سياره زمين

واضح آرشیو وب فارسی:سایت رسیک: زمين سياره ايست کوچک در بيکران فضا و يکي از نه سياره اي که در عرصه فضا به دور خورشيد درحال گردش مي باشند. خورشيد يکي از بيليونها ستاره ايست که کهکشان راه شيري را شکل مي دهند و کهکشان راه شيري يکي از 100 بيليون کهکشانيست که جهان را تشکيل داده اند. سياره زمين تنها ذره کوچکي از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه اي براي تنها گونه هاي يافت شده حيات در کل جهان مي باشد.
حيوانات، گياهان و ديگر ارگانيزم هاي حيات تقريبا در همه جاي سطح زمين وجود دارند. آنها مي توانند در روي زمين به حيات ادامه دهند چرا که اين سياره در فاصله مناسبي نسبت به خورشيد قرار گرفته است. بيشتر گونه هاي حيات به گرما و نور خورشيد براي ادامه زندگي خود نياز دارند. اگر زمين اندکي به خورشيد نزديک تر بود گرما و حرارت زياد آن همه اين گونه ها را مي سوزاند و اگر قدري از خورشيد دورتر بود بر اثر کمبود انرژي خورشيد حيات در روي آن از بين مي رفت. براي ادامه حيات وجود آب نيز ضروري مي باشد که زمين سرشار از آن است. آب بيشتر سطح زمين را پوشانده است.

مطالعه زمين، زمين شناسي يا ژئولوژي نام دارد. زمين شناسان با بررسي عوامل فيزيکي زمين، به چگونگي پيدايش و تغييرات آنها پي مي برند. بر روي بيشتر قسمتهاي زمين مانند قسمتهاي درون آن، نمي توان به طور مستقيم تحقيق نمود. زمين شناسان با بررسي نشانه ها و صخره ها به روش هايي براي شناخت غير مستقيم اين سياره مي پردازند. البته امروزه، زمين شناسان مي توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نيز به بررسي زمين بپردازند.

سياره اي به نام زمين

در ميان نه سياره موجود در منظومه شمسي، زمين رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص مي دهد. قطر آن حدود 13.000 کيلومتر است. مشتري، بزرگترين سياره منظومه شمسي قطري 11 برابر قطر زمين را دارد و پلوتو به عنوان کوچکترين سياره داراي قطري کمتر از يک پنجم زمين مي باشد.

زمين نيز مانند بقيه سياره ها در مداري با فاصله 150 ميليون کيلومتر به دور خورشيد در گردش است و هر دور خود را در مدت 365 روز تکميل مي کند. فاصله پلوتو، دورترين سياره از خورشيد 40 برابر فاصله زمين از خورشيد است و در هر 248 روز زميني يکبار دور خود را تکميل مي نمايد.

حرکت زمين

زمين داراي سه نوع حرکت است: 1) حرکت وضعي حول محوري فرضي که از دو قطب شمال و جنوب آن عبور مي کند. 2) حرکت انتقالي در مداري به دور خورشيد. 3) حرکت در راه شيري به همراه خورشيد و ديگر اجرام منظومه شمسي.

24 ساعت زمان لازم است تا زمين يک دور وضعي خود را تکميل کند. اين زمان را روز خورشيدي مي گويند. در طي يک روز خورشيدي، زمين مقداري نيز در مدار خود حرکت مي کند بنابراين مکان ستارگان درآسمان هرشب دچار اندکي تغيير مي شود. مدت زمان واقعي يک دور حرکت وضعي زمين معادل 23 ساعت و 56 دقيقه و 09/4 ثانيه مي باشد. اين زمان را روز نجومي زمين مي نامند. روز نجومي از روز خورشيدي کوتاه تر است بنابراين ستارگان هر روز 4 دقيقه زودتر در آسمان ديده مي شوند.

گردش زمين به دور خورشيد 365 روز و 6 ساعت و 9 دقيقه و 54/9 ثانيه به طول مي انجامد. اين دوره زماني سال نجومي خوانده مي شود. از آنجائيکه حرکت وضعي زمين در انتهاي هر سال به يک عدد کامل نمي رسد، ترتيب تقويم در هر سال معادل 6 ساعت نسبت به ترتيب فصول متفاوت مي شود. براي هماهنگي تقويم و فصول، هر چهار سال يکبار 1 روز به تقويم اضافه مي شود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهايي که يک روز اضافي دارند سال کبيسه ناميده مي شوند. در تقويم ميلادي يک روز اضافه در آخر دومين ماه سال يعني فوريه قرار مي گيرد و در تقويم خورشيدي يک روز به آخر اسفند ماه اضافه مي گردد.

مسافت مدار زمين به دور خورشيد 940ميليون کيلومتر است و زمين اين مسافت را با سرعت 107.000 کيلومتر در ساعت و يا 30 کيلومتر در ثانيه طي مي کند.

محور طولي زمين به شکل عمودي، صفحه مداري را قطع نمي کند بلکه نسبت به آن زاويه اي حدود 5/23 درجه دارد. اين شيب و حرکت زمين به دور خورشيد باعث پديدار گشتن فصول مي شوند. در دي ماه، نيمکره شمالي زمين، به دليل شيب محور طولي، دورتر از خورشيد قرار مي گيرد. نور خورشيد با شدت کمتري به نيمکره شمالي مي رسد و در اين هنگام اين بخش از زمين، زمستان را پشت سر مي گذراند. در خرداد ماه وضعيت شيب زمين تغيير مي کند و اين بار نيمکره جنوبي در قسمتي از شيب قرار مي گيرد که از خورشيد دورتر است در نتيجه نوبت به اين نيمکره مي رسد که زمستان را تجربه نمايد.

مدار زمين دايره کامل نيست. در اوايل دي ماه زمين به خورشيد نزديکتر و در خرداد ماه کمي دورتر است. فاصله زمين از خورشيد در ماه دي 1/147 ميليون کيلومتر و در ماه خرداد 1/152 ميليون کيلومتر مي باشد. تاثير اين پديده در سرما يا گرماي زمين بسيار کمتر از پديده شيب زمين است.

زمين و منظومه شمسي عضو يک صفحه ستاره اي وسيع به نام کهکشان راه شيري مي باشند. درست همانگونه که ماه به دور زمين و سيارات به گرد خورشيد در چرخشند، خورشيد و ديگر ستارگان به دور مرکز راه شيري در گردش مي باشند. منظومه شمسي حدودا در فاصله دو پنجم از مرکز راه شيري قرار گرفته و با سرعت 249 کيلومتر در ثانيه حول مرکز آن در گردش است. منظومه شمسي در هر 220 ميليون سال يکبار حول مرکز کهکشان گردش مي کند.

