up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله کره زمين PDF
QR code - کره زمين

کره زمين

● مقدمه
زمين ، سومين سياره نزديک به خورشيد و بزرگترين سياره در ميان سيارات دروني است. ساختار دروني زمين مثل ساير سيارات دروني از يک هسته داخلي و يک هسته خارجي به همراه لايه هاي مذاب و نيمه مذاب و سنگي جامد تشکيل يافته است. هسته داخلي فلزي و جامد بوده و توسط هسته خارجي که فلزي و مذاب است، احاطه شده است.
فاصله متوسط از خورشيد ۶۰.۱۴۹ کيلومتر
قطر استوا ۱۲۷۵۶ کيلومتر
مدت حرکت وضعي ۹۳.۲۳ ساعت
مدت حرکت انتقالي ۲۶.۳۶۵ روز
سرعت حرکت انتقالي ۷۹.۲۹ کيلومتر در ثانيه
دماي سطحي ۵۵ تا ۷۰ درجه سانتيگراد
جرم (زمين = ۱) ۰۰.۱
چگالي متوسط (آب = ۱) ۵۲.۵
جاذبه (زمين = ۱) ۱
تعداد قمر ۱
زمين شرايط بسيار منحصر بفردي دارد. هيچکدام از سيارات ديگر آب مايع و جو پر اکسيژن نداشته و حيات در آنها وجود ندارد. تکامل تدريجي زمين که ۴.۵ ميليارد سال طول کشيده است، همچنان بطور طبيعي و نيز بر اثر فعاليتهاي انسان ادامه خواهد داشت. همچنين چگالي زمين از تمام سيارات ديگر بيشتر است.
زمين در آغاز شکل گيري
در اوايل پيدايش منظومه شمسي ، ذرات ريز غبار موجود در قرص خورشيد که عمدتا از گاز و غبار تشکيل شده بود، پس از برخورد به هم چسبيده و اجسام بزرگ و بزرگتري را بوجود آوردند. بدين ترتيب چهار سياره دروني از اين ذرات شکل گرفتند.
۴.۵ ميليارد پيش ، زمين داراي سطحي داغ ، قرمز و نيمه مذاب بود. پس از گذشت ميليونها سال ، سطح زمين شروع به سرد شدن نمود و پوسته جامدي ، به دور زمين بوجود آمد. گازهاي داغ و مواد مذاب از لايه هاي زيرين و از طريق دهانه هاي آتشفشاني بيرون زده و جو ضخيم زمين را بوجود آوردند. در همين مدت شهاب سنگهاي زيادي به سطح زمين خوردند و هزاران گودال شهاب سنگي را در سطح زمين بوجود آورد. و مقدار زيادي غبار به جو زمين اضافه کردند.
پس از يک ميليارد سال ، زمين به اندازه کافي سرد شده بود تا بخار آب موجود در جو متراکم شده و قطرات آب را بوجود آورد. اين قطرات آب ميليونها سال به شکل باران شديد به سطح زمين افتاده ، باعث پاک شدن جو زمين و بوجود آمدن اقيانوس شدند. کره زمين به تدريج به شکل کنوني درآمده است.
زمين در آغاز شکل گيري
▪ با سرد شدن زمين ، شرايط لازم براي
▪ پيدايش حيات در آن فراهم شدند.
● نحوه پيدايش و تکامل زمين
زمين در بدو پيدايش بصورت کره اي از مواد بسيار داغ و نيمه مذاب بوده که به تدريج عناصر سنگين تر ته نشين شده و هسته فلزي را به وجود آوردند ، و در عين حال عناصر سبکتر به سطوح فوقاني آمده و جبه و پوسته را تشکيل دادند. پس از گذشت ميلياردها سال زمين سرد شد، سطح زمين جامد گشت، جو زمين شکل گرفت، و اقيانوسها بوجود آمدند. تکامل زمين هنوز ادامه دارد. پوسته زمين توسط فورانهاي آتشفشاني در کف اقيانوسها نوسازي شده و دائما بر اثر زمين لرزه ها و حرکتهاي قاره اي در حال تغيير و تحول است. تناسب گازهاي مختلف در جو زمين نيز بر اثر دخالتهاي انسان به آرامي در حال تغيير است.
● مشخصات زمين
