الفصل الثاني نشأة األرض وخصائصه • تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس • ماذا كان شكل األرض قبل
Download ReportTranscript الفصل الثاني نشأة األرض وخصائصه • تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس • ماذا كان شكل األرض قبل
Slide 1
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 2
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 3
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 4
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 5
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 6
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 7
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 8
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 9
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 10
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 11
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 12
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 13
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 14
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 15
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 16
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 17
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 18
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 19
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 20
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 21
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 22
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 23
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 24
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 25
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 26
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 27
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 28
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 29
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 30
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 31
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 32
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 33
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 34
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 35
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 36
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 37
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 38
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 39
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 40
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 41
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 42
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 43
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 44
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 45
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 46
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 47
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 48
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 49
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 50
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 51
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 52
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 53
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 54
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 55
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 56
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 57
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 58
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 59
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 60
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 61
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 62
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 63
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 64
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 65
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 66
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 67
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 68
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 69
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 70
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 71
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 72
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 73
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 74
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 75
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 76
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 77
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 78
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 79
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 80
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 81
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 82
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 83
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 84
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 85
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 86
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 87
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 88
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 89
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 90
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 91
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 92
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 93
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 94
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 2
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 3
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 4
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 5
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 6
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 7
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 8
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 9
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 10
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 11
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 12
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 13
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 14
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 15
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 16
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 17
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 18
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 19
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 20
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 21
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 22
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 23
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 24
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 25
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 26
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 27
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 28
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 29
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 30
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 31
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 32
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 33
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 34
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 35
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 36
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 37
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 38
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 39
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 40
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 41
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 42
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 43
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 44
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 45
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 46
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 47
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 48
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 49
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 50
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 51
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 52
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 53
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 54
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 55
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 56
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 57
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 58
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 59
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 60
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 61
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 62
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 63
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 64
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 65
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 66
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 67
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 68
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 69
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 70
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 71
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 72
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 73
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 74
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 75
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 76
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 77
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 78
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 79
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 80
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 81
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 82
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 83
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 84
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 85
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 86
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 87
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 88
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 89
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 90
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 91
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 92
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 93
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.
Slide 94
الفصل الثاني
نشأة األرض وخصائصه
• تعتبر األرض أحد أفراد المجموعة الشمسية التي تدور حول الشمس
• ماذا كان شكل األرض قبل 500مليون سنة
• متى انشقت األرض عن الشمس وكيف حدث ذلك
• هل فعال األرض انفصلت عن الشمس
• ظهرت عدة نظريات من أجل تفسير نشأة األرض وحاولت تفسير
نشأة المجموعة الشمسية وكل نظرية قدمت األدلة والبراهين من أجل
إثبات ذلك.
يمكن تقسيم هذه النظريات إلى مجموعتين:
أ :مجموعة النظريات القديمة:
نظرية كانت
نظرية البالس
ب :مجموعة النظريات الحديثة:
تشمبرلن ومولتن
جفريز وجينز
هويل
نظرية فايتسيكر
نظرية يوري
كل هذه النظريات افتراضية
نظرية كانت
قدمها عام 1755وهو فيلسوف ألماني أن المجموعة الشمسية كانت
عبارة عن أجسام صغيرة صلبة تسبح في الفضاء الكوني بسرعة فائقة
وبسبب خضوع هذه األجسام لقوى الجذب فيما بينها وهي تتحرك
فتجمعت األجسام الصغيرة نحو الكبيرة وأخذت تتصادم مع بعضها
وتلتحم مكونة ألجسام أكبر
هذه نشأه عنها أجسام ضخمة من المواد الكونية التي أخذت تتجاذب
وتتصادم مع بعضها البعض ونتج عن تصادمها وتجاذبها حرارة
شديدة جدا
هذه الحرارة كانت كافية ألن تحول هذه المواد إلى غازات متوهجة
كالغازات التي يتكون منها السديم
ثم تولدت قوة ساعدت هذه األجسام على الدوران حول نفسها
بسرعة كبيرة
نتيجة لتلك الحركة السريعة وما نشأ عنها من قوة طاردة مركزية
برزت األجزاء االستوائية من كتلة السديم
بدأت تنفصل منه حلقات غازية كان لكل حلقة منها جاذبية خاصة
وبانفصال الحلقات الواحدة تلو األخرى لم يتبق في النهاية إال نواة
السديم وهو الذي تكونت منه الشمس الحالية
أخذت الحلقات تدور حول نواة السديم وبالتدريج تكاثفت مواد
كل حلقة في هيئة نيازك أخذت تتحد ببعضها بتأثير قوة الجذب
مكونه الكواكب.