شکل و اندازه زمين

بيشتر مردم زمين را مانند يک توپ، با قطب شمال در بالا و قطب جنوب در پايين آن به تصوير مي کشند. در واقع زمين، ديگر سيارات، قمرهاي بزرگ و ستارگان و هر جرم ديگري که قطر آن بيشتر از 320 کيلومتر باشد، گرد است و اين به دليل نيروي گرانش آن جرم مي باشد. گرانش همه مواد را به داخل و به سمت مرکز مي کشد.
قمرهاي کوچک مانند دو قمر مريخ، گرانش بسيار کمي دارند. کمتر از آنچه باعث گرد شدنشان شود. براي بدن هاي ما "پايين" هميشه در راستاي مسير کشش گرانش و به سمت مرکز زمين است. ساکنين اسپانيا و نيوزيلند دقيقا در دوسمت مخالف زمين قرار گرفته اند ولي هر دوي آنها "پايين" را به سمت مرکز زمين و "بالا" را به سمت آسمان مي دانند. گرانش در سيارات ديگر و اقمار آنها نيز به همين شيوه عمل مي کند.

با اين حال زمين به طور کامل گرد نيست. گردش وضعي آن باعث گرديده است که قسمت مرکزي آن يا استوا، دچار برآمدگي گردد. قطر زمين از قطب شمال تا قطب جنوب آن 54/12.713 کيلومتر است در حاليکه قطر آن در منطقه استوا 32/12.756 کيلومتر مي باشد. اين اختلاف 78/42 کيلومتري تنها 298/1 ام قطر زمين است. اين مقدار بسيار اندک است به همين دليل در عکسهايي که در فضا از زمين گرفته شده اند محسوس نمي باشد و اين سياره کاملا گرد به نظر مي رسد.

برآمدگي زمين همچنين باعث مي شود که محيط زمين پيرامون استوا بيشتر از محيط آن پيرامون قطبها باشد. محيط اين سياره دور استوا 16/40.075 کيلومتر و دور قطبها 40.008 کيلومتر است. از آنجائيکه محيط زمين در جنوب استوا بيشتر است، زمين اندکي گلابي شکل است. زمين همچنين داراي کوهستانها و دره هايي در سطح مي باشد ولي از آنجائيکه ابعاد اين قسمتها نسبت به اندازه کل زمين بسيار ناچيز است لذا اين سياره از فضا مسطح به نظر مي آيد.

قمر زمين

زمين و پلوتو داراي يک قمر مي باشند. عطارد و ونوس هيچ قمري نداشته و ساير سيارات منظومه شمسي هر کدام داراي دو يا چندين قمر هستند. قطر ماه، قمر زمين، 3.474 کيلومتر، حدود يک چهارم قطر زمين است.

گرانش خورشيد با ماه و زمين به مانند يک جرم واحد رفتار مي کند. جرم واحدي که مرکز آن در نقطه 1.600 کيلومتري زير سطح زمين قرار گرفته است. اين نقطه "مرکز مشترک" ماه و زمين است. مسير حرکت نقطه "مرکز مشترک" به دور خورشيد، يک منحني صاف است. زمين و ماه همانطور که به دور خورشيد در گردشند، دور "مرکز مشترک" نيز مي چرخند. حرکت ماه و زمين حول "مرکز مشترک" باعث لرزش در مسير حرکت آن دو حول خورشيد مي گردد.

لايه هاي زمين

زمين از لايه ها يا پوسته هاي متعددي تشکيل شده است. لايه هايي شبيه به پياز. بخش جامد زمين شامل لايه نازک خارجي يعني پوسته زمين و لايه ضخيم سنگي در زير پوسته، يعني جبه آن مي باشد. پوسته و لايه بالايي جبه را "سنگ کره" يا ليتوسفر (lithosphere) مي گويند. در مرکز زمين، هسته قرار دارد. قسمت بيروني هسته، مايع و قسمت داخلي آن جامد است. بيشتر سطح زمين پوشيده از آب و يخ مي باشد و هيدروسفر (hydrosphere) يا "آب کره" ناميده مي شود. زمين با لايه اي نازک از هوا به نام جو يا اتمسفر (atmosphere) احاطه شده است. به مجموع بخش هاي هيدروسفر، جو و قسمتهاي جامد که حيات در آنها جريان دارد، بايوسفر (biosphere) يا "زيست کره" اطلاق مي گردد.

جو زمين

هوا زمين را احاطه نموده و به طور تصاعدي از سطح زمين به سمت بالا نازک تر مي شود. بيشتر انسانها در ارتفاعاتي بلندتر از 3 کيلومتر از سطح دريا دچار مشکل تنفسي مي شوند. در ارتفاع حدودا 160 کيلومتري، لايه هوا به قدري نازک است که ماهواره ها تقريبا بدون هيچ مقاومتي در سفرند. با اينحال ذراتي از هوا در ارتفاع 600 کيلومتري سطح زمين شناسايي شده است. اتمسفر يا جو مرز بيروني مشخصي ندارد بلکه کم کم در فضا محو مي شود.

نيتروژن 78 درصد و اکسيژن 21 درصد از هواي زمين را تشکيل مي دهند. 1 درصد باقيمانده مملو از آرگون و مقادير اندکي از ديگر گازها مي باشد. جو زمين همچنين شامل بخار آب، دي اکسيد کربن، قطرات ريز آب و مقدار کمي از گازها و مواد شيميايي خارج شده از آتشفشانها، آتش، مواد مانده و فعاليت هاي انساني مي باشد.
لايه هاي پائيني جو، تروپوسفر (troposphere) ناميده مي شود. اين لايه در حرکت دائميست. خورشيد سطح زمين و هواي بالاي آن را گرم مي کند. هوا در اثر گرم شدن بالا مي رود. هنگاميکه هواي گرم شده به بالا رفت دچار افت فشار مي گردد در نتيجه سرد مي شود. هواي سرد از هواي اطراف خود چگال تر و سنگين تر است بنابراين به سمت پائين فرو مي آيد و چرخه مجددا تکرار مي شود. اين چرخه دائمي "آب و هوا" را ايجاد مي کند.

