الحقبات الجيولوجية لكوكب للأرض الدهر الهادياني Hadean Eon
.png "الدهر الهادياني Hadean Eon جيولوجيا") |
| الدهر الهادياني Hadean Eon |
المقدمة
الدهر الهادياني Hadean Eon هو أقدم دهر في تاريخ الأرض، ويمتد منذ تكوين الأرض منذ حوالي 4.6 مليار سنة إلى حوالي 4 مليار سنة مضت. وهي فترة زمنية تتميز بالحرارة الشديدة والنشاط البركاني الشديد وتشكل محيطات وقارات الأرض. في حين أن الدهر الهادياني لا ينقسم إلى أقسام محددة جيدًا مثل بعض الدهور اللاحقة، فقد اقترح الجيولوجيون تقسيمات فرعية غير رسمية مختلفة بناءً على الأدلة الجيولوجية والجيوكيميائية. هذه التقسيمات الفرعية ليست مقبولة عالميًا، لكنها تساعد في توفير بعض البنية لدراسة هذا العصر القديم.
الأقسام المقترحة من عصر الهاديان
1- العصر الخفي Cryptic Era
"العصر الخفي" هو مصطلح غير رسمي يستخدمه بعض الجيولوجيين لوصف الجزء الأقدم من الدهر الهاديان، وهي فترة من تاريخ الأرض تمتد من تكوينها قبل حوالي 4.6 مليار سنة إلى حوالي 4 مليار سنة مضت. هذا المصطلح غير معترف به أو مستخدم على نطاق واسع في المجتمع الجيولوجي، ولكنه يساعد في وصف مرحلة معينة داخل عصر الهاديان.
.png "العصر الخفي Cryptic Era جيولوجيا الأرض") |
| Cryptic Era جيولوجيا الأرض |
من المهم ملاحظة أن فهمنا للعصر الخفي يعتمد على نماذج وعمليات محاكاة جيولوجية وجيوكيميائية، بالإضافة إلى دراسة المعادن والنيازك القديمة. في حين أن هذه الحقبة لا تزال غامضة وصعبة للدراسة، إلا أنها تمثل مرحلة حاسمة في تكوين الأرض، مما يمهد الطريق للتطور اللاحق لسطح الكوكب وظهور الحياة خلال الدهر الأركي.
الخصائص الرئيسية والسمات المميزة للعصر الخفي
الحرارة الشديدة:
خلال العصر الخفي، تعرضت الأرض لحرارة شديدة، ويرجع ذلك أساسًا إلى الحرارة الناتجة عن عملية تراكم الكواكب. ومع اصطدام عدد لا يحصى من الأجسام الصغيرة واندماجها لتشكل الأرض، أنتجت الطاقة المنطلقة خلال هذه الاصطدامات كوكبًا شديد الحرارة ومنصهرًا.
نشاط بركاني مكثف:
تميز العصر الهادياني ككل بنشاط بركاني كبير، ولكن من المحتمل أن العصر الخفي شهد الانفجارات البركانية الأكثر تطرفًا. أطلق هذا النشاط البركاني كميات هائلة من الغازات، بما في ذلك بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان، في الغلاف الجوي البدائي.
عدم وجود القشرة الصلبة:
لم تكن الأرض المبكرة قد طورت بعد قشرة صلبة مستقرة خلال العصر الخفي. وبدلاً من ذلك، سيطرت على السطح حالة منصهرة أو شبه منصهرة، مع تماوج مستمر للصهارة وثوران بركاني متكرر.
أحداث التأثير المتكررة Frequent Impact Events:
كان النظام الشمسي المبكر مكانًا خطيرًا، حيث لا يزال العديد من بقايا الكواكب المصغرة والحطام يدور حول الشمس. خلال العصر الخفي، من المرجح أن الأرض شهدت أحداث تصادم متكررة وكارثية، مما أدى إلى تكوين حفر كبيرة واضطراب كبير في سطح الكوكب.
تشكل القمر:
أحد أهم الأحداث خلال العصر الخفي كانت فرضية الاصطدام العملاق، والتي تشير إلى اصطدام جسم بحجم المريخ بالأرض الفتية. أدى هذا الحدث الكارثي إلى تكوين القمر وكان له تأثير عميق على التطور اللاحق للكوكب.