نقد النظرية:
النظرية اعتبرت أن المواد الصلبة تحولت إلى
غازية دون المرور بالحالة السائلة
اكتسبت شهرتها من أنها أول نظرية فست نشأه المجموعة
الشمسية
نظرية البالس( :السديمية ,الحلقية)
وهو عالم فرنسي وضعها عام 1796م بعد أن قرأ نظرية كانت
قال أن كواكب المجموعة الشمسية كانت في األصل عبارة عن
كتلة كروية من الغازات الشديدة الحرارة (السديم) ذات قطر أكبر
من قطر النظام الشمسي
كما افترض النظرية أن هذه الكتلة السديمية كانت في حركة
دائرية منتظمة وان اتجاه دورانها في نفس اتجاه دوران الكواكب
الحالية
رسم يوضح المراحل األساسية لنظرية البالس وتمثل انهيار السحابة السديمية لتكوين مجموعة شمسية
ثم أخذت هذه الكتلة في االنكماش تدريجيا نتيجة لفقدان الحرارة
باإلشعاع ونتج عن ذلك زيادة في سرعتها ونتج عنها انبعاج في
منطقة السديم االستوائية بفعل القوة الطاردة
ثم افترضت بعد ذلك انفصال حلقة من الغازات من حول األجزاء
المنبعجة بسبب تساوي قوة الطرد المركزية مع قوة الجذب
ثم استر انكماش السديم وزيادة سرعته وانبعاج المنطقة
االستوائية وانفصلت حلقة بعد األخرى حتى أصبح عدد هذه
الحلقات تسعا هي التي كونت الكواكب
االنتقاد:
العالم االنجليزي ماكسويل 1959م وجه نقد لهذه
النظرية فقال أن دوران تبلغ 49مرة قدر حركة
ودوران الشمس حول نفسها في حين أن مادتها جزء
واحد من 700جزء من مادة الشمس
فمن أين جاءت هذه الحلقات بهذه السرعة وكيف
استطاعت هذه الحلقات أن تجمع لنفسها هذه السرعة
ب :مجموعة النظريات الحديثة
تشمبرلن ومولتن
تعرف هذه النظرية باسم نظرية الكويكبات أو النظرية الحلزونية
تقدم بها عام 1904م العالمان األمريكيان الجيولوجي (تشمبرلن)
والفلكي(مولتن)
تفترض هذه النظرية بأن مادة الكتلة الضخمة التي كانت تتكون منها
الشمس والكواكب المختلفة كانت على هيئة حلزونية أو لولبية
هذه المادة كانت تتكون من جزيئات منفصلة سميت بالكويكبات وقد
كان مكانها وحركتها داخل هذه الكتلة الضخمة يعتمدان على مدى
سرعة هذه الكويكبات وقوة الجاذبية المشتركة بينها.
ويعتقد أن السبب في تكون هذه الكتلة الحلزونية حسب النظرية هو
في األصل:
نتيجة حالة الجذب الشديد نشأ عنها تولد لسان كبير أو نتوء غيرعادي من مادة الشمس التي سببها نجم مار حول الكتلة الشمسية
-االنفجارات التي حدثت على جسم الشمس
كان هذا النجم يجذب األجزاء التي كان يمر أمامها ونتج
عن ذلك انبعاج لسان من جسم الشمس
هذا اللسان تعرض للبرودة التدريجية والضغط الشديد
فانفصل عن الشمس على أبعاد مختلفة كونت في النهاية
أفراد المجموعة الشمسية
افترضت أن األرض كوكب من هذه األجسام التي
انفصلت عن الشمس أثناء مرور ذلك النجم الذي كان يدور
حولها.
كما افترضت أن األرض بردت بسرعة بعد
انفصالها عن الشمس ثم أخذت تتجمع على سطحها
الكثير من الكويكبات التي التصقت بها فزاد حجمها .
انطلقت الغازات وتكثفت وكونت الغالفين الجوي
والمائي حول سطح األرض
عيوب هذه النظرية أن البرودة والضغط ال تؤدي
إلى االنفصال
جفريز وجينزك
تعرف بنظرية المد الغازي
هما عالمان انجليزيان جيفريز عالم الطبيعة األرضية وجينز فلكي
في 1927م
قدمت لتالفي األخطاء التي وقع فيها تشمبرلن ومولتن
تقوم على أساس إنفصال الكواكب عن الشمس كان بسبب عامل
واحد فقط جذب النجم السيار للشمس فقط.
وتقول أن قوة جذب النجم قد أثرت في جسم الشمس فكونت مد
هائال في جانب واحد من جوانب الشمس هو الجانب المواجه للنجم
ساعد ذلك على امتداد عمود اسطواني هائل من الغازات
بلغ طوله طول المسافة بين بلوتو و الشمس لم يكن قطر
هذا العمود االسطواني واحدا في جميع أجزائه إذ كانت
نهايته أقل سمكا منه في الوسط.
مع مرور الوقت انفصل هذا العمود إلى عشرة أجزاء
تكونت منها الكواكب التسعة والعاشر كون الكويكبات التي
تقع بين المريخ والمشتري.
ويفهم من هذه النظرية أن الكواكب جميعها كانت في أول
األمر غازية ثم تحولت بالتدريج إلى سائلة ثم إلى الصلبة .
كما يفهم أن الكواكب الغازية انفصلت منها قبل تكاثفها كتل
كونت فيما بعد األقمار التابعة لها
ويفهم منها أن الكتل التي انفصلت واستقلت في الوسط أكبر
من غيرها وهذا يتفق مع ترتيب كواكب المجموعة
الشمسية.
نظرية هويل:
تعرف بنظرية االزدواج النجمي أو نظرية ميالد نجم جديد
هي أحدث النظريات التي قدمها الفريد هويل 1976م
ويعتقد أن الشمس لم تكن األصل الذي تكونت منه الكواكب بدليل:
• أن هذه الكواكب تقع بعيدة عن الشمس
• أن الشمس تتكون من عناصر خفيفة هما الهيدروجين
والهليوم وهي نادرة الوجود على األرض
• أن الكواكب تتكون من حديد و ألمونيوم وهي عناصر نادرة
الوجود على سطح الشمس
وقال أن هناك نجم كان مصاحبا لشمس اسمه سوبرنوفا وهذا
النجم والشمس انفصلت عن جسم غازي من السديم الهائل الحجم
وهذا النجم بدأ يفقد كميات كبيرة من الغازات بفعل اإلشعاع مما
أدى على أن يتقلص وينكمش ويدور حول نفسه بسرعة فائقة جدا
بسبب هذه السرعة الفائقة وقوة الطرد المركزية انفجر وتطاير
حطامه في الفضاء عملية االنفجار كانت شديدة بحيث تطايرت
األجزاء في كل الفضاء الكوني
تكاثف أجزاء النجم فيما بعد أدى إلى تكوين الكواكب
من األدلة التي قدمه :
أنه في العام 1582م ظهر نجم وكان شديد
اللمعان في الفضاء لمدة عام وشوهد بالعين
المجردة ثم اختفى.
