سیاره زمین از نگاه رصدخانه اقلیم فضای ژرف ناسا

سیاره زمین ؛ تاریخچه، ساختار، حقایق جالب و هرآنچه باید بدانید

پنج‌شنبه ۲۷ مهر ۱۴۰۲ - ۱۷:۰۰مطالعه 16 دقیقه
زمین، خانه ما و تنها سیاره شناخته‌شده در کیهان است که از حیات پشتیبانی می‌کند. با نحوه شکل‌گیری، ساختار، تاریخچه حیات و آینده سیاره آبی آشنا شوید.
تبلیغات

زمین، خانه‌ی ما، سومین سیاره از نظر نزدیکی به خورشید است. هرچند دانشمندان به‌طور مداوم درحال جستجو برای یافتن سرنخ‌ها از حیات در فراتر از زمین هستند، جهان آبی ما همچنان تنها مکان در کیهان است که می‌دانیم حیات در آن وجود دارد.

زمین پنجمین سیاره‌ی بزرگ منظومه شمسی است. سیاره‌ی ما از چهار غول گازی شامل مشتری، زحل، اورانوس و نپتون کوچک‌تر، اما از سه سیاره‌ی سنگی دیگر، یعنی عطارد، زهره و مریخ بزرگ‌تر است. زمین با قطر نزدیک به ۱۳ هزار کیلومتر، جسمی تقریبا کروی به‌حساب می‌آید. چرخش زمین موجب می‌شود که قطب‌ها فشرده و بخش استوایی متورم شود و شکل واقعی آن «کره‌وار» باشد.

سیاره ما به دلایل زیادی منحصربه‌فرد است؛ اما آب و اکسیژن دو ویژگی تعیین‌کننده‌ی آن هستند. زمین از فاصله‌ی تقریبا ۱۵۰ میلیون کیلومتری به دور خورشید می‌چرخد و به لطف همین مسافت مناسب می‌تواند از آب مایع روی سطح خود پشتیبانی کند. آب تقریبا ۷۰ درصد از سطح زمین را می‌پوشاند و بیشتر آن در اقیانوس‌ها قرار دارد. از سوی دیگر، تقریبا یک‌پنجم جو زمین را اکسیژن تشکیل می‌دهد.

زمین چگونه شکل گرفت؟

قرض پیش‌سیاره‌ای اطراف ستاره‌ای جوان
تصویر هنری از قرص پیش‌سیاره‌ای در اطراف ستاره‌ای جوان.

دانشمندان باور دارند که زمین درحدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش تقریبا همزمان با خورشید و سایر سیاره‌ها تشکیل شد. در آن زمان، منظومه شمسی از یک ابر غول‌پیکر چرخان از گاز و غبار به نام سحابی خورشیدی به‌وجود آمد. وقتی این سحابی تحت نیروی گرانش درخود فروریخت، سریع‌تر چرخید و به شکل یک قرص صاف شد. سپس بیشتر مواد موجود در قرص به سمت مرکز کشیده شد و خورشید را تشکیل داد.

در مرحله‌ی بعد، دیگر ذرات درون قرص با هم برخورد کردند، به یکدیگر چسبیدند و اجسامی بزرگ‌تر ازجمله زمین را به‌وجود آوردند. این تصور وجود دارد که زمین به‌عنوان یک توده‌ی سنگی فاقد آب حیات خود را آغاز کرد. دانشمندان گمان می‌کنند که زمین دراثر برخورد با سیارک‌ها و دنباله‌دارهایی که در دوران آشوبناک اولیه‌ی منظومه شمسی به هر سو پرواز می‌کردند، احتمالا شرایطی جهنمی داشت.

بیشتر بخوانید

بااین‌حال، سیمون مارکی، دانشمند سیاره‌شناس در موسسه تحقیقات جنوب غربی در کلرادو آمریکا به اسپیس‌دات‌کام می‌گوید تجزیه‌وتحلیل مواد معدنی به‌دام‌افتاده در بلورهای میکروسکوپی باستانی نشان می‌دهد که در ۵۰۰ میلیون سال اول زمین، آب مایع وجود داشته است.

مواد رادیواکتیو موجود در سنگ‌ها و افزایش فشار در اعماق زمین، گرمای کافی را برای ذوب بخش درونی سیاره ایجاد کرد و موجب شد که برخی از مواد شیمیایی به سطح برسند و آب را تشکیل دهند؛ درحالی‌که برخی دیگر به گازهای جو تبدیل شدند. شواهد اخیر نشان می‌دهد که پوسته‌ی زمین و اقیانوس‌ها ممکن است درحدود ۲۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری سیاره پدید آمده باشند.

مدار زمین به دور خورشید

تصویر هنری از منظومه شمسی
هشت سیاره‌ی منظومه شمسی در مدارهای مختلف به دور خورشید می‌چرخند.

زمین درحالی‌که به دور خورشید می‌چرخد، همزمان حول خطی فرضی به نام محور نیز می‌چرخد که از قطب شمال تا قطب جنوب و از درون هسته‌ی سیاره می‌گذرد. یک گردش زمین به دور محور خود که با عنوان حرکت وضعی زمین شناخته می‌شود، ۲۳٫۹۳۴ ساعت طول می‌کشد. تکمیل یک چرخش به دور خورشید یا حرکت انتقالی زمین نیز ۳۶۵٫۲۶ روز زمان می‌برد. روزها و سال‌های ما روی زمین برپایه‌ی این چرخش‌ها تعریف می‌شود.

زمین در محدوده‌ای معروف به کمربند حیات یا منطقه گلدی‌لاکس به دور خورشید می‌چرخد

محور چرخش زمین نسبت به صفحه‌ی دایرةالبروج یا سطحی خیالی که سیاره‌ها روی آن به دور خورشید می‌چرخند، اندکی کج شده است. این انحراف محوری موجب می‌شود که نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی زمین در مواقعی از سال رو به خورشید یا از آن رویگردان باشند. این وضعیت، میزان نور دریافتی نیم‌کره‌ها را تغییر می‌دهد و درنتیجه تغییرات فصلی را به‌وجود می‌آورد.

زمین در محدوده‌ای معروف به کمربند حیات یا منطقه گلدی‌لاکس به دور خورشید می‌چرخد؛ جایی که دما برای حفظ آب مایع روی سطح سیاره مناسب است. مدار زمین دایره‌ای کامل نیست، بلکه درعوض مثل سایر سیاره‌های منظومه شمسی تا حدی بیضی‌شکل است. بیضوی‌بودن مدار موجب می‌شود که زمین در اواسط دی‌ماه کمی به خورشید نزدیک‌تر و در اواسط تیرماه از آن دور شود. بااین‌حال، این نزدیکی و دوری نسبت به انحراف محور زمین، تاثیر بسیار کمتری بر میزان نور رسیده به سطح سیاره دارد.

برخی ارقام مربوط به مدار زمین به شرح زیر است:

  • میانگین فاصله از خورشید: ۱۴۹٬۵۹۸٬۲۶۲ کیلومتر.
  • حضیض (نزدیک‌ترین فاصله به خورشید): ۱۴۷٬۰۹۸٬۲۹۱ کیلومتر.
  • اوج (دورترین فاصله از خورشید): ۱۵۲٬۰۹۸٬۲۳۳ کیلومتر.
  • طول روز خورشیدی (یک چرخش حول محور خود): ۲۳٫۹۳۴ ساعت.
  • طول سال (یک چرخش به دور خورشید): ۳۶۵٫۲۶ روز.
  • انحراف محوری:‌ ۲۳٫۴۳۹۳ درجه.
  • ساختار درونی زمین

    ساختار درونی زمین
    ساختار درونی زمین.

    هسته‌ی زمین تقریبا ۷۱۰۰ کیلومتر عرض دارد و کمی بزرگ‌تر از نیمی از قطر زمین و تقریبا به اندازه‌ی مریخ است. بیرونی‌ترین قسمت هسته با عرض نزدیک به ۲۲۵۰ کیلومتر مایع و هسته‌ی داخلی جامد است. این هسته‌ی جامد تقریبا چهار پنجم ماه زمین اندازه دارد و قطر آن به حدود ۲۶۰۰ کیلومتر می‌رسد. هسته مسئول میدان مغناطیسی سیاره است که به تغییر جهت ذرات باردار مضر خورشید کمک می‌کند.

    در بالای هسته، گوشته‌ی زمین قرار دارد که ضخامت آن تقریبا ۲۹۰۰ کیلومتر است. گوشته کاملا سفت نیست، بلکه به صورت چسبناک و نیمه‌جامد است و می‌تواند به آرامی جریان یابد. پوسته‌ی زمین مانند تکه چوبی شناور روی آب، روی گوشته شناور است. حرکت آهسته‌ی سنگ‌ها در گوشته، به شکل‌گیری تکتونیک صفحه‌ای، فعالیت آتشفشانی، گسترش بستر دریا، زمین‌لرزه و کوه‌زایی منجر می‌شود.

    هرچه به سمت هسته پایین‌تر برویم، زمین گرم‌تر می‌شود

    در بالای گوشته، زمین دارای دو نوع پوسته است. سطح خشک قاره‌ها بیشتر از گرانیت و سایر کانی‌های سبک سیلیکات تشکیل شده؛ درحالی‌که کف اقیانوس‌ها بیشتر از نوعی سنگ آتشفشانی تیره و متراکم به نام بازالت شکل گرفته است ضخامت پوسته‌ی قاره‌ای به‌طور متوسط حدود ۴۰ کیلومتر است؛ هرچند می‌تواند در برخی مناطق نازک‌تر یا ضخیم‌تر باشد. پوسته‌ی اقیانوسی معمولا فقط نزدیک به هشت کیلومتر ضخامت دارد.

    هرچه به سمت هسته پایین‌تر برویم، زمین گرم‌تر می‌شود. دما در پایین پوسته‌ی قاره‌ای به حدود هزار درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد و در هر کیلومتر زیر پوسته، یک درجه افزایش می‌یابد. زمین‌شناسان باور دارند که دمای هسته‌ی بیرونی زمین حدود ۳۷۰۰ تا ۴۳۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است و هسته‌ی داخلی ممکن است با رسیدن به دمای وحشتناک هفت‌هزار درجه‌ی سانتی‌گراد، از سطح خورشید نیز داغ‌تر باشد.

    میدان مغناطیسی زمین

    میدان مغناطیسی زمین به‌وسیله‌ی جریان‌های جاری در هسته‌ی بیرونی زمین، به‌وجود می‌آید. قطب‌های مغناطیسی همواره درحال حرکت هستند؛ به‌طوری که قطب شمال مغناطیسی از زمان آغاز ردیابی حرکات در دهه‌ی ۱۸۳۰، حرکت رو به شمال خود را سالانه تا ۴۰ کیلومتر شتاب می‌دهد. این قطب احتمالا در طول چند دهه، از آمریکای شمالی خارج خواهد شد و به سیبری خواهد رسید.

    میدان مغناطیسی زمین به روش‌های دیگر نیز درحال تغییر است. به‌نقل از ناسا، میدان مغناطیسی از قرن ۱۹ام در سطح جهانی ۱۰ درصد ضعیف شده؛ اما این تغییرات درمقایسه با حرکات میدان مغناطیسی زمین در گذشته چندان چشمگیر نیست. میدان مغناطیسی در هر میلیون سال یا بیشتر چندبار به‌طور کامل جابه‌جا می‌شود و قطب شمال و جنوب جای خود را عوض می‌کنند. درحال‌حاضر، تکمیل چرخش بعدی میدان مغناطیسی ممکن است بین ۱۰۰ تا ۳ هزار سال طول بکشد.

    بیشتر بخوانید

    وقتی میدان مغناطیسی زمین در دوران باستان معکوس شد، قدرت آن تقریبا ۹۰ درصد کاهش یافت. این افت قدرت میدان مغناطیسی، سیاره را دربرابر طوفان‌ها و تابش‌های خورشید آسیب‌پذیرتر می‌کند و می‌تواند آسیب چشمگیر به ماهوار‌ه‌ها و همچنین زیرساخت‌های ارتباطی و شبکه‌های برق به‌دنبال داشته باشد. صرفا می‌توانیم امیدوار باشیم که تا وقوع چنین رویدادی همچنان زمان زیادی باقی مانده باشد تا برای ابداع فناوری‌های مقاوم در برابر آسیب‌های بزرگ، فرصت کافی داشته باشیم.

    وقتی ذرات باردار خورشید در میدان مغناطیسی زمین به دام می‌افتند، به مولکول‌های هوا برفراز قطب‌های مغناطیسی برخورد می‌کنند و موجب درخشش آن‌ها می‌شوند. این پدیده به شفق‌های قطبی شمالی و جنوبی معروف است.

    اتمسفر زمین

    چشم‌انداز اتمسفر زمین از فضا
    جو زمین، سیاره را احاطه کرده است و هرچه از سطح دورتر بریم، رقیق‌تر می‌شود.

    جو زمین تقریبا ۷۸ درصد نیتروژن، ۲۱ درصد اکسیژن و مقادیر کمی آب، آرگون، دی‌اکسیدکربن و سایر گازها را در خود جای داده است. هیچ سیاره‌ی دیگری در منظومه شمسی دارای اتمسفر مملو از اکسیژن آزاد نیست؛ عنصری که برای یکی از دیگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد زمین، یعنی حیات ضروری است.

    اتمسفر زمین، سیاره را احاطه کرده و هرچه از سطح دورتر بریم، رقیق‌تر می‌شود. تقریبا ۱۶۰ کیلومتر برفرار زمین، هوا به قدری رقیق است که ماهواره‌ها می‌توانند با مقاومت کمی پرواز کنند. بااین‌حال، اثر جو را می‌توان تا ۶۰۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین پیدا کرد.

    پایین‌ترین لایه‌ی اتمسفر با نام تروپوسفر شناخته می‌شود و به‌طور دائم درحال حرکت است؛ به همین دلیل در مناطق مختلف زمین، شرایط جوی متفاوت داریم. نور خورشید سطح سیاره را گرم می‌کند و موجب صعود هوای گرم در تروپوسفر می‌شود. این هوا با کاهش فشار جو منبسط و سرد می‌شود و از آنجایی که هوای خنک از محیط اطرافش متراکم‌تر است، پایین می‌رود و دوباره به‌وسیله‌ی زمین گرم می‌شود.

    بدون اثر گلخانه‌ای، زمین احتمالا برای وجود حیات بسیار سرد می‌شد

    برفراز تروپوسفر، تقریبا ۴۸ کیلومتر بالاتر از سطح زمین، لایه‌ی بعدی اتمسفر به نام استراتوسفر قرار دارد. هوای ساکن استراتوسفر حاوی لایه‌ی ازون است. ازون زمانی به‌وجود می‌آید که نور فرابنفش خورشید، اکسیژن تنفس‌پذیر یا O2 را به اتم‌های منفرد می‌شکافد و آن تک‌اتم‌ها با مولکول‌های O2 پیوند می‌خورند تا ازون یا O3 را تشکیل بدهند. اوزن از رسیدن بخش عمده‌ی پرتوهای مضر فرابنفش خورشید به سطح زمین جلوگیری می‌کند. این پرتوها می‌توانند به حیات آسیب برسانند و موجب جهش‌های ژنتیکی شوند.

    بخار آب، دی‌اکسیدکربن و سایر گازهای موجود در جو، گرمای خورشید را به‌دام می‌اندازند و زمین را گرم می‌کنند. بدون این به اصطلاح «اثر گلخانه‌ای»، زمین احتمالا برای وجود حیات بسیار سرد می‌شد. بااین‌حال، اگر حجم این گازها بیش از حد باشد، «اثر گریز گلخانه‌ای» موجب شکل‌گیری شرایطی جهنمی مانند سطح کنونی سیاره زهره می‌شود.

    ماهواره‌های چرخان در مدار زمین نشان داده‌اند که جو فوقانی درطول روز منبسط می‌شود و در شب دراثر گرمایش و سرمایش منقبض می‌شود.

    ترکیبات شیمیایی زمین

    اکسیژن، فراوان‌ترین عنصر در سنگ‌های پوسته‌ی زمین است و تقریبا ۴۷ درصد از وزن کل این سنگ‌ها را تشکیل می‌دهد. دومین عنصر فراوان، سیلیسیوم با نزدیک به ۲۷ درصد و پس از آن آلومینیوم با ۸ درصد است. آهن با ۵ درصد، کلسیم با ۴ درصد و سدیم، پتاسیم و منیزیم، هرکدام با دو درصد، دیگر عناصر زمین را تشکیل می‌دهند.

    هسته‌ی زمین بیشتر آهن و نیکل و مقادیر بالقوه کمتری از عناصر سبک‌تر مانند گوگرد و اکسیژن را در خود جای داده است. گوشته‌ی زمین نیز از سنگ‌های سیلیکات غنی از منیزیم و آهن ساخته شده است. (ترکیب سیلیسیوم و اکسیژن با عنوان سیلیکا یا دی‌اکسید سیلیسیوم و کانی‌های حاوی سیلیکا با عنوان کانی‌های سیلیکات شناخته می‌شوند.)

    ماه زمین

    نمای ماه از ایستگاه فضایی بین‌المللی
    تصویر ماه از ایستگاه فضایی بین‌المللی.