ظهور المحيطات الأولية:
عندما بدأت الأرض تبرد خلال الجزء الأخير من العصر الخفي، بدأ بخار الماء في الغلاف الجوي بالتكثف، مما أدى إلى تكوين أول المسطحات المائية السائلة على الأرض. من المحتمل أن هذه المحيطات المبكرة كانت مختلفة تمامًا عن المحيطات التي لدينا اليوم وربما كانت شديدة الحموضة بسبب وجود الغازات الذائبة.
قلة الحفريات أو السجلات الجيولوجية:
- يعكس مصطلح "العصر الخفي" الطبيعة الغامضة والخفية لهذه الفترة من تاريخ الأرض. لا يوجد تقريبًا أي دليل جيولوجي أو بيولوجي مباشر متبقي من هذا الوقت، مما يجعله عصرًا صعبًا للدراسة. يرجع هذا النقص في الأدلة إلى النشاط الجيولوجي الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة التي من شأنها أن تدمر أي صخور أو حفريات مبكرة.
2- الهاديان البازلتية Basaltic Hadean
.png "الهاديان البازلتية Basaltic Hadeanجيولوجيا") |
| الهاديان البازلتية Basaltic Hadean جيولوجيا |
من المهم أن نلاحظ أن فهمنا للهاديان البازلتية يعتمد على النماذج والأدلة الجيولوجية، ولكن تفاصيل هذه الفترة المبكرة تظل موضوع البحث والدراسة المستمرة. لعبت هذه المرحلة دورًا حاسمًا في تشكيل الظروف الجيولوجية والبيئية للأرض، مما مهد الطريق للتطور اللاحق لسطح الأرض واحتمال ظهور الحياة خلال الدهر الأركي.
الخصائص الرئيسية والسمات المميزة للهاديان البازلتية:
البراكين البازلتية:
خلال فترة الهاديان البازلتية، كان سطح الأرض يهيمن عليه نشاط بركاني واسع النطاق ومكثف، مما أدى إلى ثوران واسع النطاق لتدفقات الحمم البازلتية. البازلت هو نوع من الصخور البركانية يتميز بلزوجته المنخفضة، مما يسمح له بالتدفق بسهولة عبر السطح. كان هذا النشاط البركاني مدفوعًا بالحرارة الداخلية العالية للأرض الفتية.
تكوين القشرة البدائية:
ساهم الانفجار المستمر للحمم البازلتية في التكوين التدريجي لقشرة صلبة بدائية على سطح الأرض. وبينما كانت هذه القشرة بعيدة كل البعد عن الاستقرار أو التطور مقارنة بقشرة الأرض الحديثة، إلا أنها مثلت خطوة مهمة في التطور الجيولوجي للكوكب.
عدم وجود القشرة القارية:
على عكس الفترات اللاحقة في تاريخ الأرض، لم تتميز منطقة الهاديان البازلتية بوجود القشرة القارية. أما القشرة القارية، التي تتميز بتركيبتها الأكثر سمكًا والأقل كثافة مقارنة بالقشرة المحيطية، فلم تكن موجودة بعد خلال هذه المرحلة. وبدلا من ذلك، كانت قشرة الأرض تتكون في المقام الأول من قشرة محيطية حديثة التكوين وصخور بازلتية.
درجات الحرارة المرتفعة والظروف القاسية:
كان عصر الهاديان البازلتي فترة ظروف بيئية قاسية. تعرض سطح الأرض لدرجات حرارة عالية، ونشاط بركاني مكثف، وأحداث تصادمية متكررة. هذه البيئة القاسية جعلتها غير صالحة للحياة كما نعرفها.
تطور الغلاف الجوي:
خلال هذه المرحلة، كان الغلاف الجوي للأرض لا يزال يتطور. ومن المحتمل أنها تحتوي على مستويات عالية من الغازات البركانية مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وبخار الماء (H2O)، والميثان (CH4). لعبت هذه الغازات دورًا حاسمًا في تشكيل مناخ الكوكب والكيمياء الجيولوجية له خلال العصر الهادياني.
تشكيل أحواض التصادم:
أحداث التصادم الكبيرة، مثل تلك التي وقعت خلال مرحلة القصف الثقيل المتأخر لنهر الهاديان، قد تكون قد خلقت أحواض تصادم على سطح الأرض. ربما كانت هذه الأحواض بمثابة خزانات مؤقتة للحمم البركانية، مما أدى إلى تعزيز النشاط البركاني البازلتي الواسع النطاق.