زمين سياره اي است منحصر بفرد ، داراي آب مايع و جوي که قسمت اعظم آن از نيتروژن و اکسيژن تشکيل شده که تداوم حيات را ممکن مي سازند. در منظومه شمسي ، زمين پنجمين سياره از لحاظ بزرگي و سومين سياره نزديک به خورشيد است. چگالي زمين از تمامي سيارات بيشتر است.
زمين در منظومه شمسي دو نوع حرکت ، وضعي و انتقالي دارد. در حرکت وضعي زمين در يک شبانه روز به دور خودش مي چرخد و در حرکت انتقالي در يک سال مداري بيضي شکل حول خورشيد را طي مي کند (مدار زمين).
کره مغناطيسي
با چرخش زمين به دور خودش ، چرخه هايي در هسته خارجي آن که از آهن مذاب تشکيل شده بوجود آمده ، جريانهاي الکتريکي توليد مي کنند. اين جريانها باعث ايجاد يک ميدان مغناطيسي در فضاي اطراف زمين شده و پوششي محافظ در اطراف آن ايجاد مي کنند (کمربند تشعشعي زمين). اين ميدان که کره مغناطيسي ناميده مي شود، زمين را در برابر جريانهاي سريع ذرات باردار بادهاي خورشيدي محافظت مي کند.
بعضي از اين ذرات در دو نقطه ميدان مغناطيسي به نام کمربندهاي «وان آلن» به دام مي افتد. کره مغناطيسي بيشتر بادهاي خورشيدي را از زمين دور مي کند، اما جريانهاي ذرات باد خورشيدي آنقدر قوي هستند که قسمت جلويي کره مغناطيسي را مسطح نموده و باعث کشيدگي عقب آن مي شوند.
● آينده زمين
از آنجا که حيات در زمين) وابسته به خورشيد است، آينده کره زمين نيز به آينده خورشيد وابسته خواهد بود. حدود ۵ ميليارد سال ديگر ذخاير انرژي خورشيد تمام شده و خورشيد به يک غول سرخ تبديل مي شود و افزايش حجم مي دهد. گرماي شديد حاصل از افزايش حجم باعث آب شدن يخ مناطق قطبي و بالا آمدن آب اقيانوس مي شود. سپس جو زمين شروع به تبخير مي کند و گياهان خشک آتش مي گيرند. در چنين شرايطي امکان حيات در زمين کلا از بين مي رود.
● انتظار نجومي
▪ شايد انسان در آينده بتواند قبل از وقوع فاجعه هاي فوق زمين را به جايي دورتر از خورشيد منتقل کند.
▪ شايد امکانات آينده ، انسانهاي آن زمان به سياره قابل سکونت ديگري کوچ کنند.
▪ شايد بشر بتواند مانع از وقوع فاجعه هاي فوق در خورشيد و زمين شود.
▪ بايد پنج ميليارد سال انتظار کشيد. نقش ميدان مغناطيسي در حفاظت از کره زمين
ميدان مغناطيسي زمين همانند پوست پياز کره خاکي ما را در برگرفته است. توفان هاي خورشيدي آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز توفان هاي الکتريکي در آن مي گردند. اين توفان ها نيز متعاقباً بر روي سيستم هاي الکتريکي زمين اثر مي گذارد. اگر چه ميدان مغناطيسي زمين کره خاکي ما را از توفان هاي خورشيدي و تشعشعات فضايي حفظ مي کند اما متاسفانه اين ميدان مغناطيسي به تدريج در حال ضعيف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن مايه نگراني کارشناسان امر است.
● نخستين خبري که ماهيت ميدان مغناطيسي زمين را آشکار ساخت!