در بالاي تروپوسفر، حدودا 48 کيلومتر بالاتر از سطح زمين، لايه ثابتي به نام استراتوسفر (stratosphere) يا "هوا کره" وجود دارد. "هوا کره" شامل لايه ايست که در آنجا پرتوهاي فرابنفش تابيده شده از خورشيد، با مولکولهاي هوا برخورد کرده و گازي به نام "ازون" توليد مي گردد. ازون ورود پرتوهاي زيانبار فرابنفش به سطح زمين را سد مي کند. با اينحال بعضي از اين پرتوها به داخل وارد شده و منجر به عوارضي از جمله آفتاب سوختگي و سرطان پوست در بين انسانها مي گردد. مقدار اندکي از مواد شيميايي که انسان توليد مي کند، باعث آسيب ديدن ازون شده است. افراد زيادي متوجه نازک شدن لايه ازون و در نتيجه ورود پرتوهاي فرابنفش و آسيب هاي جدي براي انسان و ديگر جانداران شده اند.

بخار آب، دي اکسيد کربن، متان و ديگر گازهاي موجود در جو، باعث گير افتادن گرما و حرارت خورشيد در سطح زمين شده و منجر به گرم ماندن آن مي گردند. محبوس شدن گرما به دليل تاثيرات گلخانه اي ايجاد مي شود. بدون تاثيرات گلخانه اي جو، زمين احتمالا براي تشکيل حيات بسيار سرد بود.

آب کره يا هيدروسفر

زمين تنها سياره منظومه شمسي است که داراي مقادير زيادي آب مايع در سطح خود مي باشد. آب، رکن اساسي تشکيل و ادامه حيات در زمين، داراي خواص فيزيکي و شيميايي مي باشد که اين خواص در هيچ يک از گونه هاي ديگر مواد ديده نشده است. آب توانايي زيادي براي جذب گرما دارد. اقيانوسها بيشتر گرمايي را که زمين از خورشيد مي گيرد در خود ذخيره مي کنند. بارهاي الکتريکي موجود در مولکولهاي آب منجر به جذب اتم از مواد ديگر مي شود. اين توانايي آب باعث حل شدن مواد زيادي مي گردد. قدرت حل کنندگي زياد آب باعث خرد شدن و حل شدن سنگها و صخره ها مي شود. آب مايع نه تنها بر روي زمين تاثير گذار است بلکه بر لايه هاي زيرين زمين نيز تاثير مي گذارد. آب موجود در سنگها دماي ذوب آنها را پايين مي آورد. آب به طور هيجان انگيزي سنگها را ضعيف کرده و باعث حل شدن آنها در لايه هاي زيرين سطح مي گردد.

حدود 71 درصد از سطح زمين پوشيده از آب است که بيشتر آن در اقيانوسها موجود مي باشد. آب اقيانوسها براي نوشيدن شور است. تنها 3 درصد از آبهاي سطح زمين براي نوشيدن مناسبند که بيشتر اين ميزان به راحتي براي انسان قابل دسترس نيست. زيرا بيشتر آن به شکل يخ در کوه هاي قطب ها و يا در زير زمين مي باشد. مناطق قطبي و کوهستانهاي بلند آنقدر سرد مي باشند که آب در اين مناطق به طور دائمي به شکل يخ باقي مي ماند. به اين مناطق از زمين کرايوسفر (cryosphere) مي گويند.

سنگ کره يا ليتوسفر

پوسته و قسمت بالايي جبه از سطح زمين تا عمق حدود 100 کيلومتر، سنگ کره را تشکيل مي دهد. لايه نازک پوسته از مواد شيميايي طبيعي به نام مواد معدني، تشکيل شده از عناصر گوناگون، شکل گرفته است. اکسيژن فراوان ترين عنصر شيميايي در سنگهاي پوسته بوده و حدود 47 درصد از وزن همه سنگها را به خود اختصاص مي دهد. عنصر بعدي سيليکون با فراواني 27 درصد است و پس از آن به ترتيب آلومينيوم (8 درصد)، آهن (5 درصد)، کلسيوم (4 درصد) و سديوم، پتاسيوم و منيزيوم ( هر کدام حدود 2 درصد) مي باشند. اين عناصر 99 درصد از وزن کل سنگ هاي موجود در سطح زمين را تشکيل مي دهند.

دو عنصر سيليکون و اکسيژن تقريبا سه چهارم پوسته را تشکيل مي دهند. ترکيبات اين دوعنصر براي زمين شناسان بسيار پر اهميت بوده و با نام "سيليکا" شناخته مي شوند. مواد معدني که شامل سيليکا مي باشند "سيليکات" ناميده مي شوند. بيشترين ماده معدني يافت شده در سطح زمين کوارتز است که از سيليکاي خالص ساخته مي شود. گروهي ديگر از سيليکاتها موادي مي باشند که از سيليکا، آلومينيوم، کلسيوم، سديوم و پتاسيوم تشکيل شده اند. دو نوع ديگر از سيليکات هاي رايج در سطح زمين پايراکسين (pyroxene) و آمفايبول (amphibole) ناميده مي شوند که هر دو ترکيبي از سيليکا، آهن و منيزيوم هستند.

گروه ديگري از مواد معدني رايج کربنات ها مي باشند که از کربن و اکسيژن به همراه مقدار اندکي از عناصر ديگر تشکيل مي شوند. مهمترين نوع از اين گروه ترکيباتي متشکل از کلسيوم، کربن و اکسيژن هستند که مي توان سنگ آهک را که در ساخت و ساز ساختمان ها بسيار به کار مي رود، در اين گروه نام برد.
زمين داراي دو نوع پوسته است. زمينهاي خشک قاره ها که اغلب از گرانيت و سيليکات ها ساخته شده اند و کف اقيانوسها که از ترکيبات تيره و پر چگال سنگ هاي آتشفشاني با نام بازالت پوشيده شده اند. ميانگين ضخامت پوسته قاره اي 40 کيلومتر است که اين مقدار در بعضي جاها کمتر و در بعضي جاها بيشتر است. ميانگين پوسته اقيانوسي تنها 8 کيلومتر است.

زيست کره يا بايوسفر

زمين تنها مکان و سياره شناخته شده است که داراي گونه هاي حيات مي باشد. منطقه اي که حيات در آن جريان دارد از اعماق اقيانوس تا چند کيلومتري جو است. تا به حال چندين ميليون گونه حياتي در زمين کشف شده است با اين حال دانشمندان معتقدند که گونه هاي ديگري نيز وجود دارد که هنوز کشف نشده اند.
زندگي به شيوه هاي مختلفي بر روي زمين تاثير گذار است. در واقع وجود گونه هاي مختلف موجودات زنده، جو پيرامون ما را مي سازد. گياهان آب و دي اکسيد کربن را که هر دو حاوي اکسيژن مي باشند، جذب مي کنند. آنها کربن موجود در دي اکسيد کربن و هيدروژن موجود در آب را براي توليد گونه هاي مختلف مواد شيميايي مصرف مي کنند و اکسيژن را به صورت ماده زائد پس مي دهند. حيوانات براي تامين انرژي گياهان را مي خورند و آب و دي اکسيد کربن را به محيط باز مي گردانند. همه گونه هاي زنده به نوعي بر روي سطح زمين تاثير گذارند.

