تاریخ علمی جهان – بخش هفتم

بیگ بنگ: وجود عناصر سنگین در خورشید و سیاراتش دلالت بر یک چیز دارد، این ستاره از نسل دوم یا سوم است. بدین معنا که غبار فضایی ناشی از انفجار سوپر نواها در تشکیل آن نقش داشته است.

plantezimalتولد سامانه خورشیدی:

دستگاه خورشیدی حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش از یک فروپاشی گرانشی درون یک سحابی کهکشان راه شیری متولد شد. در حالیکه بیش از ۹۹٫۸ % ابر مولکولی به به مرکز این سامانه فرو پاشید و خورشید را تشکیل داد، باقیمانده آن به سیارات چرخان تبدیل شد. فوران فوتون‌ها و ذرات باردار از سطح آن توسط بادهای خورشیدی سبب پراکنده شدن غبار اطرافش شد.در ابتدا صدها پیش سیاره تشکیل شد که برخی در هم ادغام شده، برخی از بین رفته یا رشد نکرده و سیارکها را شکل داده اند.

برای تشکیل هسته یک پیش سیاره به ترکیبات جامد و متراکم نیاز است. با توجه به اینکه بیرونی ترین لایه غبار تشکیل دهنده سیارات، سردترین قسمت آن نیز بوده است، موادی چون آب، آمونیاک،متان و مانند آن به صورت جامد و فراوان در آنجا وجود داشته و هسته بزرگ سیارات بیرونی از همین مواد تشکیل یافته اند. در ادامه هسته بزرگ و حجیم این سیارات با جذب هیدروژن و هلیوم اطراف خود به ابر سیارات دستگاه خورشیدی بدل گشته اند که شامل مشتری، زحل، اورانوس و نپتون می شود.

آن بخشی از ابرها که به خورشید نزدیک تر بوده اند، به خاطر دمای بیشتر، سیارات متفاوتی را پدید آورده اند. زمانی که دمای آن بخش از سحابی خورشید حدود ۱۰۰۰ درجه بوده است، آهن متراکم، هسته این سیارات را تشکیل داد و پس از کاهش دما، مواد سیلیکاته باعث رشد و تکامل آنها شد. کم بودن درصد عناصر فلزی، اندازه کوچکتر این سیارات درونی را رقم می زند. این سیارات شامل ناهید، عطارد، زمین و مریخ می شود.

10عدم تشکیل سیاره در مرز میان سیارات دور و نزدیک، یعنی خلایی که میان مشتری و مریخ وجود دارد نیز بدین ترتیب توجیه می شود. نیروی گرانش ابر سیاره مشتری، شانس تشکیل هسته یک سیاره را در این کمربند از میان برده است و در عوض تعداد بسیار زیادی از سیارکهای سرگردان در این ناحیه شکل گرفته اند. برخی دیگر از سیارکها نیز به کمربند کوئیپر و ابر اورت منتقل شده اند. سیارکهایی که بزرگترین پتانسیل خطر برای بقای حیات بر روی زمین را رقم می زنند. اگر چه مشتری باعث تشکیل برخی از این سیارکها شده است، اما همین سیاره غول پیکر با جذب بسیاری از انواع سرگردان آنها، خطر برخوردشان با زمین را کاهش می دهد!

سامانه خورشیدی اکنون در بازوی شکارچی کهکشان و در فاصله ۲۷۰۰۰ سال نوری از مرکز آن واقع شده است. این سامانه با ۸ سیاره، ۴۳۹ ماه ، ۵ سیاره کوتوله و بیش از ۶۷۰۰۰۰ سیارک و ۳۳۰۰ ستاره دنباله دار شناخته شده با سرعت ۲۲۰ کیلومتر در ثانیه به دور مرکز کهکشان در حرکت است. با این محاسبات این گردش حدودا هر ۲۵۰ میلیون سال یکبار کامل می شود!

شکل گیری زمین:

زمین نیز همانند دیگر سیارات، از تراکم نسبتا سریع گازها و غبار پیرامون خورشید آغازین پدید آمد. حدود ۴٫۵ میلیارد سال قبل ، زمانی که حجم زمین به حدود ۱۰ درصد حجم امروزیش رشد کرد، با نیروی جاذبه خود توانست سیارکان و خرده ریزهای اطراف را جذب کرده و با سرعت بیشتری رشد کند. گرمای شدید حاصل از این برخوردها سبب تبخیر شهاب سنگها شد. با ادامه این فرآیند که احتمالا چندین میلیون بار تکرار شد، مواد فرار و سبک از سطح زمین تبخیر شده و جو آغازین آن را بنا نهاد. مواد سنگین نیز که در پوسته زمین باقی ماندند، لایه خارجی گداخته زمین را به عمق احتمالا ۱۰۰۰ کیلومتر پدید آورد.