في عام 1918ولد نجم جديد وكان شديد
اللمعان وظل المعا في الفضاء حتى نهاية العام.
نظرية فايتسيكر :
تعرف بنظرية السحب السديمة ،ويعتقد أن أصل المجموعة
الشمسية عبارة عن كتلة غازية هائلة كانت تدور حول نفسها .و
لم يكن بتلك الكتلة اختالف أول األمر في خصائصها الكيميائية .
ثم برد إطارها الخارجي ،و تكثفت عناصرها الثقيلة التي
تشكلت على ما يشبه القطرات التي تكونت تدريجيا على مدى
زمني طويل ،اتخذت أثناءه حركة مثل دوامات كبيرة .ثم
اتحدت تلك القطرات مع بعضها ثم تحولت إلى كواكب .
.و هذه الكتل الغازية كانت تضم دوامات جزئية تشبه تلك
التي تالحظ عند انبثاق كتل الغاز الملتهب فجأة
وهذه
الدوامات اتخذت مسارا لها مع المسار العام لكتلة الغاز
األصلية .وحينما كانت تقترب دوامات حركة دوران عقرب
الساعة واآلخر عكسها ،و بمثل تلك الطريقة تكونت األقمار
و تباين اتجاه دورانها .
نظرية يوري :
تعرف بنظرية السحب الغبارية و تفترض النظرية بأن أصل النظام
الشمسي قد نشأ عن دخول سحابة غازية إلى منطقة خالية في
مجموعتنا النجمية ،حيث تضاغطت جزئياتها بسبب ضوء النجوم
القريبة منها ،وقد وصل التضاغط إلى حد معين ،تبعه انهيار الكتلة
بفعل قوى الجاذبية ،و قد نشأ عن ذلك الشمس تحيط بها حلقة من
تلك السحب والغازات التي تجزأت مكونة الكواكب والكويكبات ،و
بقية األجرام األخرى في النظام الشمسي ،وقد تكون الكويكبات في
مراحلها األولى نتيجة لتكثف الماء والنشادر .
وكانت المرحلة األولي لنشأ الكواكب هي مرحلة البرودة التي
تجمع فيها النار والماء ،ثم تلي تلك المرحلة مرحلة من
السخونة العالية التي تسمح بانصهار الحديد واتحاد عنصر
الكربون مع عنصار أخري تحوله إلى كربون الحديد .وقد
بني يوري نظريته على النظريات السابقة لكل من كانت و
تشمبرلين ومولتن و على مشاهدات الفلكيين الحديثة .
وضح يوري االختالفات في العناصر الكيميائية الموجودة
بين أفراد المجموعة الشمسية .فهو يوضح كيفية خروج
الغازات من الكواكب مثال :
• خروج غاز النيون من األرض .
• هروب النيتروجين و الكربون و الماء من داخل
األرض إلى السطح.
يفسر تحول بعض العناصر إلى عناصر أخرى
• األرجون يتحلل إشعاعيا إلى البوتاسيوم .
• غاز الكربتون و الزفيون لم يكن لهما وجود على سطح األرض من
قبل الكواكب الداخلية القريبة من الشمس نفذت غازاتها
• الكواكب البعيدة ( المشتري ،زحل ) احتفظت بغازاتها و تزايد عليها
هيدروجين +هيليوم .
• أروانوس و نبتون فقدت الهيدروجين والهيليوم و الميثان و النيون و
احتفظت بالماء واألمونيا .
• الماء و األمونيا و الهيدروكربونات مثل الميثان تصلبت على سطحها
يري يوري أن األرض قد مرت بحالة من السيولة و
الدليل على ذلك تبخر الغازات و هروبها منها مما نتج
عنه زيادة قوة الجاذبية .
الحديد كان يهبط نحو المركز بمعدل 50ألف طن /ث
مما أدي إلى تكون نواة األرض المعدنية خالل 500
مليون سنة .
هناك نظريات أخرى فرعية حولت تفسير نشأة
المجموعة الشمسية:
نظرية الشمس التوأمية:
قدمها العالم الفلكي راسيل عام 1925م
يقول أن الشمس الحالية كانت عبارة عن زوجين أو
توأمين تكونت المجموعة الشمسية من أحد النجمين
وبقى اآلخر على حالة.
نظرية االنفجارات النووية:
تقدم به العالم الفلكي البلجيكي جورج الميتر 1930م
ويعتقد أن المجموعة الشمسية تتألف من اتحاد ذرات من
الغازات اتحاد الذرات كون خاليا نووية هذه الخاليا تعرضت
لالنفجار النووي ثم بدأت تتكاثف الغازات وبدأت تتقلص
وتنكمش مكونة كواكب جديدة
عمر األرض:
العمر المطلق :عمر األرض منذ أن بدأت قشرتها في
التصلب
العمر النسبي :عمر صخور األرض خاصة الصخور
الرسوبية حيث يعتمد على تقدير العمر النسبي على
دراسة طبقات تلك الصخور من خالل ( الحفريات)
والتي تعطي تقدير عمر و تاريخ األرض .
وقد كان يعتقد بأن عمر األرض ال يتجاوز بضعة آالف من
السنين ،إذ حدده الفرس القدماء بنحو 12الف سنة ،و
حدده رجال الدين الهندوسي بنحو بليوني سنة ،أما األسقف
االيرلندي جميس أسشر فقد حدد عمر األرض إذ قال بأنها
خلقت في الساعة التاسعة من صباح يوم 26أكتوبر
(تشرين األول ) عام 4004قبل الميالد و قد توصل أسشر
إلى هذه النتيجة من حسابات دقيقة استقاها من دراسة
المخطوطات و الكتب الدينية القديمة .