سنگ هاي زمين

قسمتهاي جامد زمين از سنگهايي تشکيل مي شوند که گاهي از يک نوع ماده معدني و در اغلب موارد با ترکيبي از چندين نوع مختلف ماده معدني به وجود آمده اند. زمين شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندي کرده اند. سنگهاي آتشفشاني، سنگهايي هستند که در اثر انجماد مواد مذاب شکل گرفته اند. سنگهاي رسوبي، هنگامي به وجود مي آيند که مواد شيميايي حل شده يا ذرات سنگها ، توسط باد، آب و يا توده هاي يخ به صورن لايه لايه به مرور زمان رسوب کرده و جامد مي شوند. سنگهاي دگرديس نيز به سنگهايي گفته مي شود که در اعماق پوسته زمين، تحت حرارت و فشار از نوعي به نوعي ديگر تبديل مي شوند.

سنگهاي آذرين يا آتشفشاني از انجماد مواد مذابي به نام "مگما" يا "خمير مواد معدني" به وجود مي آيند. درون زمين جامد است نه مذاب اما بسيار داغ است. در پائين پوسته دما 1000 درجه سانتيگراد مي باشد. در برخي قسمتهاي پوسته، به ويژه قسمتهايي که آب در آن جريان دارد، شرايط براي ذوب شدن سنگها مهيا مي باشد چراکه نقطه ذوب در آن نواحي پائين تر است.
در جاهائيکه شرايط مناسب است، مگما بخش هاي زيرين و داخلي پوسته را شکل مي دهد. قسمتي از اين مگما، توسط آتشفشانها به صورت مواد مذاب از دهانه آتشفشانها بيرون آمده و به سطح زمين مي رسند. البته قسمت اعظم مگما هرگز به سطح زمين نمي رسد. آنها اغلب تدريجا در پوسته سرد مي شوند و ممکن است که در اثر فرسايش متلاشي گردند. به اين سنگ هاي آتشفشاني پلاتونيک (Plutonic) مي گويند. سنگ هاي پلاتونيک به آهستگي سرد مي شوند. در طي اين سرد شدن تدريجي، مواد معدني آنها کريستالهاي بزرگي را به وجود مي آورند. پلاتونيک ها از ديگر سنگ هاي آتشفشاني زبر تر و خشن ترند.

سنگ هاي آتشفشاني يا با سيليکا غني شده و مقدار کمي آهن و منيزيوم دارند يا بالعکس. به سنگهاي آتشفشاني که از لحاظ آهن، غني و از لحاظ سيليکا ضعيفند، بازالت گفته مي شود و به پلاتونيک هايي که سرشار از سيليکا مي باشند، گرانيت گفته مي شود. گرانيت تقريبا لايه هاي زيرين اغلب قاره ها را پوشانده است و بازالت در کف همه اقيانوسها پيدا مي شوند.

سنگ هاي رسوبي

سنگ هاي سطح زمين دائما در معرض حمله نيروهاي شيميايي و مکانيکي مي باشند. به فرايند تجزيه سنگها فرسايش گفته مي شود. آب در حل شدن مواد معدني تاثير گذار است. هنگاميکه آب يخ مي زند، منبسط مي شود. اين انبساط کمک مي کند تا دانه هاي مواد معدني موجود در سنگها از هم جدا شوند. به علاوه، موجودات زنده مواد شيميايي به وجود مي آورند که به حل شدن سنگها کمک مي کنند.

هنگاميکه سنگها تجزيه مي شوند، مواد معدني اغلب به همراه عامل فرسايش حرکت کرده و جريان پيدا مي کنند. جريان آب سنگها را سايش مي دهد. باد و توده هاي يخي نيز در فرسايش شرکت مي کنند. فرسايش معمولا فرايند کند و آهسته اي مي باشد اما در طي ميليونها سال، اين فرايند مي تواند حتي سنگ هايي که در چندين کيلومتري عمق سطح زمين مي باشند را تحت تاثير قرار دهد.

مواد معدني که همراه عوامل فرسايش جاري شده اند در نهايت با ته نشين شدن و رسوب کردن به سنگهاي رسوبي تبديل مي شوند. سنگ ماسه از نمونه هاي سنگ هاي رسوبي است که با چسبيدن ذرات شن و ماسه به يکديگر تشکيل مي گردد.
به برخي از سنگهاي ر سوبي، بيوژنتيک مي گويند. اين سنگها در اثر کنشهاي موجودات زنده به وجود مي آيند. زغال سنگ باقيمانده گياهان چوبيست که بر اثر گرما و فشار در طي سالها به سنگ تبديل مي شوند. سنگ آهک توسط موجودات دريايي ميکروسکوپي شکل مي گيرد. اين موجودات از خود پوسته اي محافظ از جنس کربنات کلسيوم ترشح مي کنند. پس از مرگ اين جانداران، پوسته باقي مانده و تبديل به سنگ آهک مي شود.

سنگ هاي دگرديس

وقتي سنگها به عمق زمين مي رسند، داغ مي شوند. پوسته زمين در هر يک کيلومتر به سمت عمق، 25 درجه سانتيگراد گرمتر مي شود. در عمق 6/1 کيلومتري عمق سطح زمين، فشار برابر 360/41 کيلوپاسکال مي باشد. هنگاميکه سنگها در معرض چنين فشار و گرمايي قرار مي گيرند، مواد معدني شروع به واکنش نموده و سنگها تبديل به سنگهاي دگرديس مي شوند. شماري از اين سنگها حاوي بخشهاي قابل شناسايي مي باشند که بيان گر منشا آنها مي باشد اما بعضي از آنها به قدري دستخوش تغييرات مي شوند که تنها ترکيبات شيميايي آنها مدارکي براي شناسايي منشا آنها در اختيار مي گذارند.