11با گذشت زمان ، ایزوتوپهای رادیو اکتیو به بخش های درونی این سیاره نفوذ کرده و با افزایش دما، مواد متشکله آن را به حالت گداخته و مذاب در آوردند. در نهایت نیروی گرانش، مواد چگال تر را به درون خود کشید و هسته آهنی زمین که در آینده باعث پیدایش میدان مغناطیسی زمین شد و پیرامون آن را لایه ای از سنگهای سیلیسی احاطه کرده بود، شکل گرفت. این فرآیند حدود ۱۰ تا ۲۰ میلیون سال طول کشید.

پیدایش ماه:

تاریخ نگاری رادیو متریک از سنگهای ماه، پیدایش آن را حداقل ۳۰ میلیون سال پس از سامانه خورشیدی نشان می دهد. مدارک جدید این تاریخ را به ۷۰ تا ۱۱۰ میلیون سال افزایش داده است. ماه به نسبت سیاره خود، در دستگاه خورشیدی بزرگترین است. تئوری چگونگی تشکیل ماه باید چند واقعیت را توضیح دهد : چگالی ماه ( ۳٫۳ g/ml) در مقایسه با چگالی زمین ( ۵٫۵ g/ml) کم بوده و تنها هسته فلزی کوچک دارد. نشانی از آب و مواد فرار دیگر بر روی ماه نیست. فراوانی ایزوتوپهای اکسیژن بر روی ماه و زمین یکی است!

از این رو بهترین تئوری ارائه شده ، موسوم به برخورد بزرگ، ماه تکه ای جدا شده از سیاره به نام تیا است که در اثر برخورد با زمین به وجود آمده است. طبق محاسبات، این برخورد ۱۰۰ میلیون بار قویتر و پر انرژی تر از شهاب سنگی بوده که باعث انقراض دایناسورها شد! این انرژی باعث ذوب لایه های بیرونی هر دو سیاره و پرتاب آنها به مدار خارج زمین شده است. بیشتر این مواد از عناصر فلزی تخلیه شده و در عرض چند هفته جذب یکدیگر شده و ماه را تشکیل داده اند. ماه پس از پیدایش، به تدریج از زمین دور و دورتر شد. بر هم کنش جاذبه ماه و زمین باعث ایجاد جزر و مد در اقیانوسها ، پایداری شیب محوری زمین و کاهش بسیار تدریجی سرعت چرخش زمین به دور خود می شود. به نظر می رسد بدون ماه، انسان نیز بر روی زمین قدم نمی گذاشت.

earth1در حال حاضر زمین سومین سیاره سامانه خورشیدی است که در فاصله ی ۱۵۰میلیون کیلومتری خورشید با سرعت حدود ۳۰ کیلومتر در ثانیه به دور آن و با سرعت حدود ۱۷۰۰ کیلومتر در ساعت به دور خود می چرخد. تنها یک انحراف ۲۳ درجه ای از محور چرخش موضعی باعث شده که هنگام حرکت سالانه ، زاویه تابش خورشید به نیمکره شمالی و جنوبی زمین تغییر کرده و فصلها به وجود بیایند.

این سیاره چگال ترین و از نظر بزرگی پنجمین سیاره است. همچنین در میان چهار سیاره سنگی ، یعنیتیر، ناهید، زمین و مریخ،زمین بزرگترین آنهاست. نزدیک به ۷۱% از سطح زمین با اقیانوس‌ها پوشیده شده‌است و باقیمانده آن را قاره‌ها و جزیره‌ ها تشکیل می‌دهند که خود آنها نیز تعداد زیادی دریاچه و دیگر سرچشمه‌های آبی را در خود جای داده‌اند. بیشتر سطح قطب‌های زمین از یخ یا دریای یخ زده پوشیده شده‌است. ساختار درونی زمین پویاست و لایه‌های آن عبارتند از لایه ضخیم گوشته جامد، لایه هسته بیرونی که مایع است و میدان مغتاطیسی را تولید می‌کند و لایه هسته درونی که آهنی و جامد است. پوسته زمین نیز عمدتا از اکسیدهای فلزی ، به ویژه سیلیکا ، آلومینا ، آهک و اکسیدهای آهن و پتاسیم تشکیل شده و جو آن شامل نیتروژن ، اکسیژن و مقادیر کمی آرگون، دی اکسید کربن و بخار آب می باشد.

نویسنده : احمد مصدر / سایت علمی بیگ بنگ

منابع: Earth , Solar_System#Discovery_and_exploration , History_of_the_Earth

سرگذشت زمین ، پاتریک مور و پیتر کترمول ، ترجمه عباس جعفری

اسرار کهکشانها ، گورویچ و چرنین، ترجمه نوقابی

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 4٫89 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=24839
احمد مصدر

احمد مصدر

نویسنده این مطلب : احمد مصدر ، فوق ليسانس شيمي. علاقمند به علوم مختلف از جمله فيزيك و فلسفه علم می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. محسن ارزانی گفت:

    ممنون عالی بود

  2. روناک گفت:

    مثل همیشه عالی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *