كوكب الأرض
تُعدّ الأرض الموطن الرئيسي الذي يعيش عليه العديد من الكائنات الحية بما فيهم البشر، إذ يمارسون جميع الأنشطة والأعمال المُختلفة والتي تتعلّق بأمور حياتهم اليومية والعملية، هذا وقد يحتل كوكب الأرض المرتبة الخامسة من ناحية حجمه مُقارنةً بباقي كواكب المجموعة الشمسية، حيث يصل قطرها إلى حوالي”8000″ ميل، في حين أنّه يقع في المرتبة الثالثة من ناحية بُعده عن الشمس.
تكون الأرض
تكّونت الأرض قبل حوالي أكثر من”4.6″ مليار سنة، هذا ومن المعروف أن الأرض تدور حول الشمس كل”365″ يوماً مُشكلةً ما يُعرف بالسنة الفلكية للأرض، في حين أنّها تدور حول نفسها حوالي” 366″ مرة.
تحتوي الأرض على عدد من الأغلفة المُختلفة لكل منها تقسيمات ومكونات تختلف عن الأخرى، فمثلاً ينقسم غلاف الأرض الصخري إلى مجموعة من الصفائح التكتونية الصلبة والتي كانت وما زالت تتحرك علي السطح منذ ملايين السنين.
تُعتبر الأرض الكوكب الوحيد من الكواكب الشمسية الذي يحتوي على غلافاً جوياً كما أنّه الكوكب الوحيد الذي يوجد عليه أنماطاً مُختلفة من الحياة هذا وقد تُغطي المياه ما يُقارب سبعون بالمئة من مساحة سطح الأرض، في حين تُشكّل اليابسة ما تبقّى من تلك المساحة والتي لا تزيد” 30%”.
إلى جانب ذلك فإنّ سطح الأرض يتكوّن من مجموعة من الطبقات التي تختلف في مساحتها وتركيبها وخصائصها، والتي تكون موزعة من سطح الأرض إلى مركزها عبر مسافاتٍ تم تقديرها بما يُقارب” 7″ كيلو متر، إلى جانب ذلك فإنّ درجة حرارة طبقات الأرض الداخلية أكبر من درجات الحرارة السائدة على سطحها.
استكشاف طبقات الأرض
استكشاف طبقات الأرض يعد من أكثر المجالات إثارة في علوم الجيولوجيا. تبدأ الرحلة من السطح الخارجي الذي نعيش عليه، المعروف بالقشرة الأرضية، وصولًا إلى النواة الداخلية الحارقة في قلب الكوكب. القشرة الأرضية تتكون من صفائح تكتونية تتحرك وتتصادم، مما يتسبب في الزلازل والبراكين.
تحتها تقع طبقة الوشاح، وهي منطقة من الصخور المنصهرة والمواد الصلبة التي تتحرك ببطء شديد. مع الغوص أعمق، نصل إلى اللب الخارجي السائل واللب الداخلي الصلب، حيث تكون درجات الحرارة والضغوط هائلة. استكشاف هذه الطبقات يتم باستخدام تقنيات متقدمة مثل الزلازل الاصطناعية وتحليل الموجات الزلزالية، مما يساعد العلماء على فهم تكوين الأرض وتاريخها الجيولوجي بشكل أفضل.
تصنيف طبقات الأرض حسب الميكانيكا
لجأ العلماء إلى تصيف طبقات الأرض من خلال اعتمادهم على أهم الخصائص الميكانيكية والفيزيائية كالصلابة والقساوة والمتانة، كما أنّهم توصلوا من خلال دراساتهم وأبحاثهم أنّ كل طبقة من تلك الطبقات تختلف عن الأخرى في حالتها الفيزيائية؛ الأمر الذي دفعهم إلى تقسيمها إلى خمس طبقات رئيسية وهي:
الغلاف الصخري
- يُشكّل الغلاف الصخري السطح الخارجي الذي يعيش عليه أنواعاً مُختلفة من الكائنات الحية والبشر، كما أنّه يُعدّ الطبقة الأولى والأهم ضمن الطبقات الأرضية، يمتاز الغلاف الصخري بصلابته، كما أنّه قادر على تشكيل مجموعة من الصفائح التكتونية والتي تتحرك مُتقاربةً من بعضها البعض.
- إلى جانب ذلك فقد يتكّون الغلاف الصخري من مجموعة من الصخور الصلبة، إضافةً إلى احتوائه على كميات قليلة من الصهارة والتي تتواجد أسفل البراكين أو في الأماكن التي تتدفّق فيها، وعليه فإنّ نسبة تلك الصهارة لا تتجاوز”0.1%” من حجم غلاف الأرض الصخري الكامل.
- هذا وقد أشارت العديد من الدراسات والأبحاث إلى أنّ الغلاف الصخري يحتوي على جزئيين رئيسيين وهما القشرة والستار، حيث تُشكّل القشرة الجزء العلوي من ذلك الغلاف، في حين يُعتبر الستار الجزء السفلي لنفس الغلاف، إلى جانب ذلك فإنّ كل من هذين الجزئيين يتحدان مع بعضها البعض لتكوين طبقة صلبة تمتد عبر جميع أجزاء الأرض.
الغلاف المائع
- يقع هذا الغلاف أسفل غلاف الأرض الصخري، تمتاز طبقة هذا الغلاف بأنّها من الطبقات الضعيفة نسبياً؛ الأمر الذي يجعلها تتبع في سلوكها سلوك المواد اللدنة (وهي عبارة عن مواد قابلة للتشكيل دون أن تنكسر).
- هذا وقد تتشابه طبقة هذا الغلاف إلى درجةٍ كبيرة مع الخصائص الكيميائية لستار الغلاف الصخري، إلى جانب ذلك فقد يمتاز الغلاف المائع بليونته الناتجة بسبب درجات الحرارة المُرتفعة التي قد تتساوى مع درجة انصهار الصخور الموجودة بداخلها.
- يحتوي الغلاف المائع على مجموة من الصخور المُنصهرة؛ الأمر الذي يجعل منّه غلافاً مائعاً، على عكس غلاف الأرض الصخري الذي يحتوي على مجموعة من المعادن الصلبة التي تجعل صخوره صلبة ومترابطة مع بعضها.
- يُعتبر الغلاف المائع من أهم المصادر الرئيسية لمجموعة من الماغما والصهارة؛ وذلك نتيجة وجود درجات حرارته بالقرب من نقطة الانصهار، إضافةً إلى ذلك فإنّ لهذا الغلاف علاقة في تكوين وتنشيط حركة البراكين على حدود الصفائح التكتونية، كما أنّه يمتاز بمعدلات تدفق لا تتجاوز سنتيمترات في السنة.
الغلاف الأوسط
- يمتد عمق هذا الغلاف باتجاه باطن الأرض، يقع أسفل الغلاف المائع، ينقسم إلى طبقتين رئيسيتين؛ طبقة الميزوسفير العليا، وطبقة الميزوسفير السفلي، كما أنّه يمتاز بصلابة صخوره؛ وذلك نتيجة تعرّضه المُستمر لدرجات الحرارة والضغط، الأمرالذي يمنع حدوث عمليّات الإنكسار في داخلها.
- اللُّب الخارجي: تقع هذه الطبقة أسفل الغلاف الأوسط، كما أنّها تظهر في الحالة السائلة؛ وذلك نظراً لكونها تحتوي على مجموعة من العناصر والمعادن كالحديدوالنيكل.
- اللُّب الداخلي: تمتاز هذه الطبقة بتعرُّضها الدائم للضغط المُرتفع؛ الأمر الذي يجعلها تظهر في الحالة الصلبة، إلى جانب ذلك فإن هذه الطبقة تتشابه في تركيبها المعدني مع طبقة اللُّب الخارجي، إلى جانب تشابه كل من تلك الطبقات في درجات الحرارة.