واعتقد بعض رجال الدين اآلخرون بأن الفترة
الواقعة بين ميالد آدم و المسيح 5515سنة .
وقد حاول علماء الجيولوجيا و الفيزياء والكيمياء
تحديد عمر األرض على أسس علمية بطرق
مختلفة منها دراسة ملوحة المحيطات .
و يعد العالم اإلنجليزي ادموند هالي ( الذى سمي بإسمه مذنب
المشهور هالي ) أو ل من قام بهذه الدراسات و قدر عمر
المحيطات بحوالي 10آالف سنة ،والسبب في حصوله علي هذا
الرقم غير الصحيح هو عدم معرفته كمية المياه الموجودة فعال في
المحيطات وكذلك كمية األمالح التي تنقلها األنهار سنويا إلى
المحيطات .أما العالم جولي فقد وجد بأن هذا الزمن يساوي -80
90مليون سنة ،وقدره اآلخرون بحوالي 350-90مليون سنة
.أما التقديرات الحديثة التي أجريت و بنفس الطريقة ،فقد حددت
أن عمر األرض يتراوح بين 1500-330مليون سنة .
قام العلماء بدراسة سمك الطبقات الرسوبية فمن المعروف
أن الطبقات تترسب فوق بعضها البعض و أن الطبقات
السفلي أقدم تكوينا من الطبقات العليا ،فقد حاول البعض
حساب السمك الكلي للصخور الرسوبية على أساس أن
سرعة الترسيب 15سم كل عام وعلى ذلك قال البعض أن
عمر األرض 100مليون سنة والبعض يري 1000مليون
سنة .
ثم قام العالم الفرنسي المشهور دي بوفون صاحب النظرية
مشهورة في تكوين األرض في عام 1779م ،بتقدير عمر
األرض وذلك عن طريق دراسة المدة التي استغرقتها األرض
عند تحولها من جسم غازي إلى كتلة صلبة ،بحوالي 75ألف
سنة .وفي النصف الثاني من القرن التاسع عشر و عن طريق
دراسة فقدان األرض لحرارتها منذ نشوئها إلى اآلن ،قدر العالم
الفيزيائي وليم طومسون عمر األرض بحوالي 40مليون سنة .
ثم تبعه عالم الطبيعة الفرنسي أراجوه بمحاولة أخرى
عام 1838م بحساب معدل التناقص في حرارة األرض
،إال أن هذه المحاوالت سرعان ما فقدت أساسها
العلمي بعد أن اكتشف العناصر المشعة وأثر تحللها في
قياس الحرارة المنبثقة من باطن األرض .
وفي أوائل القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون و على
رأسهم هنري بيكيرل ( )1908-1852و مدام كوري
( )1934-1867ظاهرة النشاط االشعاعي لذرات
العناصر المشعة .
التركيب الداخلي لألرض وخصائص سطحها:
ظل اإلنسان يجهل الكثير عن التركيب الداخلي األرض
وخصائصه الطبيعية واقتصرت هذه المعلومات على المشاهدات
المباشرة في مواقع المناجم ومناطق الحفر ولكن مع التقدم العلمي
والتطور التكنولوجي ونماذج االستشعار عن بعد استطاع اإلنسان
التعرف على الخصائص الفسيولوجية لألرض
وتعرف المعلومات عن طريق استخدام العديد من األجهزة منها
جهاز قياس الزالزل وجهاز قياس الجاذبية
التركيب الداخلي لجوف األرض:
• يقسم إلى ثالث طبقات:
• القشرة الصلبة وتقسم إلى:
.1السيال
.2السيما
• طبقة الغطاء الداخلي (المانتل)
• الطبقة الداخلية (باطن األرض و جوف األرض))
أوال :القشرة الصلبة:
تعرف أحيانا باسم الغالف الصخري سمكها تحت القارات نحو
40كم بينما تحت المحيطات 5كم
تتكون من طبقتين أساسيتين:
-2السيال:
تعرف بالقشرة الخارجية أو ما يعرف باسم الغالف
الصخري
سمكها يتراوح من 30-2كم
• وهي تتكون من مواد جرانيتية
•
يتراوح ثقلها النوعي بين
2.70-2.65جرام/سم3
• تتكون من السيليكا واأللمونيوم
• هذه الطبقة يزداد سمكها في كل الجهات المرتفعة
على سطح األرض في حين أنها رقيقة السمك
خاصة على قيعان األحواض البحرية والمحيطية
بل تكاد تكون معدومة على قاع المحيط الهادي
-2السيما
• وهي التي تقع أسفل طبقة السيال مباشرة
• تكون من السيليكا والماغنسيوم وحديد
• ثقلها النوعي يتراوح ما بين 3.4-2.9
جرام/سم3
• استدل عليها العلماء من الطفوح البركانية البازلتية
تأثير العوامل الخارجية وفعل البحر على تعديل وتغيير شكل طبقة
السيال وتكون الصخور الرسوبية:
رغم اختالف اراء العلماء في كيفية نشأة كوكب االرض فانهم
يجمعون على أن األرض فانهم يجمعون على أن األرض بعد أن
اصبحت جسما كونيا مستقال ظلت فترة طويلة في حالة توهج أو
ارتفعت حرارتها من البرودة إلى السخونة الشديدة حتى التوهج.
وحسب رأي كون وريتمان أن األرض مرت بست مراحل رئيسية
حتى تكونت القشرة الصلبة الخارجية:
المرحلة األولى
كانت األرض فيها عبارة عن نجم مثل باقي النجوم واستمرت ماليين
السنين.
المرحلة الثانية:
تكاثفت الغازات التي كانت تنطلق من جسم األرض نتيجة للبرودة
فاستقرت المواد الثقيلة في عمقها وتحولت موادها إلى الحالة السائلة
أو شبة السائلة (الفا) وتحركت المواد الثقيلة (الحديد و النيكل) في
العمق وتحركت المواد األخف نحو المانتل .استمرت االرض في
برودتها إلى الحد الذي سمح باستمرار تصلب القشرة العليا.