    ماه، تنها قمر طبیعی زمین و همراه همیشگی سیاره‌ی ما بوده است. ماه از میلیاردها سال پیش، قبل از آنکه اولین جرقه‌های حیات در اقیانوس‌ها زده شود، حتی پیش از آنکه زمین به اندازه‌ی کافی خنک شود تا اقیانوس داشته باشد، درحال چرخش به دور سیاره‌ی ما بوده است. به‌جز عطارد و زهره که هیچ قمری ندارند، تمام دیگر سیاره‌های منظومه شمسی دو یا بیشتر قمر دارند.

    ماه با عرض ۳۴۷۴ کیلومتر، تقریبا یک‌چهارم قطر زمین است و پس از گانیمد، تیتان، کالیستو و آیو، پنجمین قمر بزرگ منظومه شمسی محسوب می‌شود. بااین‌حال، اگر پلوتون را سیاره به حساب نیاوریم، زمین با توجه به اندازه‌ی نسبتا کوچک خود، بزرگ‌ترین قمر را در بین تمام سیاره‌های دیگر دارد. ماه پس از خورشید، درخشان‌ترین جرم آسمان است.

    موقعیت به ظاهر آرام کنونی ماه در آسمان شب، در گذشته‌ای پرآشوب ریشه دارد. ماه تقریبا ۴٫۵ میلیارد سال پیش شکل گرفت؛ وقتی منظومه شمسی در مراحل اولیه به‌سر می‌برد و احتمال برخورد دنباله‌دارها، شهاب‌واره‌ها، سیارک‌ها و سایر اجرام با یکدیگر بسیار بالاتر از امروز بود. یکی از این برخوردها بین زمین و جسمی به اندازه‌ی مریخ رخ داد و احتمالا سنگ‌های مذاب را به درون فضا پرتاب کرد. برخی از این سنگ‌ها به‌هم پیوستند و سرد شدند و جسمی را به‌وجود آوردند که امروزه با عنوان ماه می‌شناسیم.

    ماه تنها جهان دیگری است که انسان‌ها روی آن قدم گذاشته‌اند

    شکل‌گیری ماه در دوران آشوبناک اولیه‌ی منظومه شمسی و پیوندهای نزدیکش با زمین جوان، آن را به یکی از امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها برای کشف اسرار تولد و تکامل محله‌ی خورشیدی و سیاره‌ی خاستگاه ما تبدیل می‌کند. ماه برخلاف زمین، دارای تکتونیک صفحه‌ای نیست و درنتیجه چهره‌اش به‌طور مداوم تغییر نمی‌کند. همچنین باد و بارانی در کار نیست تا سنگ‌های باستانی را از بین ببرد.

    نسل‌های زیادی از اخترشناسان، این دنیای کوچک بدون هوای مجاور زمین را از سطح چاله‌دار تا هسته‌ی آهنی متراکمش مطالعه کرده‌اند. ماه تنها جهان دیگری است که انسان‌ها روی آن قدم گذاشته‌اند و همچنان کاندیدای اصلی برای بازدیدهای بعدی در آینده است.

    حیات زمین

    تصویر هنری از خورشید و سیاره‌های منظومه شمسی

    زمین تنها سیاره در جهان است که می‌دانیم حیات دارد. جهان آبی ما دارای چندین میلیون گونه‌ی توصیف‌شده است که در زیستگاه‌های مختلف، از اعماق اقیانوس‌ها گرفته تا چند کیلومتری اتمسفر زندگی می‌کنند. به باور پژوهشگران، گونه‌های بسیار بیشتری وجود دارند که برای علم ناشناخته باقی مانده‌اند.

    بااین‌حال، منشاء حیات روی زمین همچنان یکی از اسرار بزرگ علم است. پاسخ‌های مختلفی برای این مسئله ارائه شده است که همگی تاییدنشده باقی مانده‌اند. برای آنکه بفهمیم آیا ما در کهکشان تنها هستیم یا خیر، باید بهتر درک کنیم که چه شرایطی از نظر ژئوشیمیایی اولین اشکال حیات را پرورش داده است. کدام چرخه‌ی آب، شیمی و دما موجب شکل‌گیری واکنش‌های شیمیایی لازم برای ظهور حیات در سیاره‌ی ما شد؟

    دانشمندان گمان می‌کنند که تقریبا ۲۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری زمین در ۴٫۵ میلیارد سال پیش، شرایط مناسب برای پشتیبانی از حیات روی سیاره ایجاد شد. بااین‌حال، قدیمی‌ترین فسیل‌های شناخته‌شده فقط ۳٫۷ میلیارد سال قدمت دارند. درطول آن پنجره‌ی ۶۰۰ میلیون ساله، ممکن است حیات بارها و بارها پدید آمده باشد، اما دراثر برخوردهای فاجعه‌بار سیارک‌ها و دنباله‌دارها با زمین از بین رفته باشد.