الانتقال إلى الدهر الأركي:
يمثل الدهر البازلتي مرحلة انتقالية بين الحرارة الشديدة والفوضى التي رافقت تكوين الأرض المبكر والتبريد التدريجي واستقرار سطح الكوكب، مما أدى إلى ظهور المحيطات و القارات الأولى. يمثل هذا التحول التحول من الدهر الهادياني إلى الدهر الأركي.
3- القصف العنيف المتأخرLate Heavy Bombardment
يُعتقد أن القصف العنيف المتأخر قد حدث منذ حوالي 4.1 إلى 3.8 مليار سنة، مما يضعه ضمن الدهر الهادياني. هذا التوقيت يجعله أحد أهم الأحداث خلال التاريخ المبكر لنظامنا الشمسي.
القصف الثقيل المتأخر (LHB)، المعروف أيضًا باسم الكارثة القمرية، هو حدث مقترح في التاريخ المبكر للنظام الشمسي والأرض، خاصة خلال الدهر الهادياني. في حين أنه لا يزال موضوع بحث ونقاش بين العلماء، يتميز LHB بفترة من التأثيرات الشديدة للكويكبات والمذنبات على الكواكب الداخلية، بما في ذلك الأرض.
.png "القصف العنيف المتأخرLate Heavy Bombardment")
من المهم الإشارة إلى أن وجود وتوقيت القصف العنيف المتأخر لا يزال موضوعًا للبحث والتحقيق. يقترح بعض العلماء أن LHB ربما لم يكن شديدًا أو منتشرًا كما كان يُعتقد سابقًا، ويتم فحص الأدلة وتنقيحها باستمرار. ومع ذلك، فإن مفهوم القصف الثقيل المتأخر يعد أمرًا بالغ الأهمية في فهم الديناميكيات والظروف المبكرة لنظامنا الشمسي والدور الذي لعبه في تشكيل الأرض المبكرة.
الخصائص الرئيسية والسمات المميزة للقصف العنيف المتأخر:
خلال القصف العنيف المتأخر، شهد النظام الشمسي الداخلي، بما في ذلك الأرض، زيادة في عدد تأثيرات الكويكبات والمذنبات. وكانت هذه التأثيرات أكبر وأكثر تواتراً مما نلاحظه اليوم. لقد كانت فترة قصف كوني عالي بشكل استثنائي.
أدت التأثيرات الشديدة خلال LHB إلى تكوين العديد من الحفر الصدمية على أسطح الكواكب والأقمار. لا تزال هذه الحفر مرئية حتى اليوم على أجسام مثل القمر وعطارد وحتى الأرض، على الرغم من أن النشاط الجيولوجي للأرض قد محى إلى حد كبير الأدلة على العديد من التأثيرات القديمة.
يحتفظ القمر بسجل محفوظ جيدًا للقصف الثقيل المتأخر بسبب افتقاره إلى النشاط الجيولوجي والغلاف الجوي. سطح القمر مغطى بالحفر والأحواض الناتجة عن هذه الفترة، مثل أحواض إمبريوم وسيرينيتاتيس وكريسيوم.
كان من الممكن أن يكون لـ LHB تأثير كبير على بيئة الأرض المبكرة. وكان من الممكن أن تتسبب التأثيرات المتكررة والقوية في حدوث انفجارات هائلة، وإطلاق كميات هائلة من الطاقة، ومن المحتمل أن تؤدي إلى حرائق عالمية. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن تكون التأثيرات قد ساهمت في تفريغ الغازات من باطن الأرض، مما أثر على تكوين غلافها الجوي المبكر.
يعتقد بعض العلماء أن القصف العنيف المتأخر ربما لعب دورًا في تكوين محيطات الأرض. من الممكن أن تكون التأثيرات الشديدة قد أطلقت بخار الماء من داخل الأرض، والذي تكثف في النهاية وشكل المحيطات المبكرة مع تبريد الكوكب تدريجيًا.
يعتبر LHB مهمًا في المناقشات حول أصل الحياة على الأرض وتطورها المبكر. في حين أن ظهور الحياة لا يزال موضوعًا للنقاش، يتوقع بعض العلماء أن الحياة يمكن أن تكون قد ظهرت خلال عصر الهاديان، ربما متأثرة بالظروف البيئية المتغيرة الناجمة عن القصف العنيف المتأخر.
4- تكوين المحيطات Formation of Oceans
كان تكوين محيطات الأرض خلال عصر الهاديان عملية معقدة وتدريجية تمثل تحولًا مهمًا في التاريخ الجيولوجي لكوكبنا. في حين أن تفاصيل هذه العملية لا تزال موضوع بحث ونقاش مستمر، فقد ساهمت عدة عوامل رئيسية وسمات مميزة في تكوين محيطات الأرض خلال هذه الفترة المبكرة.