المرحلة الثالثة:
كان ال يزال يحيط باألرض غالف غازي ثقيل يحتوي على بخار
الماء باإلضافة الى بعض المعادن التي كانت متحللة هذه المعادن
انعزلت من الغالف الغازي عندما بردت األرض بما فيه الكفاية
وتكدست كتلة جرانيتية فوق القشرة الخارجية.
المرحلة الرابعة
كان تشكيل السطح يشبه سطح القمر حاليا إال ان استمرار الحركات
الباطنية و التعرية السطحية و الكيميائية أدى إلى تغيير شكل األرض
فقد الغالف الغازي بخار الماء مما قلل وزن ذلك الغالف .
المرحلة الخامسة
تبخرت المياه ثم عادت إلى التساقط ,تجمعت المياه في المناطق
المنخفض من األرض فشكلت المحيطات األولية .
المرحلة السادسة:
مع زيادة سقوط المطر أدى إلى تعرية القشرة األرضية
فتشكلت طبقة السيال األولية
زاد عمق أجزاء من القشرة تجمعت فيها المياة وكونت المحيطات
الحالية
ثانيا :طبقة الغطاء الداخلي ( المانتل) ,الوشاح ,الباريسفير
يفصلها عن القشرة الخارجية حد موهو نسبة إلى العالم اليوغوسالفي
موهورفيشك الذي اكتشفه عام 1909م حيث تبلغ سرعة الموجات
الزلزالية عند هذا الحد 8 ,1كم \ثانية في حين تقل سرعتها فوق
أعالى هذا الحد إلى 5كم في الثانية وتزيد عن ذلك اسفل منه
لتأكد من هذا الحد تم حفر اباراستطالع في المحيط أمام سواحل
المكسيك وأمام جزر هواي وكان لنتائج أهمية قيمة في معرفه تاريخ
األرض الجيولوجي وبسبب التكلفة صرف النظر عن المشروع
ولقد دلت النتائج
صخوره أعظم كثافة وثقل من تلك التي تتمثل في القشرة
الخارجية الصلبة فتتراوح المواد التي تتألف منها المانتل من -3
3.3
جرام/سم3
ألنها تتكون من مواد معدنية أوليفية ثقيلة أهمها الصخور
البركانية الصوانية
يبلغ سمكها 2895كم
يطلق على القسم األعلى منها طبقة االثنوسفير التي تتكون
من صخور لينه نسبيا كثافتها 4جرام \ سم مكعب
وهي في حالة سائلة أو شبة سائلة وذلك بسبب زيادة
الضغط وارتفاع الحرارة ارتفاعا شديدا يصل لدرجه التي
تنصهر عندها الكثير من المعادن
هناك حد فاصل يقع أسفل طبقة المانتل يعرف باسم
جوتنبرج
تقدر درجة الحرارة عند هذا السطح 3700درجة مئوية
ثالثا :الطبقة الداخلية أو باطن األرض:
يتكون من مواد ثقيلة جدا وخاصة من مادتي النيكل
Nikelوالحديد ferriوتعرف باسم النايف Nife
كثافتها 15-10جرام /سم مكعب
سمكة 3475كم
درجة حرارته 2750درجة مئوية
ويقسم إلى
الباطن الخارجي
يعتقد العلماء بأنه سائل
متوسط الكثافة 10-5جرام /سم مكعب
سمك 2220كم
الباطن الداخلي (النواه)
كثافته من 17-16جرام سم مكعب
سمكه 1255كم
صلب
خصائص طبقات جوف األرض:
-1جوف األرض ذو حرارة مرتفعة جدا مما يؤكد ذلك:
• البراكين وما يخرج منها من الغازات الشديدة الحرارة وحمم
الفا تصل درجة الحرارة 1200درجة مئوية
• الينابيع والعيون الحارة التي تتدفق المياه الساخنة منها والتي
تصل حرارتها 800درجة مئوية
• كلما تعمقنا في باطن األرض 32م تزيد درجة الحرارة
درجة مئوية أي عند 29كم تصل الحرارة 1500درجة
وهي كافية لصهر أي نوع من الصخور
-2جوف األرض جسم صلب وليس سائال على الرغم من ارتفاع
الحرارة الدليل
• القشرة الصلبة لألرض ال تتأثر بالمد ولو كان جوف األرض سائال
لتأثرت هذه القشرة بالمد وتعرضت لتكسر والتهشم
• لو كان سائال لصعب على الموجات الزلزالية اختراق جوف
األرض السائل ألنها تخترق الصلب بسرعة فلقد ثبت ان الموجات
الزلزالية في باطن األرض أكثر سرعة من الموجات الزلزالية
السطحية (أي أن الموجات الزلزالية تخترق الباطن ألنه صلب)
• لو كان سائال لما حافظت القشرة األرضية على
اتزانها أثناء الدوران
• الضغط الذي يتعرض له باطن األرض كفيل على
أن يبقيه صلب ( 24500طن لكل بوصة مربعة )
-3كثافة الصخور في باطن األرض أعظم كثافة من
صخور القشرة األرضية:
• تبين من الدراسات أن متوسط كثافة الصخور المكونة للكرة
األرضية بصفة عامة يبلغ 5.5
•
جرام/سم3
أما كثافة المواد المكونة الصخور التي تتركب منها القشرة
الصلبة السطحية وهي صخور جرانيتية غالبا تبلغ 2.7
جرام/سم 3أي أقل من نصف متوسط كثافة الكرة األرضية
• لذا من المحتمل أن يكون جوف األرض
مكون من مواد ثقيلة واتي قدرها العلماء -8
11جرام/سم 3ألنه تتكون من النيكل والحديد
وهذا ساعده على الدوران فأقل المواد كثافة
تكون قرب السطح وأكثرها كثافة وأثقلها
تكون قرب المركز
والذي عمل على هذا الترتيب السابق وساعد عليه :
.1دوران االرض حول محورها
.2واستمرار برودتها التدريجية
حيث عمل ذلك على ترتيب نطاقات االرض حيث:
أن المواد االكثر كثافة وأكثر ثقال ووزنا تقع في المركز وأقل
المواد كثافة وأقلها ثقال تقع على السطح وهذا يدل على أن
األرض قد مرت بحالة غازية ثم سائلة ثم تصلبت نتيجة
لبرودتها التدريجية
اما في المرحلة االخيرة فقد ادت الجاذبية الى ان تترسب
المواد الثقيلة في المركز وتخف بالتدريج كلما صعدنا ألعلى
ولتفسير ذلك :تم صهر قطعة حديد خام فانصهر سطحها
الخارجي وظل النواة (المركز) صلبا .ثم اخذت المواد
الخفيفة تطفو على السطح وفي النهاية تكونت ثالث طبقات :
طبقة سطحية انصهرت ثم بردت
طبقة شبة سائلة تقع اسفلها
طبقة صلبة لم تنصهر ظلت محتفظة بمكوناتها.