چرخه هاي زمين

زمين مي تواند مانند يک سيستم غول پيکر از چرخه هاي فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژي از جايي به جايي ديگر منتقل مي شود و ممکن است که تغيير شکل دهد. در نهايت ماده و انرژي به جاي نخستين خود بازگشته و چرخه از اول آغاز مي شود. چرخه ها بر همه چيز در اين سياره تاثير مي گذارند از وضعيت آب و هوا تا شکل مناظر . چرخه هاي گوناگوني روي زمين و درون آن وجود دارند تعدادي از مهمترين آنها عبارتند از 1) گردش جوي 2) جريان اقيانوسها 3) انتقال حرارت سراسري 4) چرخه آب 5) چرخه سنگ ها

گردش جوي

هواي گرم شده توسط خورشيد نزديک استوا، بالا آمده و به سمت قطبهاي زمين حرکت مي کند و دوباره به سطح زمين برگشته و به سمت استوا جريان پيدا مي کند. اين حرکت، به همراه حرکت وضعي زمين، گرما و رطوبت را در سرتاسر سياره به حرکت در آورده و منجر به ايجاد بادها و الگوهاي وضعيت آب و هوا مي شود.
در برخي مناطق، جهت وزش بادها در فصول تغيير مي کند. اين الگوها را بادهاي موسمي مي نامند. در تابستان هوا بر فراز آسيا توسط خورشيد گرم شده، بالا مي رود و هواي مرطوب را از اقيانوس هند با خود مي کشد و منجر به بارندگي هاي روزانه در اغلب کشورهاي جنوب آسيا مي گردد. در زمستان، هوا بر فراز آسيا سرد مي شود و بيشتر رطوبت موجود را دور کرده در نتيجه هوا خشک مي شود. مشابه اين الگو در اقيانوس آرام نزديک مکزيک نيز رخ داده و هواي مرطوب و طوفان را در تابستان به جنوب غربي ايالات متحده مي برد.

جريان اقيانوسها

جريان اقيانوسها با وزش بادها حرکت نموده و الگوي مشابهي را پيش مي گيرد. قاره ها مسير حرکت اقيانوسها را سد مي کنند. جريان اقيانوسها در نزديک استوا در جهت غرب است و سپس به سمت قطب ها مي روند، هنگاميکه به يک قاره برخورد کنند به سمت شرق مي روند و سپس به استوا باز مي گردند.

انتقال حرارت سراسري

انتقال حرارت سراسري، چرخه بزرگ آب اقيانوسهاست که گرما را در همه زمين توزيع مي کند. آب در نواحي قطبي بسيار سرد، شور و سنگين است. اين آب به زمين فرو مي رود و با حرکت در مسير کف دريا به استوا مي رسد. در نهايت، آب در قسمتهاي مرزي قاره ها بالا آمده و با آبهاي جاري در سطح زمين ترکيب مي شود. وقتي که اين آب به مناصق قطبي مي رسد، دوباره فرو مي رود. اين حرکت سه بعدي آب گرما را در اقيانوسها مخلوط مي کند و آبهاي قطبي را گرم مي کند. اين چرخه همچنين منجر به بالا آمدن مواد مغذي از عمق اقيانوسها به سطح زمين مي گردد که در اختيار گياهان دريايي و جانوران قرار مي گيرند.

چرخه آب

آب اقيانوسها تبخير شده و به جو مي روند و نهايتا به شکل برف يا باران به زمين مي ريزند. آبي که به زمين مي رسد باعث تجزيه سنگها، تغذيه گياهان و پوشش دادن مناظر مي شود. سرانجام اين آبها به درياها رفته و چرخه از اول آغاز مي گردد.

چرخه سنگ ها

تنوع سنگ ها در زمين به دليل وجود فرايندهاي فعال، نسبت به ساير سيارات بسيار بيشتر است. زمين شناسان براي توضيح نسبتهاي گونه هاي مختلف سنگها با يکديگر از چرخه سنگها صحبت مي کنند. اين چرخه مي تواند از جريان مواد مذاب آتشفشاني و سرد شدن آنها براي تشکيل سنگهاي آذرين آغاز شود. هنگاميکه اين سنگها در معرض آب قرار مي گيرند تجزيه شده در نتيجه مواد معدني با رسوب تبديل به سنگهاي رسوبي مي شوند. اين سنگها در نهايت به اعماق زمين مي رسند و در اثر گرما و فشار به سنگهاي دگرديس تبديل شده و در نهايت مذاب گشته و به موادي براي تشکيل سنگهاي آذرين تبديل مي شوند. سنگها به ندرت در يک چرخه کامل قرار مي گيرند. در عوض بعضي از مراحل حذف و بعضي تکرار مي شوند.

درون زمين

زمين شناسان قادر به مطالعه مستقيم اعماق زمين نمي باشند. عميق ترين چاه حفر شده 13 کيلومتر است. زمين شناسان مي دانند که قسمتهاي زمين با لايه نازک پوسته آن متفاوتند. در اعماق زمين فشار به قدري زياد است که مواد معدني با فشرده شدن به موادي با چگالي بسيار زياد، که در سطح زمين يافت نمي شوند، تبديل مي گردند.

يکي از راه هاي شناخت ترکيب بندي زمين، آناليزهاي شيميايي سنگهاي آسماني است. گونه هاي خاصي از اين سنگها که کندريت (chondrite) ناميده مي شوند، پيش از برخورد با زمين در منظومه شمسي بدون هيچ تغييري از قرنها پيش باقي مانده اند. زمين شناسان مي توانند با استفاده از کندريت ها، منشا ترکيب بندي هاي شيميايي زمين را تخمين زنند.

عليرغم کندريت ها، زمين با لايه هايي که مشتمل از مواد گوناگون شيميايي مي باشند، شکل گرفته است. زمين شناسان با مطالعه لرزش هاي ناشي از زمين لرزه ها، به کمک تجهيزاتي که لرزه نگار ناميده مي شوند، در مورد عمق زمين پي به نکات جديدي مي برند. سرعت و حرکت لرزش هاي درون زمين به ترکيب بندي و چگالي موادي که لرزه ها در ميان آن قرار گرفته اند بستگي دارد. زمين شناسان با آناليز کردن اين لرزش ها به جزئيات فراواني از عمق زمين پي مي برند.

جبه

در زير پوسته، تا عمق 2.900 کيلومتري، لايه اي ضخيم به نام جبه وجود دارد. جبه به طور کامل سفت نيست بلکه مي تواند به آرامي جريانهايي داشته باشد. پوسته زمين بر روي جبه معلق است درست مانند تخته اي بر روي آب. همانگونه که يک تخته ضخيم بيشتر از يک تخته نازک از سطح آب بالا مي آيد، پوسته ضخيم قاره اي بالاتر از پوسته اقيانوسي قرار مي گيرد. حرکت آرام سنگها در جبه باعث حرکت قاره ها و درنتيجه بروز زمين لرزه، آتشفشان و شکل گيري محدوده کوهستانها مي شود.

