 |
| برز صورة الأرض في الفضاء مثل الرخام الأزرق هشاشة الكوكب وجمال الأرض. رصيد الصورة: ناسا |
كوكب الارض
كوكب الارض، موطننا ، هو الكوكب الثالث من الشمس. بينما يواصل العلماء البحث عن أدلة على الحياة خارج الأرض ، يظل كوكبنا الأصلي المكان الوحيد في الكون الذي حددنا فيه كائنات حية.وتعتبر الأرض هي خامس أكبر كوكب في النظام الشمسي. انها أصغر من الكواكب الغازية العملاقة الأربعة ، كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس و نبتون - ولكن أكبر من الكواكب الصخرية الثلاثة الأخرى، عطارد ، المريخ و الزهرة .
كم يبلغ قطر الأرض؟
قطر الأرض يبلغ حوالي 8000 ميل (13000 كيلومتر) وهي دائرية في الغالب لأن الجاذبية تسحب المادة بشكل عام إلى الكرة. لكن دوران كوكبنا يتسبب في سحقه عند قطبيه وتورمه عند خط الاستواء ، مما يجعل الشكل الحقيقي للأرض "كروي مسطح".كم هو حجم الأرض؟
لأسباب فيزيائية عديدة يعد كوكبنا فريد من نوعه ، لكن الماء والأكسجين المتاحين فيهما سمتان محددتان. يغطي الماء ما يقرب من 71 في المائة من سطح الأرض ، مع وجود معظم تلك المياه في محيطات كوكبنا. حوالي خمس الغلاف الجوي للأرض من الأكسجين الذي تنتجه النباتات.مدار كوكب الأرض حول الشمس
رسم تخطيطي لمدار الأرض الإهليلجي حول الشمس.
دوران مدار الأرض الإهليلجي حول الشمس
دوران مدار الأرض الإهليلجي حول الشمس
كوكبنا يدور حول الشمس ، ويدور في نفس الوقت حول خط وهمي يسمى المحور الذي يمر عبر اللب ، من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. تستغرق الأرض 23.934 ساعة لإكمال الدوران حول محورها و 365.26 يومًا لإكمال مدار حول الشمس - يتم تحديد أيامنا وسنواتنا على الأرض من خلال هذه التقلبات.ماهو محور دوران الأرض؟
يميل محور دوران الأرض بالنسبة لمستوى مسير الشمس ، وهو سطح وهمي من خلال مدار الكوكب حول الشمس. هذا يعني أن نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي سيشيران أحيانًا إلى الشمس أو بعيدًا عنها اعتمادًا على الوقت من السنة ، وهذا يغير كمية الضوء التي يتلقاها نصفي الكرة الأرضية ، مما يؤدي إلى تغير الفصول .شكل كوكب الارض بيضاوي ويشبه جميع كواكب النظام الشمسي
شكل الارض بيضاوي و يحدث أن تدورالارض حول الشمس داخل ما يسمى بمنطقة "المعتدل" ، حيث تكون درجات الحرارة مناسبة تمامًا للحفاظ على المهيا السائلة على سطح كوكبنا. إن مدار الأرض ليس دائرة كاملة ، بل هو شكل بيضاوي قليلاً . مشابه لمدارات جميع الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي. كوكبنا أقرب قليلاً إلى الشمس في أوائل يناير وأبعد في يوليو ، على الرغم من أن هذا القرب له تأثير أقل بكثير على درجات الحرارة التي نشعر بها على سطح الكوكب من تأثير ميل محور الأرض.
Perihelion (أقرب اقتراب من الشمس): 91.402.640 ميلاً (147.098.291 كم)
Aphelion أبعد مسافة عن الشمس): 94.509.460 ميلاً 152.098.233 كم)
طول اليوم الشمسي (دوران فردي على محوره): 23.934 ساعة
طول السنة (دورة واحدة حول الشمس): 365.26 يوم
الميل الاستوائي إلى المدار: 23.4393 درجة
يعتقد العلماء أن الأرض تشكلت تقريبًا في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الشمس والكواكب الأخرى منذ حوالي 4.6 مليار سنة عندما اندمج النظام الشمسي من سحابة عملاقة دوارة من الغاز والغبار تُعرف بالسديم الشمسي . عندما انهار السديم بفعل قوة جاذبيته .
