تاريخ الأرض

رسم تخيلي لقرص كوكبي أولي

يعتبر النموذج القياسي لتشكل النظام الشمسي (بما فيها الأرض) هي فرضية السديم الشمسي.[2] وفي هذا النموذج، تشكل النظام الشمسي من سحابة كبيرة دوارة مكونة من غبار النجوم وغاز يسمى السديم الشمسي، كان يتكون من الهيدروجين والهيليوم نشأ بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة ومن عناصر أثقل قد تم طردها بواسطة المستعر الأعظم. وقبل حوالي 4.5 مليار سنة، بدأ السديم بالانكماش ربما بسبب موجة صادمة من مستعر أعظم آخر قريب. وجعلت هذه الموجة الصادمة من السديم أن يدور. وبدأت بالتسارع، وقد أدى به كل من الزخم الزاوي، والجاذبية، والقصور الذاتي بالانبساط ليتشكل ويصبح قرص كوكبي أولي متعامد مع محور دورانه. وقد أدت الاضطرابات الصغيرة الناتجة عن الاصطدامات والزخم الزاوي للحطام الكبير الآخر من جعل الكواكب الأولية التي يقدر حجمها بالكيلومتر أن تدور في مركز السديم.[3]

يقل الزخم الزاوي في مركز السديم، وبالتالي فإنه ينهار بسرعة، ويزيد الضغط من درجة حرارته حتى يبدأ الاندماج النووي للهيدروجين في الهيليوم. وبعد المزيد من الانكماش، يشتعل نجم تي الثور ويتطور إلى الشمس. وفي نفس الوقت، تسبب جاذبية الجزء الخارجي من السديم في انحصار المادة حول اضطرابات الكثافة وجزيئات غبار، وتبدأ بقية القرص الكوكبي بالتفكك إلى حلقات. وفي عملية تعرف باسم التنامي الهارب، وتتجمع شظايا الغبار والحطام معا لتشكل الكواكب.[3] وعلى هذا النحو تشكلت الأرض منذ حوالي 4.54 مليارات سنة (مع شكوك بنسبة 1%)[4][5][6][7] وتم اكتمالها خلال 10-20 مليون سنة.[8] وتزيل الرياح الشمسية لنجم تي الثور الحديث معظم المواد الموجودة في القرص التي لم تتكاثف إلى أجسام الكبيرة. ومن المتوقع أن ينتج من نفس العملية أقراص تراكمية حول كل النجوم التي تشكلت حديثا في الكون، وبعضها ينتج كواكب.[9] نمت الأرض البدائية بالتراكم حتى اصبح باطنه ساخنا بما يكفي لإذابة المعادن المحبة للحديد (siderophile) الثقيلة، وتملك كثافة أعلى من السيليكات، مما يجعل هذه المعادن أن تنغمر. اطلق على هذه العملية كارثة الحديد التي أدت إلى فصل الوشاح البدائي والنواة (المعدنية) بعد 10 ملايين سنة فقط من بدء تكوين الأرض، أنتج بنية أرضية طبقية وتشكيل مجال مغناطيسي للأرض.[10] كان "جي اي جاكوبس"[11] أول من اقترح أن اللب الداخلي -المركز الصلب يتميز عن اللب الخارجي السائل- يتجمد وينمو للب الخارجي السائل بسبب البرودة التدريجية لباطن الأرض (حوالي 100 درجة مئوية لكل مليار سنة.[12])

نظرية تشكل الأرض هي جزء من نظرية ولادة النظام الشمسي: تفترض هذه النظرية أن المنظومة الشمسية وجدت في البداية كمجموعة كبيرة، على شكل سحابة من الغبار والصخور والغاز. والتي كانت تتألف من الهيدروجين والهليوم الناتجة عن الانفجار الكبير، فضلا عن طرد عناصر أخرى. ثم ومن نحو 4.6 مليار سنة (تفترض النظرية) ان النجوم القريبة دُمرت وانفجرت موجة اهتزازية في السديم الشمسي، مما أدى إلى اكتساب الدوران الزاوي. كما بدأت السحابة بالإسراع المتناوب إلى أن استقرت الموجة بشكل عمودي على محور التناوب. وكانت أغلبية الكتل تتركز على هذا المحور، تسبب الدوران في التسخين، لكن بسبب آثار الاصطدام والدوران الزاوي وغيرها من المخلفات الكبيرة وجدت (تفترض النظرية) بداية تشكيل المجرة الشمسية. إلا أن حركة المواد وزيادة سرعة التناوب ومقاومة الجاذبية سببت زيادة هائلة من التسخين في المركز. وبسبب عدم إمكانية نقل الطاقة بعيدا تم الانصهار النووي لكل من الهيدروجين والهليوم، ونتيجة لذلك تم الاشتعال الأول للنجم المعروف اليوم أنه الشمس. وفي هذه الأثناء، تسببت الفوضى حول الاجسام الجديدة خارج الشمس، بفصل الأجسام إلى مجموعات. لكن تصادم الشظايا الكبيرة مع بعضها البعض سبب تشكل الأجسام الكبيرة. وأصبحت جمع شمل هذه الأجسام على بعد حوالي 150 مليون كيلومتر من المركز هو الكواكب متضمنة كوكب الأرض. وبعدها قامت الرياح الشمسية التي تشكلت أثنائها بإزالة معظم المواد المتواجدة على شكل غبار التي لم تتكثف على هيئات أخرى.

• فرضية الاصطدام العملاق
• مستقبل الأرض

في كومنز صور وملفات عن: تاريخ الأرض

• بوابة علم طبيعة الأرض
• بوابة علم طبقات الأرض
• بوابة علوم الأرض
• بوابة علم الفلك
• بوابة علوم
• بوابة المجموعة الشمسية