هسته

در مرکز زمين هسته قرار دارد. هسته بيشتر از آهن، نيکل و احتمالا مقدار کمي عناصر سبکتر نظير سولفور و اکسيژن تشکيل شده است. قطر هسته حدودا 7.100 کيلومتر، کمي بيشتر از نصف قطر زمين و تقريبا به اندازه مريخ مي باشد. حدودا 2.250 کيلومتر از قسمت بيروني هسته مايع است. حرکت هسته باعث ايجاد ميدان مغناطيسي زمين مي گردد. زمين شناسان معتقدند که حدود 2.600 کيلومتر از بخش داخلي هسته با همان مواد تشکيل دهنده قسمتهاي بيروني هسته ساخته شده اما به شکل جامد است. بخش داخلي تقريبا چهار پنجم ماه است.

زمين به سمت هسته رفته رفته داغ و داغ تر مي شود. در زير پوسته قاره اي دما حدود 1000 درجه سانتيگراد است. در زير پوسته دما تقريبا در هر کيلومتر به سمت عمق 1 درجه سانتيگراد گرمتر مي شود. زمين شناسان بر اين باورند که دماي هسته زمين بين 3700 تا 4300 درجه سانتيگراد مي باشد. قسمت داخلي هسته مي تواند دمايي معادل 7000 درجه سانتيگراد يعني گرمتر از دماي سطح خورشيد داشته باشد که البته اين قسمت به علت فشار بي اندازه زياد همچنان به شکل جامد است.

پوسته

سنگهاي داغ در جبه زمين به آهستگي به سمت بالا حرکت مي کنند در حاليکه سنگهاي سردتر نزديک سطح به درون فرو مي روند چرا که مواد داغ سبکتر از مواد سرد مي باشند. به اين بالا آمدن و فرو رفتن در دماهاي مختلف انتقال گرما گفته مي شود. با جريان جبه زمين، پوسته زمين به تکه هايي تقسيم مي شود که به آنها صفحه هاي تکتونيک (tectonic) مي گويند. اين صفحه ها مانند شکسته شدن يخ در يک درياچه يخ بسته است. حرکات آهسته جبه منجر به حرکت پوسته و در نتيجه حرکت قاره ها، شکل گيري کوهستانها، آتشفشانها و زلزله ها مي گردد.

در بعضي جاها، مخصوصا ته اقيانوسها، تکتونيکها از هم جدا مي شوند. مگما از جبه به بالا مي آيد تا شکافهاي بين صفحه ها را پر کند. به قسمتهايي که تکتونيکها از هم جدا شده اند، مرکز گسترش مي گويند. بسياري از آتشفشانها در اين قسمتها رخ مي دهند. با سرد شدن مواد بيرون آمده از اين آتشفشانها پوسته هاي اقيانوسي ساخته شده از سنگهاي بازالت شکل مي گيرند.

سابداکشن (Subduction)

پوسته زمين نمي تواند در هر کجا و هر سمت گسترده شود. در بعضي قسمتها مقداري از پوسته بايد برداشته شود. وقتي دو صفحه يکديگر را هل مي دهند، يکي از آنها به درون جبه فرو مي رود. به اين فرايند سابداکشن مي گويند. صفحه فرو رفته درون زمين نهايتا ذوب مي شود و به شکل مگما در مي آيد. بيشتر مگماي ايجاد شده بر اثر سابداکشن به سطح زمين نمي رسد بلکه در پوسته آن سرد شده و سنگهاي پلاتونيک را ايجاد مي نمايد.

پوسته قاره اي به دليل ضخامت و سبک بودن در زمين فرو نمي رود بلکه پوسته سنگين اقيانوسي دچار سابداکشن مي گردد. مرز بين دو صفحه در محل برخورد با شياري بسيار عميق در کف اقيانوس مشخص مي شود. اين شيارها عميق ترين بخشهاي اقيانوس هستند و عمق آنها تا11.000 متر نيز مي رسد.

صفحه بالاتري که در سطح زمين باقي مي ماند ممکن است پوسته قاره اي و يا اقيانوسي باشد. اين صفحه به زير نمي رود ولي تحت تاثير سابداکشن قرار مي گيرد. وقتي دو صفحه به سمت هم حرکت مي کنند، لبه هاي پوسته بلند تر تحت فشار قرار مي گيرد. صفحه ضخيم تر و بلند تر مي شود و مناطق کوهستاني بر سطح آن ايجاد مي گردند. وقتي سنگهاي صفحه فرو رونده به عمق 100 کيلومتري زمين مي رسند، شروع به ذوب شدن و تشکيل مگما مي نمايند. بخشي از اين مگما به سطح رسيده و منجر به وقوع فورانهاي آتشفشاني مي گردد. مناطقي با آتشفشانهاي فراوان مانند پرو، ژاپن و شمال غربي ايالات متحده، در نزديکي مناطقي قرار دارند که سابداکشن رخ مي دهد.

ساختمان کوهستانها

گاهي، هنگاميکه يک صفحه به درون جبه فرو مي رود، يک قاره و يا قسمتي کوچک تر را با خود مي کشد. همانطور که گفته شد پوسته قاره اي ضخيم تر و سبک تر از آن است که به درون زمين فرو رود. اما ممکن است با صفحه هاي ديگر برخورد کند. برخورد صفحه ها با يکديگر اغلب رشته کوه هاي عظيمي را در وسط قاره ها ايجاد مي کند. براي مثال هيماليا زماني شکل گرفت که دو صفحه قاره اي با يکديگر برخورد نمودند.

مجموعه رويدادهايي که در طي تشکيل يک رشته کوهستان رخ مي دهد را اروژني (orogeny) يا تشکيل کوه مي گويند. اروژني شامل بلند شدن و مرتفع شدن کوه ها، تا شدن و چين خوردگي سنگها، فعاليتهاي آتشفشاني و شکل گيري پلاتونيک ها و سنگهاي دگرديس که هنگام برخورد صفحه ها ايجاد مي شوند، مي باشد. سالها پس از اينکه کوهستانها بر اثر فرسايش ناپديد شدند، زمين شناسان همچنان مي توانند تغييراتي را که اروژني در سنگها به وجود مي آورد مشاهده کنند.

زمين لرزه

زمين لرزه هنگامي رخ مي دهد که سنگهاي دو قسمت مقابل هم در يک شکاف، که گسل ناميده مي شود، به يکديگر برخورد کنند يا به هم کشيده شوند. گسلها هم در مرزهاي بين صفحات هستند و هم در ميان صفحات قرار دارند. گاهي نيز نيروهاي موجود در صفحه ها باعث شکسته شدن و لرزيدن سنگهايي مي شود که به گسلها نزديک نيستند. به مرز دو صفحه که به يکديگر کشيده مي شوند گسل انتقالي مي گويند. گسل سن آندراس در کاليفرنيا يک گسل انتقالي است. در منطقه اي به نام صفحه آرام، قسمت کوچکي از شمال غربي کاليفرنيا در حال کشيده شدن توسط بقيه آمريکاي شماليست.