در دهه ۸۰ ميلادي رسانه هاي گروهي از وقوع انفجارات شديد در خورشيد (در منظومه شمسي) خبر داده و متذکر شدند در اثر اين انفجارات، تشعشعات خطرناکي وارد جو زمين شده و ذرات الکتريکي باردار آن براي همگان مضر خواهد بود. در اين گزارش ها از قطع ارتباطات راديويي در سراسر جهان، از کار افتادن ماهواره ها و سيستم هاي برق رساني سخن مي رفت. اين نگراني ها همه به حق بودند. پس از انفجارهاي شديد خورشيدي که ۱۴ سال پيش صورت گرفتند ابري از ذرات باردار پرانرژي ( اين ذرات باردار در زبان فيزيکدانان، پلاسما ناميده مي شود) با قدرتي ۱۷۰۰ بار بيشتر از روزهاي معمولي، به سوي سياره ما وزيدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از اين بيم داشتند که اگر توفان حاصل از اين ذرات پر انرژي به ميدان مغناطيسي زمين برسند، در ميدان مغناطيسي، شدت جريان الکتريکي آنچنان زياد خواهد بود که تقريباً تمامي فيوزهاي سيستم هاي الکتريکي از کار خواهند افتاد. خوشبختانه اين فاجعه عظيم به وقوع نپيوست. تنها برخي از فرکانس هاي راديويي دچار اشکال پخش شدند و کار بعضي از ماهواره ها به صورت موقت و از روي احتياط متوقف شد.
● ميدان مغناطيسي سپر دفاعي نامريي
کارشناسان به اين نتيجه رسيدند که ميدان مغناطيسي زمين، سپر دفاعي نامريي ما در برابر توفان هاي خورشيدي و تشعشعات فضايي بوده است. با اين وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در اين تشعشعات و همچنين نقش ميدان مغناطيسي زمين هنوز هم معماهاي بسياري را در خود نهفته دارند.
اما اصولاً چرا کره زمين از دو قطب مغناطيسي برخوردار است؟ چه چيزي باعث مي شود که زمين همانند يک ميله مغناطيسي عظيم، آن طور که همه ما آ ن را از کلاس هاي درس فيزيک مي شناسيم، عمل کند؟ چرا عقربه يک قطب نما هميشه جهت شمال و جنوب مغناطيسي را بر روي زمين نشان مي دهد؟ (اين مسئله هزاران سال پيش توسط چيني ها کشف شد.)
شايد بد نباشد توضيح دهيم که حتي تا قرن شانزدهم ميلادي هم بسياري از مردم معتقد بودند که يک کوه عظيم مغناطيسي در شمال زمين وجود دارد.
متخصصان رشته هاي فيزيک و زمين شناسي تنها چند دهه پيش بود که تئوري ديگري را ارائه کردند و اين تئوري تازه، در انستيتوي تحقيقاتي شهر کارلسروهه مورد تائيد قرار گرفت. طبق اين تئوري تقريباً ۹۵ درصد از ميدان مغناطيسي زمين از طريق يک ماشين دينام يا در حقيقت ژنراتوري که با کمک اثر مغناطيسي، انرژي الکتريکي توليد مي کند، در ماده مذاب قشر بيروني هسته زمين که کلاً از آهن تشکيل شده است توليد مي شود. در اين قشر، جريان هايي به وجود مي آيند که بر اثر چرخش کره زمين شکلي مارپيچ به خود مي گيرند. آزمايش هاي انجام گرفته نشانگر آنند که اين جريان هاي مارپيچ، واقعاً يک ميدان مغناطيسي را به وجود مي آورند. ميدان مغناطيسي دروني زمين بر جريان هاي الکتريکي خارجي در يونسفر جو زمين اثر گذاشته و به اين ترتيب در برابر توفان هاي خورشيدي و تشعشعات زيان آور ذرات الکتريکي نقش حفاظ را بازي مي کند.
البته اين ميدان مغناطيسي همانند ميدان مغناطيسي زمين که دائماً ضعيف تر مي شود، از يک ثبات دائمي برخوردار نيست. علاوه براين، بررسي سنگ هاي کره زمين نشان مي دهد که پس از بروز يک چنين ضعفي در ميدان مغناطيسي زمين، تقريباً هر ۷۵۰ هزار سال يک بار، محل قطب هاي شمال و جنوب مغناطيسي تغيير مي کند. اما براساس محاسبات کنوني اين تغيير محل قطب هاي مغناطيسي زمين حدوداً ۵۰۰ سال ديگر انجام خواهد گرفت. اينکه علت اين پديده چيست و آيا به اين خاطر، آن طور که برخي از محققان معتقدند، آب وهواي کره زمين تغيير خواهد کرد يا اينکه اصولاً بقاي حيات بر روي کره خاکي ما با خطر مواجه مي شود، هنوز مشخص نيست.