    منشاء حیات روی زمین همچنان یکی از اسرار بزرگ علم است

    دستورالعمل شکل‌گیری حیات شامل یک منبع انرژی ثابت، ترکیبات آلی و آب است. نور خورشید منبع انرژی را در سطح زمین فراهم می‌کند و موجب فتوسنتز می‌شود. در کف اقیانوس نیز انرژی زمین‌گرمایی مواد مغذی شیمیایی مورد نیاز موجودات زنده را تامین می‌کند.

    علاوه‌براین، برخی عناصر برای ظهور حیات ضروری هستند. این عناصر برای ما شامل کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و فسفر است؛ اما معماهای علمی متعددی در مورد چگونگی به‌هم‌پیوستن این عناصر در زمین وجود دارد. به‌عنوان مثال، دانشمندان انتظار ندارند که سیاره‌ای شکل‌گرفته در نزدیکی خورشید، به‌طور طبیعی حاوی عناصر فراری همچون کربن و نیتروژن باشد؛ زیرا این عناصر فقط در دمای بسیار سرد به شکل جامد درمی‌آیند. کربن از نظر شیمیایی بیشتر به‌جای پیوند با سنگ، با آهن پیوند می‌خورد؛ درنتیجه حتی اگر کربن در زمین اولیه به درون فضا تبخیر نشده باشد، از هسته‌ی فلزی سیاره‌ی ما سر در آورده است.

    آخرین عنصر لازم آب است. درحال‌حاضر نزدیک به ۷۰ درصد از سطح زمین را آب پوشانده؛ اما ۴ میلیارد سال پیش، چقدر از این مایع حیات‌بخش روی سطح سیاره‌ی ما وجود داشت؟ آب نیز مانند کربن و نیتروژن به احتمال زیاد بخشی از اجرامی را تشکیل می‌داد که در فاصله‌ی بسیار بیشتری از خورشید به‌وجود آمدند. برای توضیح حضور آب روی زمین، یک نظریه پیشنهاد می‌کند که دسته‌ای از شهاب‌سنگ‌ها به نام کندریت‌های کربن‌دار، به اندازه‌ای دور از خورشید شکل گرفتند تا بتوانند مانند سامانه‌ی انتقال آب میان‌سیاره‌ای، مایع حیات را به زمین برسانند.

    آینده زمین

    تصویر هنری از سیاره ابرزمین ۵۵ خرچنگ ای
    تصویر هنری از سیاره ابرزمین ۵۵ خرچنگ ای که از فاصله‌ای بسیار نزدیک به دور ستاره‌اش می‌چرخد.

    بشریت درحال‌حاضر با تغییرات اقلیمی جهانی که پیامد آن، طوفان‌های قوی‌تر، خشکسالی‌های طولانی‌تر و سایر بلایای بزرگ‌تر است، دست‌وپنجه نرم می‌کند. زمین درطول ۴٫۵ میلیارد سال عمر خود، هرچند معمولا با سرعت بسیار کمتر شاهد هرج‌ومرج‌های اقلیمی زیادی بوده است. گونه‌ی ما خیلی جوان‌تر از آن است که بداند چنین تغییراتی چگونه خواهد بود. ما تازه همین ۲۰۰ هزار سال پیش درجریان پنجره‌ای نسبتا آرام در زمان تکامل یافتیم.

    اثر گلخانه‌ای تشدیدشده دراثر فعالیت‌های انسانی هم‌اکنون درحال دگرگونی آب‌وهوای زمین و ویرانی اکوسیستم‌های سرتاسر سیاره است و یکی از بزرگ‌ترین تهدیدهای وجودی محسوب می‌شود. هرچند بعید است که زمین در آینده به سرنوشت زهره، دوقلوی جهنمی خود دچار شود، با افزایش میانگین دمای زمین در آینده، قطعا بقای ما و بسیاری از گونه‌های دیگر در برخی از بخش‌های سیاره به خطر خواهد افتاد. دانشمندان در یک مطالعه نشان دادند که احتمالا تا ۲۵۰ میلیون سال دیگر، زمین آن‌قدر داغ خواهد شد که سلطه‌ی پستانداران خشکی‌زی به پایان خواهد رسید.