شکل قاره ها

چندين بار در تاريخ زمين، تصادف بين قاره ها منجر به ايجاد قاره هاي بزرگ گرديده است. گرچه پوسته قاره اي ضخيم است اما به مراتب آسان تر از پوسته اقيانوسي شکسته مي شود آنگونه که قاره هاي بزرگ سريعا شکسته شده و به قاره هاي کوچک تبديل شده اند. مواد موجود در جبه قسمتهاي خالي را پر مي کند و پوسته هاي جديد اقيانوسي را به وجود مي آورد. هنگاميکه يک قاره شکسته و قسمتها از هم جدا مي شوند، حوزه هاي جديد اقيانوسي در بين آنها ايجاد مي گردد. حدود يک سوم از سطح زمين را پوسته قاره اي پوشانده است، بنابراين اين تکه ها نمي توانند بدون برخورد حرکت نمايند. وقتي دو قاره به هم برخورد مي کنند، يک حوزه قديمي اقيانوسي از بين مي رود. فرايند جدا شدن قاره ها و پيوستن آنها به يکديگر به نام زمين شناس کانادايي جان ويلسون (Wilson John) که براي نخستين بار اين پديده را توضيح داد، چرخه ويلسون نام گرفت.

قاره ها احتمالا از حدود 2 ميليارد سال پيش تاکنون در حرکت بوده اند، با اين حال زمين شناسان تنها مدارکي در دست دارند که بيان کننده حرکت قاره ها از 800 ميليون سال پيش است. بيشتر پوسته هاي اقيانوسي قبل از اين تاريخ دچار سابداکشن شده و در جبه زمين فرو رفته اند.

زمين شناسان تعيين نموده اند که حدود 800 ميليون سال پيش، قاره ها به صورت يک قاره بسيار بزرگ به نام ردينيا (Rodinia) بوده اند. آنچه ما اکنون به عنوان آمريکاي شمالي مي شناسيم ، زماني مرکز ردينيا بوده است. جريان مواد در جبه باعث شکسته شدن و تقسيم ردينيا به قسمتهاي کوچک شد. اين قسمتها بين 500 ميليون تا 250ميليون سال پيش به يکديگر برخورد کردند. برخورد بين آنچه اکنون آمريکاي شمالي، اروپا و آفريقا ناميده مي شود، منجر به ايجاد کوهستان آپالاچين در آمريکاي شمالي شد. برخورد بين قسمتي از سيبري کنوني و اروپا نيز کوهستان اورال را ايجاد کرد.
در 250 ميليون سال پيش، قاره ها با برخورد با يکديگر ابر قاره ديگري را با نام پانژه آ (Pangaea) شکل دادند. در آن هنگام تنها يک اقيانوس که همه زمين پيرامون پانژه آ را احاطه مي نمود به نام پانتالاسا (Panthalassa) وجود داشت. حدود 200 ميليون سال پيش، پانژه آ شروع به شکستن و تکه تکه شدن نمود. اين ابر قاره به دو قسمت بزرگ به نامهاي گوندوانالند (Gondwanaland) و لوراسيا (Laurasia) تقسيم شد. به مرور زمان گوندوانالند تقسيم شده و قاره هاي آفريقا، آنتارکتيکا، استراليا، آمريکاي جنوبي و شبه قاره هند را به وجود آورد. لوراسيا نيز در نهايت تقسيم شد و يوراسيا و آمريکاي شمالي را ايجاد نمود. هنگاميکه صفحه هاي قاره اي از يکديگر جدا مي شوند، پوسته اقيانوسي جديدي در بين آنها ايجاد مي گردد.

تغييرات آب و هوايي زمين
عصر يخبندان

در خلال تاريخ، آب و هواي زمين بار ها دستخوش تغييرات اساسي شده است. بين 800 تا 600 ميليون سال پيش در طي دوره اي به نام پيش کامبريان (Precambrian)، زمين تغيراتي فراواني را با عنوان عصر يخبندان تجربه کرده است. آب و هوا به شدت سرد شده است و دانشمندان معتقدند که بخش عمده و يا همه زمين چندين بار يخ زده است. زمين شناسان تخمين مي زنند که زمين تا کنون چهار بار يخ زده است.

بيشتر اوقات، زمين بدون يخ بوده است. دو دوره يخبندان جزئي حدود 450 ميليون سال پيش و 250 ميليون سال پيش رخ داده اند. در چند ميليون سال اخير دماي زمين سرد شده است. از حدود 2 ميليون سال پيش، با شروع دوره اي به نام پليستوسن (Pleistocene) يا دوره چهارم زمين شناسي، تجمع و انباشته شدن يخ در قاره ها آغاز گرديد.

آخرين دوران کامل يخبندان حدود 70.000 سال پيش آغاز شد و گسترش آن تا 18.000 سال پيش به طول انجاميد. توده ها و لايه هاي عظيم يخ به بيرون از بستر درياچه هاي بزرگ آمده و مسير رودخانه ها بسته شدند. رودخانه هاي مي سي سي پي، ميسوري و اهايو کاملا دگرگون شدند. اين دوران 11.500 سال پيش به پايان رسيد. اغلب دانشمندان معتقدند که زمين هم اکنون در دوران بين دو عصر يخبندان به سر مي برد و عصر جديد يخبندان در راه است.

چرا دوران يخبندان به وقوع مي پيوندد

دانشمندان علت واقعي اين پديده را به طور کامل درنيافته اند. اغلب آنان بر اين باورند که تغييرات جزئي در مدار و زاويه محور طولي زمين در اثر تاثير گرانش سيارات ديگر، باعث مي شود که ميزان انرژي دريافتي از خورشيد تغيير کند و عصر يخبندان آغاز شود.
برخي دانشمندان نيز معتقدند که تغييرات مقدار دي اکسيد کربن در جو زمين عامل وقوع تغييرات طولاني مدت در آب و هواي زمين مي شود. دي اکسيد کربن، يک گاز گلخانه اي، گرماي خورشيد را به دام انداخته و جو زمين را گرم مي کند. بيشتر دي اکسيد کربن موجود در زمين در سنگهاي کربناتي مانند سنگ آهک حبس شده اند. آب و هواي امروز زمين مي توانست بسيار گرم تر باشد اگر دي اکسيد محبوس در سنگهاي آهک در جو زمين آزاد مي شد.