ذكرنا ان جوف االرض يتكون من حديد ونيكل ومما يؤكد هذه الشواهد
• وجد ان الحديد والنيكل ثقلها النوعي 8جرام لكل سم مكعب وهو
متوسط ثقل جوف االرض
• الشهب و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من الحديد
والنيكل
• يعتقد ان االجرام السماوية داخل مجرتنا اصلها واحد أي ان الشهب
و النيازك التي تسقط على سطح االرض تتكون من نفس المواد
التي تتكون منها كوكب االرض وباقي افراد المجموعة الشمسية
تم تأكيد هذا الترتيب لمواد االرض من خالل دراسة الموجات الزلزالية:
الموجات الزلزالية التي تسجلها اجهزة الرصد تبين وتوضح ان هناك
اختالف واضح في طبيعة مواد االرض من حيث الكثافة و الوزن.
حيث تم تسجيل ثالث موجات زلزالية:
الموجة االولى تخرج من مركز الزالزل الى المرصد مباشرة على شكل
خط مستقيم سرعتها 2.9كم\ثانية
الموجة الثانية تخرج من مركز الزلزال وتنحني مع القشرة حتى تصل
المرصد سرعتها 10كم \ثانية
الموجة الثالثة تخترق باطن االرض قبل ان تصل المرصد وهي االسرع
شكل وحجم وكتلة األرض:
في الماضي كان يظن اإلنسان أن األرض مسطحه لكن مع التقدم
العلمي والخروج إلى الفضاء الخارجي ثبت بالدليل القاطع بأنها تأخذ
الشكل الكروي أو ما يعرف باسم الجيوئيد Geoid
هناك بعض األدلة التي تثبت كروية األرض :
لو كانت األرض مسطحه لسقطت عليها أشعة الشمس في آن واحد
ولكن ألنها كروية فإن الشمس تسقط أشعتها على الجهة المقابلة
لها ويكون فيها نهار والجهة البعيدة األخرى يكون بها ليل
• عند النظر لسطح األرض من مكان مرتفع نالحظ أن األفق
الذي نشاهده يتسع ولو كانت األرض مسطحة لظلت الرؤية
كما هي
• إذا أبحرت سفينتين في البحر فإن هاتين السفينتين تبدوان
وكأنهما يغوصان في الماء وإذا أقبلت السفينة باتجاه
الشاطئ فإن أو ما يظهر منها أعلى مكان في السفينة
• خسوف القمر عندما يحدث نشاهد ظل األرض على شكل
قوس وهذا دليل على كرويتها
• الراصد لنجم القطبي في القطب الشمالي يرى دائما نجما
المعا في السماء اذا انتقل الراصد الى دائرة عرض 45
درجة شماال فانه يرى النجم قد غير مكانه واصبح فوق
راسه واذا انتقل الراصد الى دائرة عرض صفر عند خط
االستواء يرى هذا النجم قد غير مكانه ليكون ايضا فوق
راس الراصد وهذا دليل على كروية االرض
لماذا اتخذت األرض الشكل الكروي geoidولم تتخذ
أي شكل آخر؟
تعتبر الجاذبية األرضية ظاهرة من ظواهر الجذب
التبادلي بين أي كتلتين .أي أن قوة الجذب بين كتلة
األرض الكبيرة و بين أي كتلة على سطحها تكون فقط
من جانب الكتلة األكبر للكتلة األصغر .
أي أن األرض تجذب أي كتلة على سطحها باتجاه
المركز
قانون الجاذبية يقول أن :
كتلة الجذب بين أي جسمين =
أي أن الجاذبية األرضية تتناسب تناسب عكسي بين مركزي الكتلتين
فكلما زادت المسافة قلت الجاذبية وكلما قلت المسافة زادت الجاذبية
و من المعروف أن الجسم الكروي عبارة عن جسم تبعد جميع النقاط
على سطحه بمسافات متساوية عن المركز .
و بناءا على هذه القاعدة فإن الجاذبية تتساوي عند كل النقاط التي تقع
على نفس منسوب مستوى سطح البحر
قوة الجاذبية تتخذ طرقا متعددة للتأثير على األرض
• عملت الجاذبية على ترتيب و تصنيف كثافة المواد و تنظيم
نطاقاتها بحيث تتجه المواد ذات الكثافة و الوزن الثقيل ألسفل
وتحتل المواد القليلة الكثافة ذات الوزن الخفيف األجزاء العليا
مثال ترتيب نطاقات وكثافات الهواء ،الماء ،الصخور .