    این احتمال وجود دارد که تهدید وجودی اصلی از زیر زمین برخیزد و به شکل زمین‌لرزه‌ها یا فوران‌های آتشفشانی ویرانگر، آخرالزمان را رقم بزند. حتی اگر زمین با ما مهربان باشد، ممکن است کیهان با فرستادن سیارک‌ها و شهاب‌واره‌های بزرگی که توانایی گذر از درون جو سیاره را دارند، یادآور شود که اوضاع همیشه بر وفق مرادمان نخواهد بود. برخورد سیارکی به اندازه‌ی کافی بزرگ مثل نمونه‌ای که به انقراص دایناسورها انجامید، می‌تواند چنان ویرانگر باشد که زمین را به سیاره‌ای متروک تبدیل کند.

    محو کل حیات از روی زمین ظاهرا به این سادگی‌ها نیست

    اما حیات آن‌قدرها شکننده نیست. هرچند موجودات زنده درطول تاریخ طولانی زمین با انواع مصیبت‌ها مواجه شده و انقراض‌های دسته‌جمعی متعدد را پشت سر گذاشته‌اند، حیات همچنان به اشکال مختلف تداوم یافته است. گونه‌های مختلف مانند انسان شاید شکننده باشند و روزی به پایان عمرشان برسند، محو کل حیات از روی زمین ظاهرا به این سادگی‌ها نیست. زندگی همیشه در قالب گونه‌های جدید بازمی‌گردد. بااین‌حال دست‌کم براساس یک سناریو، نابودی کل حیات احتمالا اجتناب‌ناپذیر است.

    تمام سناریوهای بالا بدون شک برای حیات وحشتناک هستند، اما هیچ‌کدام به اندازه‌ی سرنوشت نهایی زمین در آینده‌ی دور ویرانگر نیستند. براساس یافته‌های یک مطالعه، بیشتر حیات روی سیاره درنهایت به دلیل کمبود اکسیژن از بین خواهند رفت. پژوهشگران گمان می‌کنند که جو غنی از اکسیژن ما ویژگی دائمی زمین نیست. درعوض، تقریبا تا یک میلیارد سال دیگر، فعالیت خورشیدی موجب می‌شود که اکسیژن اتمسفر به سطح قبل از رویداد بزرگ اکسیژنی کاهش یابد. در آن مرحله، زمین به نقطه‌ای می‌رسد که دی‌اکسیدکربن اتمسفر تجزیه می‌شود و گیاهان و ارگانیسم‌های تولیدکننده‌ی اکسیژن که به فتوسنتز متکی هستند، از بین خواهند رفت.

    بااین‌حال، حتی اگر موجودات جان‌سختی را درنظر بگیریم که در خشن‌ترین محیط‌های زمین می‌توانند بدون اکسیژن به بقای خود ادامه دهند، درنهایت هیچ‌چیز حتی خود زمین از مرگ خورشید جان سالم به‌در نخواهد برد. تقریبا پنج میلیارد سال دیگر، در پایان عمر ستاره‌ی حیا‌ت‌بخش ما، هلیوم در مقادیر بیش از حد در هسته انباشته و همجوشی هیدروژن به پوسته‌ی اطراف آن منتقل می‌شود. جابه‌جایی همجوشی از هسته، کل اتمسفر خورشید را در اندازه‌ای وحشتناک متورم خواهد کرد. آن‌گاه ستاره ما به غول سرخ تبدیل خواهد شد.

    دانشمندان دقیقا نمی‌دانند که خورشید قرمز ما چقدر بزرگ خواهد شد. در آن مرحله، قطعا عطارد و زهره به‌طور کامل بلعیده خواهند شد و اگر لبه‌های بیرونی جو خورشید به مدار زمین برسد، سیاره‌ی ما نیز به کام مرگ کشیده خواهد شد. بخش جامد خانه‌ی ما و تمام چیزهای روی آن در عرض چند دقیقه در پلاسمای خورشید حل خواهند شد و از جهانی که میلیاردها سال پابرجا بود، جز غبار پراکنده چیزی باقی نخواهد ماند.

    حقایق جالب درباره زمین

    چشم‌انداز سواحل آمریکا در اطراف خلیج مکزیک از فضا
    چشم‌انداز سواحل ایالات متحده در اطراف خلیج مکزیک از فضا.

    تقریبا تمام آنچه را که لازم بود درباره سیاره زمین بدانیم، به اختصار در بخش‌های قبلی بیان کردیم. بااین‌حال همچنان برخی حقایق جالب درباره‌ی جهان آبی ما وجود دارد که دانستن آن‌ها خالی از لطف نیست.