● تشکيل اوليه کره زمين
انفجار منحصر به فرد يک آتشفشان، وحشت حاصل از يک زلزله، منظره بي بديل يک دره کوهستاني، و خسارت ناشي از يک زمين لغزش موارد متناقضي هستند که ما همواره شاهد آن بر روي کره زمين هستيم.
کره زمين يک جزء بسيار کوچک از کاينات پهناور است، ولي خانه ماست. کره زمين منابع مورد نياز براي جامعه پيشرفته و عناصر زندگي ما را تامين ميکند. بنابراين آگاهي از اين سياره براي ادامه زندگي ما حياتي است.
پديد آمدن زلزلههاي اخير که حاصل جابجائي در پوسته زمين است، و انفجار مواد مذاب از يک آتشفشان فعال، تنها نمايشگر قسمتهاي پاياني از يک پروسه طولاني است که ساختار کنوني کره زمين را بوجود آورده است. پديدههاي زمين شناسي که در داخل زمين اتفاق ميافتند تنها در سايه توجه به تاريخچه کره زمين و نحوه تغييرات آن در طول ساليان کهن قابل شناخت است. به همين منظور ابتدا خلاصه اي از پيدايش اوليه کره زمين ارائه ميگردد.
کره زمين يکي از ۹ سيارهاي است که به همراه چندين قمر و تعداد زيادي اجسام کوچکتر به گرد خورشيد ميگردند. طبيعت منظم و مرتبي که بر منظومه شمسي حاکم است، محققان را به اين استنتاج هدايت ميکند که زمين و ساير کرات هم زمان با خورشيد و از عناصر اوليه يکساني تشکيل شده باشند. بر اساس فرضيه سحابي، اجسام منظوم شمسي از يک توده بزرگ ابر دوار به نام ابر خورشيدي تکوين يافته است که اين توده سحابي غالبا از هيدروژن و هليم و درصد پاييني از عناصر سنگينتر ترکيب يافته بود.
حدود ۵ ميليارد سال پيش، اين توده بزرگ ابر از گاز و ذرات ريز بر اساس جاذبه شروع به کشيده شدن به سمت همديگر کردند. با منقبض شده اين ابر مارپيچي بر سرعت چرخش آن افزوده ميشد. با گذشت زمان اين توده پراکنده تبديل به يک ديسک صاف با تمرکز مواد در مرکز آن گرديد.
همراه با انباشته شدن مواد براي تشکيل کره زمين، اصابت ذرات سحابي با سرعت بالا و زوال عناصر راديواکتيو باعث افزايش تدريجي دماي کره زمين گرديد. اين افزايش دما به اندازهاي بود که گرماي لازم براي ذوب آهن و نيکل را تامين نمود. پديده ذوب، حبابهاي مايعي از فلزات سنگين ايجاد نمود که به سمت مرکز سياره زمين فررفتند.
علاوه بر اين، در دوره ذوب، تودههاي شناوري از سنگ مذاب به سطح کره زمين انتقال يافتند که با استحکام يافتن در سطح کره زمين، پوسته اوليه آن را تشکيل دهند. اين مواد سنگي غني از اکسيژن و عناصر oxygen seeking بخصوص سيليکون و آلومينيوم و مقدار کمتري کلسيم، سديم، پتاسيم، آهن و منگزيم بودند. اين دوره اوليه تفکيک شيميايي، سه لايه اساسي داخلي زمين يعني هسته غني از آهن، پوسته ابتدائي باريک و بزرگترين لايه زمين به نام گوشته را که بين هسته و پوسته قرار دارد را بوجود آورد. ديد کلي
زمين کره اي است که روي آن زندگي مي کنيم. بنا به باورهاي ديني از خاک آن آفريده شده ايم و روزي دوباره به خاک آن باز مي گرديم. اين کره خاکي يکي از نه سياره منظومه شمسي است که مانند ساير سيارات در مداري به دور خورشيد مي گردد. زمين سياره اي منحصر بفرد در منظومه شمسي است که در آن آب و اکسيژن و نيتروژن که براي حيات ضروري اند، وجود دارد.