إحصائيات حول مدار الأرض ، وفقًا لوكالة ناسا :
متوسط المسافة من الشمس : 92.956.050 ميلاً (149.598.262 كم)Perihelion (أقرب اقتراب من الشمس): 91.402.640 ميلاً (147.098.291 كم)
Aphelion أبعد مسافة عن الشمس): 94.509.460 ميلاً 152.098.233 كم)
طول اليوم الشمسي (دوران فردي على محوره): 23.934 ساعة
طول السنة (دورة واحدة حول الشمس): 365.26 يوم
الميل الاستوائي إلى المدار: 23.4393 درجة
تكوين الأرض وتطورها
تصور الفنان للغبار والغاز المحيط بنظام كوكبي حديث التكوين. تصبح معظم كتلة هذا السديم السابق نجمًا في مركز النظام. تشكل الكتل والاصطدامات الأخرى الكواكب.
يعتقد العلماء أن الأرض تشكلت تقريبًا في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الشمس والكواكب الأخرى منذ حوالي 4.6 مليار سنة عندما اندمج النظام الشمسي من سحابة عملاقة دوارة من الغاز والغبار تُعرف بالسديم الشمسي . عندما انهار السديم بفعل قوة جاذبيته .
دار بشكل أسرع وتم تسويته إلى قرص. تم سحب معظم المواد الموجودة في هذا القرص باتجاه المركز لتشكيل الشمس.اصطدمت جسيمات أخرى داخل القرص وتلتصق ببعضها البعض لتكوين أجسام أكبر ، بما في ذلك الأرض. يعتقد العلماء أن الأرض بدأت ككتلة صخرية غير مائية .
قال سيمون مارشي ، عالِم الكواكب في معهد ساوث ويست للأبحاث في بولدر ، كولورادو ، لموقع ProfoundSpace.org سابقًا: "كان يُعتقد أنه بسبب هذه الكويكبات والمذنبات التي تحلق حول الأرض ، فإن الظروف على الأرض في وقت مبكر قد تكون جحيمة" .
ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تشير التحليلات الجديدة للمعادن المحصورة داخل البلورات المجهرية القديمة إلى وجود مياه سائلة موجودة بالفعل على الأرض خلال أول 500 مليون عام ، كما قال مارشي.
أدت المواد المشعة في الصخور والضغط المتزايد في أعماق الأرض إلى توليد حرارة كافية لإذابة باطن الكوكب ، مما تسبب في ارتفاع بعض المواد الكيميائية إلى السطح وتشكيل الماء ، بينما أصبح البعض الآخر غازات الغلاف الجوي. تشير الأدلة الحديثة إلى أن قشرة الأرض والمحيطات ربما تكونت في غضون 200 مليون سنة بعد تشكل الكوكب.
عرض نواة الأرض يبلغ حوالي 4،400 ميل (7100 كم) ، وهو أكبر بقليل من نصف قطر الأرض ونفس حجم المريخ . أبعد مسافة 1400 ميل (2،250 كم) من القلب سائل ، في حين أن اللب الداخلي صلب. يبلغ حجم هذا اللب الصلب حوالي أربعة أخماس قمر الأرض .
قال سيمون مارشي ، عالِم الكواكب في معهد ساوث ويست للأبحاث في بولدر ، كولورادو ، لموقع ProfoundSpace.org سابقًا: "كان يُعتقد أنه بسبب هذه الكويكبات والمذنبات التي تحلق حول الأرض ، فإن الظروف على الأرض في وقت مبكر قد تكون جحيمة" .
ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تشير التحليلات الجديدة للمعادن المحصورة داخل البلورات المجهرية القديمة إلى وجود مياه سائلة موجودة بالفعل على الأرض خلال أول 500 مليون عام ، كما قال مارشي.
