الهيدروجين والهيليوم ، وأثر صغير من الليثيوم. تشكلت النجوم الأولى من الهيدروجين الموجود. بمجرد أن بدأت هذه العملية ، ولدت أجيال من النجوم في سحب الغاز. مع تقدمهم في العمر ، خلقت هذه النجوم عناصر أثقل في نوىها ، عناصر مثل الأكسجين والسيليكون والحديد وغيرها. عندما ماتت الأجيال الأولى من النجوم ، قاموا بتفريق تلك العناصر إلى الفضاء ، والتي بذرت الجيل القادم من النجوم. حول بعض هذه النجوم ، شكلت العناصر الأثقل كواكب.

منذ حوالي خمسة مليارات سنة ، حدث شيء في مكان عادي تمامًا في المجرة. قد يكون انفجار انفجار مستعر أعظم يدفع حطام العناصر الثقيلة إلى سحابة قريبة من غاز الهيدروجين والغبار النجمي. أو ، كان يمكن أن يكون عمل نجم عابر يقلب السحابة إلى خليط دوامي. مهما كانت البداية ، فقد دفعت السحابة إلى العمل مما أدى في النهاية

في نهاية المطاف "بدأ" البروتوستار الشاب الحار وبدأ في دمج الهيدروجين مع الهليوم في قلبه. ولدت الشمس. كان القرص الساخن الدوّار هو المهد حيث تشكلت الأرض وكواكبها الشقيقة. لم تكن المرة الأولى التي يتم فيها تشكيل مثل هذا النظام الكوكبي. في الواقع ، يمكن أن يرى الفلكيون فقط يحدث هذا النوع من الأشياء في مكان آخر من الكون.

بينما نمت الشمس من حيث الحجم والطاقة ، وبدأت في إشعال حرائقها النووية ، تبريد القرص الساخن ببطء. استغرق هذا ملايين السنين. خلال ذلك الوقت ، بدأت مكونات القرص تتجمد إلى حبيبات صغيرة بحجم الغبار. جاء معدن الحديد ومركبات السيليكون والمغنيسيوم والألمنيوم والأكسجين أولاً في هذا المكان الناري. يتم حفظ أجزاء من هذه في نيازك كوندريت ، وهي مواد قديمة من السديم الشمسي. ببطء استقرت هذه الحبوب معًا وتجمعت في كتل ، ثم قطع ، ثم صخور ، وأخيرًا أجسام تسمى كواكب صغيرة الحجم بما يكفي لممارسة جاذبيتها الخاصة.

مع مرور الوقت ، اصطدمت الكائنات الكوكبية مع أجسام أخرى ونمت بشكل أكبر. كما فعلوا ، كانت طاقة كل تصادم هائلة. بحلول الوقت الذي وصلوا فيه إلى مائة كيلومتر أو ما يقرب من ذلك الحجم ، كانت التصادمات الكوكبية نشطة بما فيه الكفاية تذوب وتبخر الكثير من المواد المعنية. صنفت الصخور والحديد والمعادن الأخرى في هذه العوالم المتصادمة نفسها إلى طبقات. استقر الحديد الكثيف في المركز وانفصلت الصخرة الأخف في عباءة حول الحديد ، في صورة مصغرة من الأرض والكواكب الداخلية الأخرى اليوم. يسمي علماء الكواكب عملية الاستقرار هذه التفاضل. لم يحدث ذلك مع الكواكب فقط ، ولكنه حدث أيضًا داخل الأقمار الكبيرةأكبر الكويكبات. تأتي النيازك الحديدية التي تغرق في الأرض من وقت لآخر من الاصطدامات بين هذه الكويكبات في الماضي البعيد.

في وقت ما خلال هذا الوقت ، أشعلت الشمس. على الرغم من أن الشمس كانت فقط حوالي الثلثين مشرقة كما هي اليوم ، فإن عملية الاشتعال ( ما يسمى طور T-Tauri) كان نشطًا بما يكفي لتفجير معظم الجزء الغازي من الغاز قرص كوكبي أولي. واصلت القطع والأحجار الصخرية والكواكب الصغيرة المتروكة تتجمع في حفنة من الأجسام الكبيرة والثابتة في مدارات جيدة التباعد. كانت الأرض هي الثالثة من نوعها ، تحسب للخارج من الشمس. كانت عملية التراكم والاصطدام عنيفة ومذهلة لأن القطع الأصغر تركت فوهات ضخمة على الأحجام الأكبر. تظهر دراسات الكواكب الأخرى هذه الآثار والدليل قوية لأنها ساهمت في الظروف الكارثية على الأرض الرضع.

في وقت ما في وقت مبكر من هذه العملية ، ضربت كوكبة كبيرة جدًا من الأرض ضربة خارج المركز ورش الكثير من عباءة الأرض الصخرية الصغيرة في الفضاء. استعاد الكوكب معظمه بعد فترة من الزمن ، لكن بعضها تجمع في كوكب ثاني كوكب الأرض. يُعتقد أن بقايا الطعام هذه كانت جزءًا من قصة تكوين القمر.

تم وضع أقدم الصخور الباقية على الأرض بعد خمسمائة مليون سنة بعد تشكل الكوكب لأول مرة. عانت هي والكواكب الأخرى من خلال ما يسمى "القصف العنيف المتأخر" لآخر كوكب شارد قبل حوالي أربعة مليارات سنة). وقد تم تأريخ الصخور القديمة من قبل طريقة الرصاص في اليورانيوم ويبدو أن عمرها 4.03 مليار سنة. يوضح محتواها المعدني والغازات المتضمنة أنه كانت هناك براكين وقارات وسلاسل جبلية ومحيطات وألواح قشرية على الأرض في تلك الأيام.

تظهر بعض الصخور الأصغر قليلاً (حوالي 3.8 مليار سنة) أدلة محيرة على الحياة على هذا الكوكب الصغير. بينما ال دهور التي تلت ذلك كانت مليئة بقصص غريبة وتغيرات بعيدة المدى ، في الوقت الذي ظهرت فيه الحياة الأولى ، كانت بنية الأرض جيدة التكوين ، وكان الغلاف الجوي الأساسي فقط هو الذي تغير منذ البداية من الحياة. تم إعداد المسرح لتشكيل وانتشار الميكروبات الصغيرة عبر الكوكب. أدى تطورهم في نهاية المطاف إلى أن يكون العالم الحديث الذي يحمل الحياة لا يزال مليئًا بالجبال والمحيطات والبراكين التي نعرفها اليوم. إنه عالم يتغير باستمرار ، مع مناطق حيث القارات تتفكك وأماكن أخرى حيث يتم تشكيل أرض جديدة. هذه الإجراءات لا تؤثر فقط على الكوكب ، ولكن الحياة عليه.

والدليل على قصة تكوين الأرض وتطورها هو نتيجة لجمع أدلة المريض من النيازك ودراسات جيولوجيا الكواكب الأخرى. كما يأتي من تحليلات لأجسام كبيرة جدًا من البيانات الجيوكيميائية ، ودراسات فلكية لمناطق تشكل الكوكب حولها النجوم الأخرى، وعقود من النقاش الجاد بين علماء الفلك والجيولوجيين وعلماء الكواكب والكيميائيين علماء الأحياء. تعد قصة الأرض واحدة من أكثر القصص العلمية روعة وتعقيدًا حولها ، مع الكثير من الأدلة والفهم لدعمها.

تم تحديثها وإعادة كتابتها بواسطة كارولين كولينز بيترسن.