وقتي کوهستانهايي با سيليکات فراوان در اثر فرسايش تجزيه مي شوند، کلسيوم و منيزيوم از سنگها آزاد مي شوند. اين عناصر با آب شسته شده و به دريا مي رسند يعني جاييکه ارگانيزم هاي زنده براي ساخت صدف هاي کربنات محافظ، اين مواد شيميايي را جذب مي کنند. اين ارگانيزم در نهايت مرده و به کف دريا مي رود و در آنجا با تجمع و رسوب در تشکيل سنگ هاي آهکي شرکت مي کند. اين فرايند که چرخه کربنات - سيليکات نام دارد، دي اکسيد کربن موجود در هوا را جذب مي کند. با کم شدن دي اکسيد کربن در هوا، گرماي خورشيد در زمين باقي نمي ماند در نتيجه هوا آنقدر سرد مي شود که مي تواند يک دوران يخبندان را آغاز کند.

سنگ آهک پس از فرسايش، دي اکسيد کربن را به هوا پس مي دهد و به اين صورت گرما را در زمين توزيع مي کند. به علاوه قسمتي از اين سنگها بر اثر سابداکشن به درون جبه فرو مي روند. در آنجا به سبب گرما و فشار زياد به مگما تبديل مي شوند. دي اکسيد کربن موجود در مگما مي تواند از طريق فوران هاي آتشفشاني به هوا باز پس داده شود.

تئوري پردازان مي گويند در خلال دوران پيش کامبريان آتشفشانها مقادير زيادي دي اکسيد کربن را به جو زمين فرستاده اند. اين گاز به دليل تاثيرات گلخانه اي هواي زمين را گرم و باعث ذوب شدن يخهاي عصر يخبندان شده است.

تاريخ زمين

تاريخ زمين در سنگهاي پوسته آن ثبت شده است. اين سنگها از زمان تشکيل زمين تا کنون در حال شکل گيري، فرسايش و شکل گيري مجددند. به محصول فرسايش رسوب مي گويند. رسوب در لايه هايي به نام استراتا تجمع مي کند. استراتا ها حاوي مدارکي مي باشند که به زمين شناسان در شناخت گذشته زمين کمک مي کنند. اين مدارک حاوي ترکيب بندي استراتا، جهت رسوب استراتا و نوع فسيلهاي موجود در استراتا مي باشند.

کاوش هاي فضايي نيز فهم ما را از زمين تا حد زيادي افزايش داده اند. تلسکوپ فضايي هابل نقش ستاره ها را در اجراي فرايند سياره سازي مشاهده کرده است. از اواسط سالهاي 1990، دانشمندان ستاره هاي ديگري را که داراي سياره مي باشند کشف کرده اند. اين اکتشافات به دانشمندان کمک مي کند که تئوري هاي خود درباره تشکيل زمين را گسترش و پيشرفت دهند.

سن زمين

دانشمندان فکر مي کنند که احتمالا زمين همزمان با اجرام ديگر منظومه شمسي شکل گرفته است. آنها متوجه شده اند که سنگ هاي آسماني کندريت، بازمانده هايي از تشکيل منظومه شمسي که دستخوش تغيير نشده اند، سني معادل 6/4 بيليون سال دارند. دانشمندان بر اين باورند که زمين و ديگر سيارات نيز احتمالا چنين سني دارند. آنها سن سنگها را با اندازه گيري مواد راديواکتيو موجود در آنها مانند اورانيوم، تخمين مي زنند. عناصر راديواکتيو با يک سرعت و روال مشخص به عناصر ديگر تبديل مي شوند. براي مثال اورانيوم با از دست دادن تشعشع، به سرب تبديل مي شود. دانشمندان زماني که براي اين تبديل لازم است را مي دانند. آنها مي توانند سن سنگ را با مقايسه نسبت اورانيوم به سرب تشخيص دهند.

شکل گيري زمين

بيشتر دانشمندان بر اين باورند که منشا منظومه شمسي يک لايه ابر نازک در فضا بوده است. خود خورشيد نيز از همين ابر و قسمتي از آن که ضخيم تر از بقيه بوده است، به دنيا آمده. گرانش اين ابر سبب انقباض آن و کشيده شدن ذرات و غبار به سمت مرکز آن شد. بيشتر اين ابر در مرکز آن براي تشکيل خورشيد جمع گرديد اما حلقه بزرگي از مواد نيز در حال گردش دور آن باقي ماند. ذرات اين حلقه با يکديگر برخورد کرده و منجر به تشکيل اجرام بزرگتر شدند. اين اجرام نيز به نوبه خود باهم برخورد کردند و سيارات منظومه شمسي را طي فرايندي با نام "رشد پيوسته" تشکيل دادند.

پيشرفت هاي زمين

دانشمندان به اين تئوري دست يافته اند که زمين در آغاز جرمي سنگي، بدون آب و احاطه شده با گاز بوده است. مواد راديواکتيو در سنگ ها و فشار افزاينده درون زمين گرماي لازم را براي ذوب شدن داخل آن فراهم نمودند. عناصر سنگين مانند آهن، فرو رفتند. سنگهاي سيليکات سبک نيز به سطح زمين آمده و پوسته اوليه آن را شکل داده اند. گرماي درون زمين باعث گرديد که مواد شيميايي ديگري از اعماق زمين به سطح آن برسند. بعضي از اين مواد شيميايي منجر به تشکيل آب شدند و بقيه گازهاي جو زمين را به وجود آوردند.

در سال 2001، يک تيم بين المللي از دانشمندان، کشف کريستالهاي زيرکن (zircon) با قدمت 4/4 بيليون سال را اعلام کردند. زيرکن از عناصر زيرکنيوم، سيليکون و اکسيژن ساخته شده، بسيار سخت است و در برابر عوامل فرسايش بسيار پايدار و با دوام است. با آناليز شيميايي زيرکن، دانشمندان تشخيص دادند که در زمان تشکيل کريستالها، در سطح زمين آب وجود داشته است. آنها نتيجه گرفتند که پوسته زمين و اقيانوسها 200 ميليون سال پس از شکل گيري سياره ايجاد شده اند.

ستاره شناسان معتقدند که خورشيد در اوايل تشکيل زمين حدود 30درصد ضعيف تر از امروز بوده است. قديمي ترين سنگها گواه اين امر مي باشند که زمين به اندازه اي گرم بوده است که آب مايع در سطح آن وجود داشته. دانشمندان همچنين بر اين باورند که اتمسفر زمين براي جذب گرما، ضخيم تر از زمان فعلي بوده است. طي ميليونها سال رفته رفته آب در قسمتهاي گود پوسته زمين جمع شده و اقيانوسها را شکل داده است.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت رسیک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 551]