أدت المواد المشعة في الصخور والضغط المتزايد في أعماق الأرض إلى توليد حرارة كافية لإذابة باطن الكوكب ، مما تسبب في ارتفاع بعض المواد الكيميائية إلى السطح وتشكيل الماء ، بينما أصبح البعض الآخر غازات الغلاف الجوي. تشير الأدلة الحديثة إلى أن قشرة الأرض والمحيطات ربما تكونت في غضون 200 مليون سنة بعد تشكل الكوكب.
الهيكل الداخلي للأرض
 |
| في صورة معدلة من وكالة ناسا ، يكشف فنان عن بنية الأرض الداخلية من اللب والعباءة والقشرة. |
عرض نواة الأرض يبلغ حوالي 4،400 ميل (7100 كم) ، وهو أكبر بقليل من نصف قطر الأرض ونفس حجم المريخ . أبعد مسافة 1400 ميل (2،250 كم) من القلب سائل ، في حين أن اللب الداخلي صلب. يبلغ حجم هذا اللب الصلب حوالي أربعة أخماس قمر الأرض .
ويبلغ قطره حوالي 1600 ميل (2600 كيلومتر). اللب هو المسؤول عن المجال المغناطيسي للكوكب ، والذي يساعد على تشتيت الجزيئات المشحونة الضارة الملتقطة من الشمس.وشاح الأرض يوجد فوق اللب ، و يبلغ سمكه حوالي 1800 ميل (2900 كم). الوشاح ليس صلبًا تمامًا ولكن يمكن أن يتدفق ببطء.
تطفو قشرة الأرض على الوشاح مثلما تطفو قطعة من الخشب على الماء. تعمل الحركة البطيئة للصخور في الوشاح على تحريك القارات حولها وتسبب الزلازل والبراكين وتشكيل السلاسل الجبلية.يوجد فوق وشاح الارض نوعان من القشرة . تتكون الأرض الجافة للقارات في الغالب من الجرانيت ومعادن السيليكات الخفيفة الأخرى .
بينما تتكون أرضيات المحيط في الغالب من صخرة بركانية كثيفة داكنة تسمى البازلت. يبلغ متوسط سمك القشرة القارية حوالي 25 ميلاً (40 كم) ، على الرغم من أنها قد تكون أرق أو أكثر سمكًا في بعض المناطق. يبلغ سمك القشرة المحيطية عادة حوالي 5 أميال (8 كم) فقط. تملأ المياه المناطق المنخفضة من قشرة البازلت لتشكل محيطات العالم.
في الجزء السفلي من القشرة القارية الأرض تصبح أكثر دفئًا تجاه جوهرها. ،و تصل درجات الحرارة إلى حوالي 1800 درجة فهرنهايت (1000 درجة مئوية) ، وتزيد حوالي 3 درجات فهرنهايت لكل ميل (1 درجة مئوية لكل كيلومتر) تحت القشرة.
في الجزء السفلي من القشرة القارية الأرض تصبح أكثر دفئًا تجاه جوهرها. ،و تصل درجات الحرارة إلى حوالي 1800 درجة فهرنهايت (1000 درجة مئوية) ، وتزيد حوالي 3 درجات فهرنهايت لكل ميل (1 درجة مئوية لكل كيلومتر) تحت القشرة.
يعتقد الجيولوجيون أن درجة حرارة اللب الخارجي للأرض تتراوح من 6700 إلى 7800 درجة فهرنهايت (3700 إلى 4300 درجة مئوية) وأن اللب الداخلي قد يصل إلى 12600 درجة فهرنهايت (7000 درجة مئوية) - أكثر سخونة من سطح الشمس.
الغلاف المغناطيسي للأرض ينحرف عن معظم "الرياح الشمسية" ، و الجسيمات الخطرة التي تتدفق بعيدًا عن الشمس. في بعض الأحيان ، تثير الجسيمات المشحونة من الشمس الغلاف الجوي العلوي وتخلق الشفق القطبي.(رصيد الصورة: ناسا)
يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض عن طريق التيارات المتدفقة في اللب الخارجي للأرض. تتحرك الأقطاب المغناطيسية دائمًا ، حيث يسرع القطب الشمالي المغناطيسي حركته باتجاه الشمال إلى 24 ميلاً (40 كم) سنويًا منذ أن بدأ التتبع في ثلاثينيات القرن التاسع عشر.
المجال المغناطيسي للأرض
 |
ينحرف الغلاف المغناطيسي للأرض عن معظم بعض الرياح الشمسية. |
الغلاف المغناطيسي للأرض ينحرف عن معظم "الرياح الشمسية" ، و الجسيمات الخطرة التي تتدفق بعيدًا عن الشمس. في بعض الأحيان ، تثير الجسيمات المشحونة من الشمس الغلاف الجوي العلوي وتخلق الشفق القطبي.(رصيد الصورة: ناسا)
يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض عن طريق التيارات المتدفقة في اللب الخارجي للأرض. تتحرك الأقطاب المغناطيسية دائمًا ، حيث يسرع القطب الشمالي المغناطيسي حركته باتجاه الشمال إلى 24 ميلاً (40 كم) سنويًا منذ أن بدأ التتبع في ثلاثينيات القرن التاسع عشر.
من المحتمل أن تخرج من أمريكا الشمالية وتصل إلى سيبيريا في غضون عقود.يتغير المجال المغناطيسي للأرض بطرق أخرى أيضًا. على الصعيد العالمي ، ضعف المجال المغناطيسي بنسبة 10٪ منذ القرن التاسع عشر ، وفقًا لوكالة ناسا .
لكن هذه التغييرات طفيفة مقارنة بما فعله المجال المغناطيسي للأرض في الماضي. بضع مرات في كل مليون سنة أو نحو ذلك ، ينقلب الحقل تمامًا ، مع تبادل الأماكن بين القطبين الشمالي والجنوبي. يمكن أن يستغرق المجال المغناطيسي في أي مكان من 100 إلى 3000 سنة لإكمال الوجه.
انخفضت قوة المجال المغناطيسي للأرض بنحو 90 في المائة عندما حدث انعكاس للمجال في الماضي القديم ، وفقًا لأندرو روبرتس ، الأستاذ في الجامعة الوطنية الأسترالية. هذا الانخفاض يجعل الكوكب أكثر عرضة للعواصف الشمسية والإشعاع ، والتي يمكن أن تلحق أضرارًا كبيرة بالأقمار الصناعية وكذلك الاتصالات والبنية التحتية الكهربائية.
وقال روبرتس في بيان "نأمل أن يكون مثل هذا الحدث طريق طويل في المستقبل ويمكننا تطوير تقنيات مستقبلية لتجنب أضرار جسيمة ."عندما تحاصر الجسيمات المشحونة من الشمس في المجال المغناطيسي للأرض ، فإنها تصطدم بجزيئات الهواء فوق الأقطاب المغناطيسية ، مما يتسبب في توهجها. تُعرف هذه الظاهرة باسم الشفق ، الشفقان الشمالي والجنوبي.
لكن هذه التغييرات طفيفة مقارنة بما فعله المجال المغناطيسي للأرض في الماضي. بضع مرات في كل مليون سنة أو نحو ذلك ، ينقلب الحقل تمامًا ، مع تبادل الأماكن بين القطبين الشمالي والجنوبي. يمكن أن يستغرق المجال المغناطيسي في أي مكان من 100 إلى 3000 سنة لإكمال الوجه.
انخفضت قوة المجال المغناطيسي للأرض بنحو 90 في المائة عندما حدث انعكاس للمجال في الماضي القديم ، وفقًا لأندرو روبرتس ، الأستاذ في الجامعة الوطنية الأسترالية. هذا الانخفاض يجعل الكوكب أكثر عرضة للعواصف الشمسية والإشعاع ، والتي يمكن أن تلحق أضرارًا كبيرة بالأقمار الصناعية وكذلك الاتصالات والبنية التحتية الكهربائية.