• الجاذبية تمد األنظمة الطبيعية بالقوة الالزمة للعمليات التي تقوم
بها مثل أنظمة األنهار بما تقوم به من عمليات تعرية وهدم
حيث أن األنهار تعمق مجراها بمرور الزمن بفعل الجاذبية .
لو افترضنا زوال قوة الجاذبية
• لسادت حالة من انعدام وزن األشياء
• لحدث حالة هدم و إزالة شاملة لجميع مكونات األرض من
خالل فترة قصيرة .
في الحقيقة هناك اختالفات طفيفة ( منتظمة و ثابتة ) في قوة
الجاذبية بين مكان و آخر.
حيث أن هناك اختالف بسيط بين الجاذبية على القطب وخط االستواء
إذ أن قوة الجاذبية عند خط االستواء أقل منه عند القطبين .
قوة الجاذبية تقل باالرتفاع عن مستوى سطح البحر .
و لكن ألن هذه االختالفات صغيرة فإننا يمكن اعتبار قوة الجاذبية
على سطح األرض ثابتة .و لما كان قانون الجاذبية صحيح كتلة
الجذب بين أي جسمين =
وهذا يعني بوضوح أن ثقل و وزن أي شئ على سطح األرض و في
أي مكان يجب أن يكون نفس الثقل و الوزن في أي مكان آخر .
فاذا اخذنا قطعة حديد وميزان دقيق وتجولنا على سطح
األرض فانها سوف تعطينا نفس الوزن أي اننا نتجول
على سطح يبعد عن المركز بنفس المسافة وهذا دليل
على اخر على كروية االرض.
اال اننا ال ننسى ان االرض ليس تامة االستدارة اذ انها
منبعجة قليال عند خط االستواء .
أي ان المنطقة االستوائية تقع على مسافة
اكبر قليال من المركز من المنطقة القطبية
المفلطحة اال ان دوران االرض حول نفسها
وما ينجم عن ذلك من قوة طرد تعيد تشكيل
االرض وتجعلها تتخذ شكال هندسيا يجعلها
في حالة توازن تام بالنسبة لقوتي الجاذبية و
الدوران و هو شكل Geoid
توازن القشرة األرضية
يعتبر الجيولوجي األمريكي داتون أول من اقترح اصطالح
التوازن لتعبير عن حالة التوازن بين القارات بما عليها من
مرتفعات مختلفة مكونه من صخور جرانيتية خفيفة (السيال) وبين
ما يقع أسفلها من صخور بازلتية ثقيلة (السيما)
ولقد احتار العلماء في معرفة كثافة جوف األرض وتركيبة وهل
هو صلب أم سائل ولكن اجتمع الرأي على شدة حرارته وثقله
وقوة الضغط الواقع علية لذلك يتكون في الغالب من النيكل والحديد
ما يسمى نايف.
وال حظ العلماء أن السيال تضغط دائما على السيما مما
أكسبها صفة المرونة فهي تشبه العجينة
لذلك فان القارات وما عليها من جبال ال ترتكز فوق
السيما مباشرة لكنها تطفو على سطح السيما كما يطفو
الثلج على سطح المحيط مثال نضع قطعة خشبية بأطوال
مختلفة فنها سوف تطفو فوق الماء بما يتناسب مع اطوالها
ويقال انها في حالة توازن مائي وهذا ينطبق على القارات
صخور السيال تختلف في سمكها من منطقة الخرى حسب اشكال
التضاريس (جبال – سهول – هضاب) وهذه تتسم بحالة توازن تام
بين طبقة السيال و مستوى السيما أي ان هناك تجاوب بين وزن
السيال ومستوى السيما فكل نقص في احدهما البد ان يعوض
بالزيادة في االخرى
يعتقد العلماء أن الجزء المتعمق من طبقة السيال في طبقة السيما
يفوق كثيرا الجزء المرتفع من كتل القارات نفسها ويطلق على
الجزء المتعمق من السيال اسم جذور القارات ويبلغ نحو ثمانية
أمثال الجزء الظاهر فوق طبقة السيما
لذلك فان الجبال فوق القارات بارتفاعها الشاهق
وبجذورها العميقة تشبه األوتاد التي تثبت سيال القارات
ض
في سيما كما قال عز وجل قال تعالى{ :أَ َل ْم َنجْ َع ِل ْاألَرْ َ
ج َبا َل أَ ْو َتادا} (النبأ(7-6:
ِم َهادا* َو ْال ِ
اسفل المحيطات السيال رقيقة و بالتالي السيما سميكه
بذلك تحتفظ القشرة األرضية بالتعادل بين مرتفعاتها
ومنخفضاتها فيما يسميه العلماء بالتوازن االستاتيكي
لألرض
تشير اآلية إلى أن الجبال أوتاد لألرض ،والوتد يكون منه جزء
ظاهر على سطح األرض ،ومعظمه غائر فيها ،ووظيفته التثبيت
لغيره.
بينما نرى علماء الجغرافيا والجيولوجيا يعرفون الجبل بأنه :كتلة من
األرض تبرز فوق ما يحيط بها ،وهو أعلى من التل.
يقول د .زغلول النجار :إن جميع التعريفات الحالية للجبال تنحصر
في الشكل الخارجي لهذه التضاريس ،دون أدنى إشارة المتداداتها
تحت السطح،
والتي ثبت أخيرا أنها تزيد على االرتفاع الظاهر بعدة مرات
ولقد وصف القرآن الجبال شكال ووظيفة ،فقال
ج َبا َل أَ ْو َتادا}( ...النبأ)7:
تعالىَ {:و ْال ِ
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِبك ْم }.
