8: الأرض ككوكب

Last updated
Save as PDF

Page ID: 197125

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

تبدو العوالم الخالية من الهواء في نظامنا الشمسي مليئة بالحفر الكبيرة والصغيرة. من ناحية أخرى، تحتوي الأرض على عدد قليل من الحفر، ولكن هناك جو كثيف ونشاط سطحي كبير. على الرغم من حدوث التأثيرات على الأرض بنفس المعدل، فقد تم محو الحفر منذ ذلك الحين بواسطة قوى في قشرة الكوكب والغلاف الجوي. ماذا يمكن للمقارنة بين الحفر الواضح والمستمر في العديد من العوالم الأخرى، والمظهر المختلف للأرض، أن تخبرنا عن تاريخ كوكبنا؟

كخطوة أولى في استكشاف النظام الشمسي بمزيد من التفصيل، ننتقل إلى الكوكب الأكثر شيوعًا، أرضنا. أول البشر الذين رأوا الأرض ككرة زرقاء تطفو في سواد الفضاء هم رواد الفضاء الذين قاموا بأول رحلة حول القمر في عام 1968. بالنسبة للعديد من الناس، تمثل الصور التاريخية التي تظهر عالمنا كعالم صغير بعيد لحظة محورية في تاريخ البشرية، عندما أصبح من الصعب على البشر المتعلمين رؤية عالمنا بدون منظور عالمي. في هذا الفصل، ندرس تكوين وهيكل كوكبنا بغلاف المحيط والغلاف الجوي. نتساءل كيف أصبحت بيئتنا الأرضية كما هي اليوم، وكيف يمكن مقارنتها بالكواكب الأخرى.

8.1: المنظور العالمي
الأرض هي الكوكب الأرضي النموذجي. يتم فحص تكوينها الداخلي وهيكلها باستخدام الموجات الزلزالية. تكشف مثل هذه الدراسات أن الأرض لها قلب معدني وغطاء سيليكات. تتكون الطبقة الخارجية، أو القشرة، بشكل أساسي من البازلت المحيطي والجرانيت القاري. ينتج المجال المغناطيسي العالمي، المتولد في القلب، الغلاف المغناطيسي للأرض، الذي يمكنه احتجاز الجسيمات الذرية المشحونة.
8.2: قشرة الأرض
يمكن تصنيف الصخور الأرضية على أنها نارية أو رسوبية أو متحولة. النوع الرابع، الصخور البدائية، غير موجود على الأرض. تهيمن تكتونيات الصفائح على جيولوجيا كوكبنا، حيث تتحرك الصفائح القشرية ببطء استجابة للحمل الحراري للوشاح. يشمل التعبير السطحي عن الصفائح التكتونية الانجراف القاري، وإعادة تدوير قاع المحيط، وبناء الجبال، ومناطق الصدع، ومناطق الاندساس، والصدوع، والزلازل، والانفجارات البركانية للحمم البركانية من الداخل.
8.3: الغلاف الجوي للأرض
يبلغ الضغط السطحي للغلاف الجوي 1 بار ويتكون أساسًا من\(N_2\) و\(O_2\)، بالإضافة إلى الغازات النادرة المهمة مثل، و\(H_2O\)\(CO_2\)، و\(O_3\). يتكون هيكلها من التروبوسفير والستراتوسفير والميسوسفير والأيونوسفير. يؤثر تغيير تكوين الغلاف الجوي أيضًا على درجة الحرارة. يحدث دوران الغلاف الجوي (الطقس) بسبب تغير موسمي لترسب ضوء الشمس. ترتبط العديد من التغيرات المناخية طويلة المدى، مثل العصور الجليدية، بالتغيرات في
8.4: الحياة والتطور الكيميائي وتغير المناخ
نشأت الحياة على الأرض في وقت كان فيه الغلاف الجوي يفتقر إلى\(O_2\) الغلاف الجوي ويتألف في الغالب من\(CO_2\). في وقت لاحق، أدى التمثيل الضوئي إلى ظهور الأكسجين الحر والأوزون. يتيح لنا التحليل الجيني الحديث معرفة كيفية ارتباط التنوع الواسع للأنواع على هذا الكوكب ببعضها البعض. \(CO_2\)والميثان الموجود في الغلاف الجوي يسخن السطح من خلال تأثير الاحتباس الحراري؛ واليوم، تؤدي كميات متزايدة من الغلاف الجوي\(CO_2\) إلى الاحترار العالمي لكوكبنا.
8.5: التأثيرات الكونية على تطور الأرض
تأثرت الأرض، مثل القمر والكواكب الأخرى، بتأثيرات الحطام الكوني، بما في ذلك الأمثلة الحديثة مثل فوهة النيزك وانفجار تونغوسكا. كانت التأثيرات السابقة الأكبر متورطة في بعض حالات الانقراض الجماعي، بما في ذلك التأثير الكبير قبل 65 مليون سنة في نهاية العصر الطباشيري الذي قضى على الديناصورات والعديد من الأنواع الأخرى. اليوم، يعمل علماء الفلك على التنبؤ بالتأثير التالي مقدمًا، بينما بدأ علماء آخرون في السيطرة على تأثير i
8.E: الأرض ككوكب (تمارين)

صورة مصغرة: هذه الصورة، المأخوذة من محطة الفضاء الدولية في عام 2006، تُظهر عمودًا من الرماد قادمًا من بركان كليفلاند في جزر ألوشيان. على الرغم من أن العمود لم يكن مرئيًا إلا لمدة ساعتين تقريبًا، إلا أن مثل هذه الأحداث هي شهادة على الطبيعة الديناميكية لقشرة الأرض. (الائتمان: تعديل العمل من قبل وكالة ناسا)