《שמירה על איזון האנרגיה Maintaining Energy Balance》

【שמירה על איזון האנרגיה חלק שני - החיים על כדור הארץ--עמוד 维持能量的平衡下编】

     לפני כ-4.6 מיליארד שנים, ענן מולקולרי עצום (המורכב בעיקר ממימן, הליום ואבק בין-כוכבי) החל להתמוטט, ככל הנראה עקב גל ההלם של סופרנובה סמוכה או הפרעה כבידתית מזרועות הספירלה של שביל החלב, ויצר את מערכת השמש. במהלך ההתמוטטות, סיבוב הענן הואץ, החומר התרכז במרכז ויצר מבנה דמוי דיסק שטוח מסתובב (הדיסקה הפרוטו-פלנטרית). החלק המרכזי בצפיפות גבוהה ביותר יצר בהדרגה את השמש הפרוטו-משיחית. החומר המרכזי התכווץ והתחמם, ויצר כוכב פרוטו צעיר (השמש הפרוטו-משיחית). בשלב זה, שיפוע הטמפרטורה בדיסקה היה משמעותי: טמפרטורה גבוהה בפנים (התעבות סלעים/מתכות), טמפרטורה נמוכה בחוץ (שם יכלו קרח וגזים להישאר). התפתחות החומר בדיסקה: חלקיקי אבק התקבצו באמצעות חשמל סטטי והתנגשויות ליצירת פלנטזימלים (גופים בגודל קילומטרים), אשר לאחר מכן גדלו באמצעות צבירה כבידתית ליצירת גופים גדולים יותר. הדיסקה הפרוטו-פלנטרית נותרה לאחר היווצרות השמש. פלנטזימלים התמזגו באמצעות התנגשויות תכופות ליצירת כוכבי לכת. כדור הארץ נוצר גם הוא בזמן זה, והורכב בעיקר מגזים (H₂, He) ואבק (סיליקטים, תחמוצות מתכת וכו'). חלקיקי אבק התנגשו והצטברו ליצירת פלנטזימלים בגודל קילומטרים, אשר צברו עוד חומר מסביב ליצירת כדור הארץ הקדום (העובר של כדור הארץ). האנרגיה הקינטית שהשתחררה בתהליך הצבירה הומרה לאנרגיה תרמית, מה שהוביל לכך שכדור הארץ הקדום היה במצב מותך לחלוטין. ברזל וניקל בצפיפות גבוהה שקעו לליבה, ושחררו אנרגיה פוטנציאלית כבידתית (כ-10³¹ ג'אול) וחיממו עוד יותר את הפנים. סיליקטים קלים יותר צפו והתקררו בהדרגה ליצירת הקרום הקדום. התפרקות יסודות בעלי זמן מחצית חיים ארוך כמו אורניום-238, תוריום-232, אשלגן-40 סיפקה מקור חום ארוך טווח (עד היום תורמת כ-50% מהחום הגיאותרמי). הולכה תרמית במעטפת העבירה חום פנימי לפני השטח, והתפרצויות געשיות שחררו אנרגיה עודפת ומנעו התכה יתרה. כדור הארץ השיג איזון דינמי בין קירור קרינתי (חוק שטפן-בולצמן) לייצור חום פנימי (התפרקות רדיואקטיבית), ונמנע מלהפוך לסלע מת. התפרצויות געשיות שחררו H₂O, CO₂, N₂, CH₄, NH₃ וכו', ויצרו אטמוספירה מחזרת. חלק מהמים עשויים להגיע ממטאוריטים עשירים במים (כמו כונדריטים פחמניים) שהתנגשו והעבירו מים. ריכוזים גבוהים של CO₂ ו-CH₄ שמרו על טמפרטורת פני השטח, מנעו הקפאת האוקיינוסים (הבהירות של השמש הקדומה הייתה רק 70% מהבהירות הנוכחית) ושמרו על איזון אפקט החממה. מי ים המיסו יונים מסלעים געשיים (כמו Na⁺, Cl⁻), והחלו את המחזורים הגיאוכימיים.

     אולי היווצרות גרמי השמיים היא מקרית, או אולי היא סידור מדוקדק של הבורא. כדור הארץ נמצא באזור המגורים לחיים מבוססי פחמן. הוא נהנה מאור גרעיני יציב של השמש במשך מיליארדי שנים, ממשאבי חומר חיוניים שסיפקו סופרנובות, ומהגנתם של צדק והירח. כך יכלו החיים להופיע על כדור הארץ והתרבות להמשיך. כאשר אנו מביטים ביקום הנצפה כיום, זוהי קיום מיוחד מאוד, מאוד. האנשים החיים על כדור הארץ כיום צריכים להיות אסירי תודה ליקום. אם נצטט אמרה מערבית: תודה לאל!