ض َر َو ِ
وقال تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
(لقمان(10:
اس َي أَنْ َت ِميدَ ِب ِه ْم
ض َر َو ِ
وقال أيضا { َو َج َع ْل َنا فِي ْاألَرْ ِ
ون( }..األنبياء(31:
َو َج َع ْل َنا ِفي َها ِف َجاجا سبال َل َعلهه ْم َي ْه َتد َ
والجبال أوتاد بالنسبة لسطح األرض ،فكما
يختفي معظم الوتد في األرض للتثبيت،
كذلك يختفي معظم الجبل في األرض
لتثبيت
قشرة
األرض.
وكما تثبت السفن بمراسيها التي تغوص في
ماء سائل ،فكذلك تثبت قشرة األرض
بمراسيها الجبلية التي تمتد جذورها في
طبقة لزجة نصف سائلة تطفو عليها القشرة
األرضية.
ولقد تنبه المفسرون رحمهم هللا إلى هذه المعاني فأوردوها في
تفسيرهم لقوله تعالىَ {:و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} ،واليك أمثلة من ذلك:
1قال ابن الجوزيَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} لألرض لئال تميد .2-وقال الزمخشريَ { :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} :أي أرسيناها بالجبال كما
يرس
البيت
باألوتاد.
3وقال القرطبي{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي لتسكن وال تتكفأ بأهلها.4وقال أبو حيان{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} أي ثبتنا األرض بالجبال كما يثبتالبيت
باألوتاد.
5-وقال الشوكاني{ َ :و ْال ِج َبا َل أَ ْو َتادا} األوتاد جمع وتد أي جعلنا الجبال
أوتادا لألرض لتسكن وال تتحرك كما يرس البيت باألوتاد.
أول الجبال خلقا البركانية :عندما خلق هللا القارات بدأت في شكل
قشرة صلبة رقيقة تطفو على مادة الصهير الصخري ،فأخذت تميد
وتضطرب ،فخلق هللا الجبال البركانية التي كانت تخرج من تحت
تلك القشرة ،فترمي بالصخور خارج سطح األرض ،ثم تعود منجذبة
إلى األرض وتتراكم بعضها فوق بعض مكونة الجبال ،وتضغط
بأثقالها المتراكمة على الطبقة اللزجة فتغرس فيها جذرا من مادة
الجبل ،الذي يكون سببا لثبات القشرة األرضية واتزانها.
اس َي}( ...لقمان) 10:اشارة
ض َر َو ِ
وفي قوله تعالىَ { :وأَ ْل َقى فِي ْاألَرْ ِ
إلى الطريقة التي تكونت بها الجبال البركانية بإلقاء مادتها من باطن
األرض إلى األعلى ثم عودتها لتستقر على سطح األرض.
أوجه اإلعجاز:
إن من ينظر إلى الجبال على سطح األرض ال يرى لها شكال يشبه
الوتد أو المرساة ،وإنما يراها كتال بارزة ترتفع فوق سطح األرض،
كما عرفها الجغرافيون والجيولوجيون.
وال يمكن ألحد أن يعرف شكلها الوتدي ،أو الذي يشبه المرساة إال إذا
عرف جزءها الغائر في الصهير البركاني في منطقة الوشاح ،وكان
من المستحيل ألحد من البشر أن يتصور شيئا من ذلك حتى ظهرت
نظرية سي"جورج ايري" عام 1855م.
فمن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بهذه الحقيقة الغائبة في باطن القشرة األرضية
وما تحتها على أعماق بعيدة تصل إلى عشرات الكيلومترات ،قبل معرفة الناس لها
بثالثة عشر قرنا؟ ومن أخبر محمدا"صلى هللا عليه وسلم "بوظيفة الجبال ،وأنها تقوم
بعمل األوتاد والمراسي ،وهي الحقيقة التي لم يعرفها اإلنسان إال بعد عام 1960وهل
شهد الرسول"صلى هللا عليه وسلم" خلق األرض وهي تميد؟ وتكوين الجبال البركانية
عن طريق اإللقاء من باطن األرض وإعادتها عليها لتستقر األرض؟ أال يكفي ذلك
دليال على أن هذا العلم وحي أنزله هللا على رسوله النبي األمي في األمة األمية ،في
العصر الذي كانت تغلب عليه الخرافة واألسطورة؟
إنها البينة العلمية الشاهدة بأن مصدر هذا القرآن هو خالق األرض والجبال ،وعالم
أسرار السموات واألرض
حيما}...
ان َغفورا َر ِ
القائل{ :ق ْل أَ ْن َزلَه اله ِذي َيعْ لَم السِّره فِي ال هس َم َوا ِ
ض إِ هنه َك َ
ت َو ْاألَرْ ِ
(الفرقان.(6:
االعمدة 1و 2و 3و 4عبارة عن اعمدة متساوية القاعدة
الضغط الواقع على القاعدة س ص ضغط متساوي
العمود 2منطقة سهلية تتكون من طبقة رقيقة من السيال
الخفيفة – تتعادل مع طبقة السيما الثقيلة
العمود 3منطقة جبلية سميكة من السيال تتعادل مع طبقة
رقيقة من السيما
العمود 4 – 1ال تحتوي طبقة السيال
ولكن ماذا يحدث لتضاريس األرض إذا تعرضت لتعرية والتغيير
وما أثر ذلك على التوازن؟
عوامل التعرية تحول هدم المرتفعات وترسبها بكميات ضخمة في
منطقة الرف القاري وفي قيعان البحار هذه الرواسب التي تقدر
بماليين األطنان تؤثر على طبقة السيما المرنة وبسبب زيادة
الضغط الواقع عليها تتحرك السيما مكونه مرتفعات في المناطق
التي خف من عليها الضغط
يحتاج ذلك إلى ماليين السنين وسوف يبقى سطح األرض كما هو
وتحافظ األماكن المرتفعة على ارتفاعها والمنخفضة على انخفاضه.