  • گرانش زمین یکدست نیست: از آنجایی که سیاره‌ی ما کره‌ای کامل نیست، جرم آن به‌طور نابرابر توزیع شده است. این جرم غیریکنواخت موجب ناهنجاری گرانشی بین مناطق مختلف زمین می‌شود.
  • صخره‌های مرجانی، بزرگ‌ترین ساختارهای زنده زمین: صخره‌های مرجانی از بیش‌ترین گونه در واحد سطح درمقایسه با هر اکوسیستم دیگر پشتیبانی می‌کنند و رقیب جنگل‌های بارانی هستند. این اجتماع از ارگانیسم‌های متصل به‌هم حتی از فضا مشاهده‌پذیر هستند.
  • گودال ماریانا، عمیق‌ترین نقطه زمین: عمیق‌ترین نقطه در پوسته‌ی زمین، حفره‌ای به عمق ۱۱٬۰۳۳ متر زیر سطح بخش غربی اقیانوس آرام به نام درازگودال ماریانا است.
  • دریای مرده، پست‌ترین نقطه‌ی روی خشکی: پست‌ترین نقطه‌ی روی خشکی نسبتا در دسترس است. دریای مرده که بین اردن و فلسطین واقع شده، ۴۲۷ متر زیر سطح دریا قرار دارد.
  • زمانی فقط یک قاره وجود داشت: تصور می‌شود که قاره‌های زمین چندین بار در تاریخ ۴٫۵ میلیارد ساله‌ی سیاره با یکدیگر برخورد کرده، به ابرقاره تبدیل و دوباره از هم جدا شده‌اند. آخرین ابرقاره، پانگه‌آ نام داشت که تقریبا ۲۰۰ میلیون سال پیش شروع به تجزیه کرد.
  • فلات تبت، سوم قطب زمین: فلات تبت به‌دلیل دربرداشتن حجم فراوانی آب شیرین قطب سوم نامیده می‌شود. این فلات با بیش از ۴۶هزار یخچال طبیعی، بزرگ‌ترین ذخیره‌گاه آب شیرین را در خارج از قطب شمال و جنوب در خود جای داده است.
  • دوران یخبندان: تقریبا ۶۰۰ تا ۸۰۰ میلیون سال پیش، زمین دراثر تغییرات آب‌وهوایی شدید به عصر یخبندان وارد شد. آب‌وهوا به‌قدری سرد شد که برخی دانشمندان باور دارند زمین چند مرتبه تقریبا یا به‌طور کامل منجمد شد.
  • سطح آب دریاها در گذشته متفاوت بود: آخرین پیشروی یخ در سیاره زمین تقریبا ۷۰هزار سال پیش آغاز شد، ۱۸هزار سال پیش به اوج خود رسید و ۱۱٬۵۰۰ سال پیش پایان یافت. درطول این مدت، یخچال‌های طبیعی و یخسارها در حوضه‌ی دریاچه‌های بزرگ شکل گرفتند و با محبوس‌کردن حجم عظیمی از آب، سطح آب دریاها را تا ۱۲۰ متر کاهش دادند.
  • کوه‌های عظیم زیر زمین پنهان هستند: هرچند کوه اورست ممکن است مرتفع‌ترین قله روی زمین باشد، در اعماق فضای درونی سیاره‌ی ما کوه‌های بسیار بلندی وجود دارد که بلندترین رشته‌کوه‌های روی سطح زمین درمقابل آن‌ها کوتوله به نظر می‌آیند. این کوه‌های غول‌پیکر مدفون در مرز هسته و گوشته در اعماق تقریبا سه‌هزار کیلومتری قرار دارند.
  • طول روز درحال افزایش است: وقتی زمین تقریبا ۴٫۵ میلیارد سال پیش شکل گرفت، روز آن نزدیک به ۶ ساعت بود. تا ۶۲۰ میلیون سال پیش، این میزان به ۲۱٫۹ ساعت افزایش یافت. امروزه، میانگین روز ۲۴ ساعت است؛ اما در هر قرن حدود ۱٫۷ میلی‌ثانیه افزایش می‌یابد. علت این مسئله، کاهش سرعت چرخش زمین دراثر جزرومدهای ایجادشده به‌وسیله‌ی ماه است.
  • تبلیغات
    در حال مطالعه لیست مطالعاتی هستی
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19

    نظرات

    تبلیغات