وقال روبرتس في بيان "نأمل أن يكون مثل هذا الحدث طريق طويل في المستقبل ويمكننا تطوير تقنيات مستقبلية لتجنب أضرار جسيمة ."عندما تحاصر الجسيمات المشحونة من الشمس في المجال المغناطيسي للأرض ، فإنها تصطدم بجزيئات الهواء فوق الأقطاب المغناطيسية ، مما يتسبب في توهجها. تُعرف هذه الظاهرة باسم الشفق ، الشفقان الشمالي والجنوبي.
الغلاف الجوي للأرض
 |
| الغلاف الجوي للأرض يحيط بالكوكب ولكنه يصبح أرق وأرق بعيدًا عن السطح. (رصيد الصورة: ناسا) |
يتكون الغلاف الجوي للأرض من 78 في المائة من النيتروجين و 21 في المائة من الأكسجين ، مع كميات ضئيلة من الماء والأرجون وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى. لا يوجد كوكب آخر في النظام الشمسي به غلاف جوي محمّل بالأكسجين الحر ، وهو أمر حيوي لإحدى السمات الفريدة الأخرى للأرض: الحياة.
الغلاف الجوي للأرض: التركيب والمناخ والطقس
الهواء يحيط بالأرض ويصبح أرق بعيدًا عن السطح. على بعد حوالي 100 ميل (160 كم) فوق الأرض ، يكون الهواء رقيقًا للغاية بحيث يمكن للأقمار الصناعية أن تنطلق عبر الغلاف الجوي بمقاومة قليلة. ومع ذلك ، يمكن العثور على آثار الغلاف الجوي على ارتفاع يصل إلى 370 ميلاً (600 كيلومتر) فوق سطح الكوكب.تُعرف الطبقة السفلى من الغلاف الجوي باسم طبقة التروبوسفير ، والتي تتحرك باستمرار ولماذا لدينا طقس. تعمل أشعة الشمس على تسخين سطح الكوكب ، مما يتسبب في ارتفاع الهواء الدافئ إلى طبقة التروبوسفير. يتمدد هذا الهواء ويبرد مع انخفاض ضغط الهواء ، ولأن هذا الهواء البارد أكثر كثافة من محيطه ، فإنه يغوص بعد ذلك وتدفئه الأرض مرة أخرى.
فوق طبقة التروبوسفير يوجد ، حوالي 30 ميلاً (48 كم) فوق سطح الأرض ، طبقة الستراتوسفير. يحتوي الهواء الساكن في الستراتوسفير على طبقة الأوزون ، والتي تم إنشاؤها عندما تسبب الضوء فوق البنفسجي في ارتباط ثلاث ذرات من الأكسجين معًا في جزيئات الأوزون. يمنع الأوزون معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس من الوصول إلى سطح الأرض ، حيث يمكن أن تلحق الضرر بالحياة وتغير الحياة.
بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى الموجودة في الغلاف الجوي يقوم بحبس الحرارة من الشمس ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض. بدون هذا " تأثير الاحتباس الحراري " المزعوم ، من المحتمل أن تكون الأرض باردة جدًا بحيث لا يمكن للحياة أن توجد .
على الرغم من أن تأثير الاحتباس الحراري الجامح أدى إلى الظروف الجهنمية لسطح كوكب الزهرة الحالي.أظهرت الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض أن الغلاف الجوي العلوي يتمدد فعليًا خلال النهار ويتقلص ليلًا بسبب التسخين والتبريد.