من المهم التأكيد على أن تكوين محيطات الأرض خلال عصر الهاديان لم يكن حدثًا مفاجئًا، بل كان عملية تدريجية تكشفت على مدى ملايين السنين. خلقت الظروف القاسية للأرض المبكرة، بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والنشاط البركاني المكثف والتأثيرات المتكررة، بيئة ديناميكية تتشكل فيها المحيطات ببطء. مهدت هذه العملية الطريق لمزيد من التطور لسطح الأرض، وتطور القارات، والظهور المحتمل للحياة خلال الدهر الأركي.
.png "Hadean Eon جيولوجيا") |
| إطلاق الغازات والبركانية |
الخصائص الرئيسية والسمات المميزة
إطلاق الغازات والبركانية:
خلال العصر الهادياني المبكر، كان سطح الأرض يهيمن عليه النشاط البركاني المكثف والحرارة الشديدة. أطلقت النشاط البركاني كميات هائلة من الغازات، بما في ذلك بخار الماء (H2O)، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، والميثان (CH4)، من باطن الأرض إلى الغلاف الجوي.
بخار الماء في الغلاف الجوي:
كان إطلاق بخار الماء من خلال إطلاق الغازات البركانية خطوة حاسمة في تكوين محيطات الأرض. ومع بدء انخفاض درجة حرارة سطح الكوكب، بدأ بعض بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي يتكثف على شكل قطرات ماء سائلة.
تكوين المحيطات المبكرة:
بمرور الوقت، ومع استمرار برودة سطح الأرض، تراكمت قطرات الماء المتكثف لتشكل أولى المسطحات المائية السائلة على الأرض. كانت هذه المحيطات المبكرة مختلفة بشكل كبير عن المحيطات الحديثة من حيث كيميائها وظروفها. ربما كانت شديدة الحموضة بسبب وجود الغازات البركانية الذائبة.
أحداث الارتطام:
تميز عصر الهاديان، بما في ذلك القصف العنيف المتأخر، بتأثيرات متكررة للكويكبات والمذنبات على سطح الأرض. ربما ساهمت بعض أحداث التأثير هذه في تكوين أحواض تصادمية أكبر، والتي كان من الممكن أن تكون بمثابة خزانات مؤقتة للمياه.
النشاط الحراري المائي:
بالإضافة إلى النشاط البركاني، ربما لعبت الفتحات الحرارية المائية الموجودة في قاع المحيط دورًا في كيمياء المحيطات المبكرة وربما ساهمت في تدوير العناصر والمعادن.
استمرار التبريد والاستقرار:
مع استمرار الكوكب في التبريد، أصبح سطح الأرض أكثر استقرارًا تدريجيًا. وقد سمح هذا للمحيطات المبكرة بالاستمرار والتطور، بينما خضع الغلاف الجوي لتغيرات كبيرة.
الدور في كيمياء البريبايوتيك:
كان تكوين محيطات الأرض خطوة حاسمة في خلق بيئة مواتية لظهور الحياة. قدمت المحيطات المبكرة وسطًا يمكن أن تحدث فيه تفاعلات كيميائية معقدة، مما قد يؤدي إلى تكوين جزيئات عضوية وسلائف الحياة.
الخاتمة
من المهم أن نلاحظ أن عصر الهاديان لم يتم توثيقه بشكل جيد مثل الفترات الجيولوجية الأحدث، وأن تقسيم تاريخه يخضع للبحث والنقاش المستمر. بالإضافة إلى ذلك، قد تختلف الأسماء والأقسام المحددة باختلاف المصادر والباحثين. ومع ذلك، فإن هذه المراحل تساعدنا على فهم العمليات التدريجية التي شكلت كوكبنا خلال تاريخه المبكر.
المراجع
- The Story of Earth: The First 4.5 Billion Years, from Stardust to Living Planet by Robert M. Hazen
- Planetary Science: The Science of Planets Around Stars by George H. A. Cole, Michael M. Woolfson
- The Earth Through Time by Harold L. Levin
- A Short History of Nearly Everything by Bill Bryson
- Earth: Portrait of a Planet by Stephen MarshakEarth System History by Steven M. Stanley
- The New Solar System edited by J. Kelly Beatty, Carolyn Collins Petersen, and Andrew Chaikin
- Principles of Planetary Climate by Raymond T. Pierrehumbert
تعليقات