● تاريخچه زمين
زمين در بدو پيدايش بصورت کره اي از مواد داغ و نيمه مذاب بود. بتدريج عناصر سنگينتر ته نشين شده و هسته فلزي را بوجود آوردند و در عين حال عناصر سبکتر به سطوح فوقاني آمده و جبه و پوسته را تشکيل دادند. پس از گذشت چند ميليارد سال ، زمين سرد شد، سطح زمين جامد گشت ، جو زمين شکل گرفت و اقيانوس بوجود آمدند. تکامل زمين هنوز هم ادامه دارد: پوسته زمين توسط فورانهاي آتشفشاني در کف اقيانوسها نوسازي شده ، دائما بر اثر زمين لرزه ها و حرکتهاي قاره اي در حال تغيير و تحول است. تناسب گازهاي مختلف در جو زمين نيز بر اثر دخالتهاي انسان به آرامي در حال تغيير است.
حرکت زمين به شکل يک پوسته سنگي متشکل از ۱۲ صفحه مجزاست. هر يک از قاره ها روي يک يا چند صفحه قرار گرفته اند. اين صفحات با سرعتي شبيه به سرعت رشد ناخنهاي انسان در حال حرکت هستند. صفحه هاي جامد ، روي سنگهاي نيمه مذاب به حالت شناور هستند که خود اين سنگهاي نيمه مذاب توسط جريانهاي داغي که از هسته فلزي زمين فوران مي کنند، تکان خورده و باعث حرکت صفحه ها در سطح زمين مي شوند.
● چهره متغير زمين
۲۵۰ ميليون سال پيش ، سه تکه بزرگ خشکي بهم نزديک شدند و يک خشکي بزرگ بنام پانجيا را بوجود آوردند. بعد از مدتي درياي تتيس اين خشکي عظيم را به دو قسمت لوراسيا و گندوانلند تقسيم کرد. ۱۲۰ ميليون سال پيش اوراسيا از هم شکافت و آمريکاي شمالي از اروپا جدا شد. گنوانلند نيز شکافته شد و در نتيجه هندوستان به سمت جنوب آسيا حرکت کرد. قاره ها همچنان به حرکت خود ادامه داده و به اين شکل کنوني که مي بينيم در آمدند. ظرف چند ميليون سال آينده قاره آمريکا به حرکت خود در سمت غرب ادامه داده و قاره آفريقا به اروپا و آسيا ملحق خواهد شد.
● حيات در زمين
اولين موجودات زنده حدود ۳.۸ ميليارد سال پيش و اولين دايناسورها حدود ۱۵۰ ميليون سال پيش در زمين ظاهر شدند. حدود ۶۵ ميليون سال پيش نسل داينوسورها از بين رفت(انقراض دايناسورها). يکي از عوامل انقراض داينوسورها برخورد يک شهاب سنگ به زمين و پر شدن جو زمين از غبار بود. در چنين شرايطي نور و گرما به زمين نرسيده و يک دوره کوتاه يخبندان باعث مرگ داينوسورها بر اثر سرما و گرسنگي شده است. اگر همه تاريخچه زمين را در ۲۴ ساعت خلاصه کنيم، نخستين انسانها در ۲ ثانيه مانده به نيمه شب ظهور خواهند کرد.
زمين و عقايد
يونانيها که پيشروان علم بودند، در قرن ششم قبل از ميلاد ، زمين را کروي و ثابت فرض مي کردند و اکثر تمدنها معتقد بودند که جهان ، زمين مرکز است. ولي بطليموس ستاره شناس يوناني بيشتر از سايرين بر اين انديشه معروف معتقد بوده است. در جهان زمين مرکز ، زمين در مرکز عالم قرار داشته و خورشيد و سيارات و ستارگان حول آن مي گردند. سالها بعد معدودي از متفکران يوناني مخصوصا آريستار خوس انديشه زمين مرکزي بودن دنيا را زير سوال بردند. ولي کتاب بطلميوس المجسي بر علم آن زمان سيطره داشت و مانع از قبول نظر آريستارخوس شد. تا اينکه در سال ۱۵۴۳ نيکلا کپرنيک ستاره شناس لهستاني ، مرکزيت را از زمين گرفته و به خورشيد داد. زمين متغير و تئوري صفحه زمين ساخت

