Language:Persian波斯语 | فارسی
【حفظ تعادل انرژی - بخش پایینی: زمین و زندگی Maintaining Energy Balance - Part 2: Earth and Life】
حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، یک ابر مولکولی عظیم (عمدتاً از هیدروژن، هلیوم و غبار میانستارهای تشکیل شده) احتمالاً به دلیل موج ضربهای ناشی از انفجار ابرنواختری مجاور یا آشفتگی گرانشی بازوهای مارپیچی کهکشان راه شیری، شروع به فروریختن کرد و منظومه شمسی را تشکیل داد. در طول فروریختن، چرخش ابر شتاب گرفت، ماده به سمت مرکز جمع شد و ساختاری مسطح و چرخان به شکل دیسک (دیسک پیشسیارهای) ایجاد کرد. بخش فوقالعاده چگال مرکزی به تدریج خورشید اولیه را تشکیل داد. ماده مرکزی منقبض و گرم شد و یک ستاره جوان اولیه (خورشید اولیه) پدید آورد. در این هنگام، شیب دما در دیسک اطراف قابل توجه بود: دمای بالا در بخش داخلی (چگالش سنگها/فلزات)، دمای پایین در بخش خارجی (جایی که یخ و گازها میتوانستند باقی بمانند). تکامل ماده درون دیسک: ذرات غبار از طریق الکتریسیته ساکن و برخوردها به سیارههای کوچک (اجرام کیلومتری) تبدیل شدند، سپس از طریق برافزایش گرانشی به اجرام بزرگتری رشد کردند. دیسک پیشسیارهای پس از تشکیل خورشید باقی ماند. سیارههای کوچک از طریق برخوردهای مکرر با هم ادغام شده و سیارات را تشکیل دادند. زمین نیز در همین زمان شکل گرفت و عمدتاً از گازها (H₂، He) و غبار (سیلیکاتها، اکسیدهای فلزی و غیره) تشکیل شده بود. ذرات غبار برخورد کرده و به سیارههای کوچک کیلومتری تبدیل شدند و سپس مواد اطراف را بیشتر برافزایش دادند تا زمین اولیه (جنین زمین) را تشکیل دهند. انرژی جنبشی آزاد شده در فرآیند برافزایش به انرژی گرمایی تبدیل شد و باعث شد زمین اولیه در حالت کاملاً مذاب قرار گیرد. آهن و نیکل با چگالی بالا به سمت مرکز فرو رفتند و انرژی پتانسیل گرانشی (حدود ۱۰³¹ ژول) آزاد کرده و داخل را بیشتر گرم کردند. سیلیکاتهای سبکتر به سمت بالا شناور شدند و به تدریج سرد شده و پوسته اولیه را تشکیل دادند. واپاشی عناصر با نیمهعمر طولانی مانند اورانیوم-۲۳۸، توریم-۲۳۲، پتاسیم-۴۰ منبع گرمای بلندمدتی را فراهم کرد (که هنوز هم حدود ۵۰٪ از گرمای زمینگرمایی را تأمین میکند). همرفت گوشته، گرمای داخلی را به سطح منتقل کرد و فورانهای آتشفشانی انرژی اضافی را آزاد کرده و از ذوب بیش از حد جلوگیری کردند. زمین با ایجاد تعادل دینامیکی بین سرمایش تشعشعی (قانون استفان-بولتزمن) و تولید گرمای داخلی (واپاشی رادیواکتیو)، از تبدیل شدن به سنگی مرده جلوگیری کرد. فورانهای آتشفشانی H₂O، CO₂، N₂، CH₄، NH₃ و غیره را آزاد کرده و جو احیاءکننده (reducing atmosphere) را تشکیل دادند. بخشی از آب احتمالاً از طریق برخورد شهابسنگهای غنی از آب (مانند کندریتهای کربنی) منتقل شده است. غلظت بالای CO₂ و CH₄ دمای سطح را حفظ کرده، از یخ زدن اقیانوسها جلوگیری کرد (روشنایی خورشید اولیه تنها ۷۰٪ مقدار فعلی بود) و تعادل اثر گلخانهای را حفظ کرد. آب دریا یونهای موجود در سنگهای آتشفشانی (مانند Na⁺، Cl⁻) را حل کرده و چرخههای ژئوشیمیایی را آغاز کرد.
شاید شکلگیری اجرام آسمانی تصادفی باشد، یا شاید چیدمان دقیق آفریدگار. زمین در منطقه قابل سکونت برای زندگی مبتنی بر کربن قرار دارد. و از نور پایدار هستهای خورشید برای میلیاردها سال، منابع مادی ضروری ارائه شده توسط ابرنواخترها، و محافظت مشتری و ماه برخوردار است. بدین ترتیب، زندگی میتواند بر روی زمین پدید آید و تمدن ادامه یابد. با نگاه به جهان قابل مشاهده امروزی، این یک وجود بسیار، بسیار ویژه است. افرادی که امروزه بر روی زمین زندگی میکنند باید از جهان سپاسگزار باشند. به قول یک ضربالمثل غربی: خدا را شکر!
|