التركيب الكيميائي للأرض
الأكسجين هو العنصر الأكثر وفرة في الصخور في قشرة الأرض ، ويشكل حوالي 47 في المائة من وزن كل الصخور. ثاني أكثر العناصر وفرة هو السيليكون بنسبة 27 في المائة ، يليه الألومنيوم بنسبة 8 في المائة ؛ الحديد بنسبة 5 في المائة ؛ الكالسيوم بنسبة 4 في المائة ؛ و الصوديوم ، البوتاسيوم ، و المغنيسيوم ، في حوالي 2 في المئة لكل منهما.يتكون قلب الأرض في الغالب من الحديد والنيكل وكميات أقل من العناصر الأخف ، مثل الكبريت والأكسجين. الوشاح مصنوع من صخور السيليكات الغنية بالحديد والمغنيسيوم. (يُعرف مزيج السيليكون والأكسجين بالسيليكا ، وتُعرف المعادن التي تحتوي على السيليكا باسم معادن السيليكات).
قمر الأرض
 |
| تظهر هذه الصورة ، التي التقطها المصور الفلكي شيراج أوبريتي ، القمر الزهري لعام 2020 وهو يرتفع فوق تايمز سكوير في مدينة نيويورك. |
تظهر هذه الصورة ، التي التقطها المصور الفلكي شيراج أوبريتي ، القمر الزهري لعام 2020 وهو يرتفع فوق تايمز سكوير في مدينة نيويورك. (رصيد الصورة: Chirag Upreti)
يبلغ عرض قمر الأرض 2159 ميلاً (3474 كم) ، أي ربع قطر الأرض. كوكبنا له قمر واحد ، بينما عطارد والزهرة ليس لهما أي قمر وجميع الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي بها اثنان أو أكثر.
التفسير الرئيسي لكيفية تشكل قمر الأرض هو أن تأثيرًا عملاقًا أطاح بالمكونات الخام للقمر من الأرض البدائية المنصهرة إلى المدار. اقترح العلماء أن الجسم الذي ضرب الكوكب كان يحتوي على ما يقرب من 10 في المائة من كتلة الأرض - حوالي حجم كوكب المريخ.
الحياة على الارض
 |
| الغابات والمحيطات والصحاري وأكثر تعج بالحياة على الأرض ، ولكن حتى الآن لم يتم تأكيد الحياة في أي مكان آخر في الكون. |
تخزن الغابات كميات كبيرة من الكربون في جذوعها وأوراقها ، وتلعب دورًا رئيسيًا في المناخ العالمي. سيرسم القمر الصناعي BIOMASS هذا التأثير على نطاق عالمي.
الأرض هي الكوكب الوحيد في الكون المعروف بامتلاكه للحياة. يحتوي الكوكب على عدة ملايين من الأنواع الموصوفة .
الأرض هي الكوكب الوحيد في الكون المعروف بامتلاكه للحياة. يحتوي الكوكب على عدة ملايين من الأنواع الموصوفة .
تعيش في موائل تتراوح من قاع المحيط الأعمق إلى بضعة أميال في الغلاف الجوي. يعتقد الباحثون أنه لا يزال هناك المزيد من الأنواع التي لم يتم وصفها للعلم بعد.يعتقد الباحثون أن المرشحين الآخرين لاستضافة الحياة في نظامنا الشمسي - مثل قمر زحل تيتان أو قمر المشتري يوروبا - يمكن أن يأوي كائنات حية بدائية.
لا يزال يتعين على العلماء تحديد بالضبط كيف ظهر أسلافنا البدائيون لأول مرة على الأرض ، على الرغم من أن معظمهم يعتقدون أن حساءًا كيميائيًا على الكوكب أدى إلى ظهور اللبنات الأساسية للكائنات الحية. (من غير المحتمل إلى حد كبير تحديد الظروف الدقيقة اللازمة لخلق الحياة من كوكب هامد ، لذلك يبدو أننا كنا محظوظين جدًا).
كيف نشأت الحياة على الأرض؟
تشير نظرية أخرى إلى أن الحياة تطورت أولاً على كوكب المريخ القريب ، والذي كان من الممكن أن يكون صالحًا للسكنى في يوم من الأيام ، ثم سافر إلى الأرض على النيازك التي أُلقيت من الكوكب الأحمر بفعل تأثيرات الصخور الفضائية الأخرى.الحياة على الأرض
 |
| الارض أفضل الكواكب للحفاظ على الحياة |
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق
لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. وشكرا على التعليق