تغييرات آب و هوايي زمين عصر يخبندان در خلال تاريخ، آب و هواي زمين بار ها دستخوش تغييرات اساسي شده است. بين ۸۰۰ تا ۶۰۰ ميليون سال پيش در طي دوره اي به ...

تعريف: بنا به تعريف انجمن زمين شناسي مهندسي(IAEG)، زمينلغزش عبارتست از جابجايي به سمت پايين توده اي از مواد بر روي يك شيب طبقه بندي زمينلغزش ها: در سا ...

ساير سامانه هاي مختصاتي بر روي کره سماوي يا «گنبد» آسمان تثبيت شده اند. اين مختصات با حرکتهاي زمين، تغيير نمي کند، اما فرصت يک ناظر براي رصد جرمي در ن ...

حرکت و جابجايي بخشي از مواد دامنه در امتداد يک سطح گسيختگي مشخص را «لغزش» مي ناميم. در لغزشهاي دامنه اي تغيير شکل از نوع «برش ساده» است. لغزش انواع مخ ...

وجود ۱۵۰۰ آتشفشان در کره زمين فوران توده هاي بزرگي از خاکستر در ايسلند در اثر فعال شدن يکي از آتشفشان هاي خفته اين منطقه باعث شده است نشريه علمي لايو ...

در حاليکه اطلاعات اندکي تاکنون در باره مرکز کره زمين در اختيار بوده است، هم اکنون داده هاي مربوط به زمين لرزه ها ثابت مي کند که مرکزي ترين و دروني تري ...

امروز همه در اتحاديه اروپا از آتشفشان ايسلند سخن مي گويند!پروازها به شدت مختل شده است و ضربات سخت و جبران ناپذيري به بخش صنايع کشورهاي اروپايي وارد شد ...

زمين شناسي رسوبي براي اکتشاف و تکميل اطلاعات مربوط به مخازن نفت و گاز مهم مي باشد. اطلاعات زمين شناسي براي براي پيشبيني مکان هاي احتمالي استان هاي نفت ...

دانلود نسخه PDF - کره زمين