كوكب يتسع هذا العدد الهائل من الأحياء والعوالم المختلفة بأسرارها وصراعاتها، تطورت على سطحه العديد من هذه الأحياء، وعاشت ملايين الحكايات والعجائب طواها تحت أرضه حتى عادت لأحضان الطبيعة أو ظلت آثارها في هيئة عمران أو بقايا حفريات تخبرنا عن هذا التاريخ الطويل لعمر كوكبنا المليء بالأسرار، إنه صغير بالنسبة للكون ولكنه يتسع الحياة والأنفاس، على ظهره تنبت الحياة من الموت إنه كوكب الأرض، ويتتبع العلماء بشغف هذا السؤال المليء بصعوبة العثور على أدلة حاسمة كم عمر الأرض ؟، مقالنا اليوم يتناول إجابات العلماء عن هذا السؤال المحير على موقعنا معلومة مفيدة.
كم عمر الأرض
يتبع علماء الجيولوجيا الكثير من الطرق والتقنيات التي يمكنها التنبؤ وقياس كم عمر الأرض، نذكر منها ما يلي:
- من خلال ترسبات الجليد يمكن أن يعرف العلماء الكثير عن عمر الأرض.
- يمكن كذلك من خلال الرواسب الصخرية وتكونها طبقات فوق بعض أن تكشف عن عمر الأرض.
- كما يمكن أن تشير حركة الصفائح التكتونية إلى التغيير عبر ملايين السنين.
- التأريخ الإشعاعي كذلك من الوسائل الأكثر دقة لقياس عمر الأرض.
- ويخبرنا التأريخ الإشعاعي أن عمر كوكبنا يبلغ بالتقريب حوالي 4.543 مليار سنة.
التأريخ الإشعاعي ودوره في حساب عمر الأرض
كم يحتاج أن تتوصل إلى حقيقة علمية عن الأرض جهد وبحث طويل، فالأرض تغير ثوبها بشكل مستمر على مدار السنين، وعناصر الصخور تتحلل وتتغير بشكل يصعب معه التوصل إلى إجابة شافية كم عمر الأرض، الأمر أعقد بكثير مما توقع العلماء، فكيف يمكن للتأريخ الإشعاعي أن يعمل، نوضح ذلك من خلال السطور التالية:
- بواسطة حساب عمر الصخور التي تخرج من الأرض أثناء البراكين حاول العلماء الوصول إلى عمر الأرض عن طريق دراسة ذرات العناصر الموجودة في الصخور وتسمى الذرات النشطة وبواسطتها يمكن التوصل إلى عمر الأرض.
- فعلى سبيل المثال يتحول عنصر اليورانيوم بمرور السنوات.
- يبدأ اليورانيوم في إطلاق الإشعاعات ويتغير حتى يتحول إلى رَصاص.
- كما أن كثير من العناصر تتحول إلى عناصر أخرى بواسطة التحلل الإشعاعي، مثل: البوتاسيوم يتحول إلى آرجون والسامارايوم إلى نيوديميوم.
- تتحول ذرات العناصر خلال فترة زمنية محددة وثابتة وبحساب تلك الفترة الزمنية يمكن أن نصل إلى عمر الصخرة.
- ولكن واجه العلماء بعض المشكلات التي جعلت حساب عمر الأرض بواسطة تحليل معادن الصخور غير دقيق.
- فبعض الصخور تبدلها عوامل التعرية حتى تختفي تمامًا مما يؤكد أن عمر الأرض أقدم بكثير من عمر الصخور التي بين أيدينا.
- بحساب عمر الصخور والنيازك توصل العلماء إلى أن عمر الأرض 3 بليون سنة.
جهود البعض في حساب عمر الأرض
سؤال كم عمر الأرض قديم، وحاولت الكثير من الجهود الإجابة عليه، نذكر منها ما يلي:
- جيمس أشر أحد علماء الدين المسيحي حاول استخدام بعض النصوص الدينية في محاولة لحساب عمر الأرض ولكن المحافل العلمية لا تحتفل بالتفسيرات الدينية وقد توصل إلى أن عمرها 6000 سنة.
- كما ظهرت محاولات ايدموند هالي أحد علماء الفلك والرياضيات.
- افترض هالي أن ماء البحر العذب أضيف إليه الملح وبحساب كمية الملح المضاف سنويًا يمكننا حساب عمر الأرض التي تشكلت البحر مع نشأتها.
- أما عالم الرياضيات الفرنسي بوفون الذي افترض أن الأرض كانت كتلة منصهرة من المعادن وبحساب الوقت المستغرق كي تبرد يمكن حساب عمر الأرض وتوصل أن عمر الأرض 75 ألف سنة بتسخين كرات من الحديد وانتظارها لتبرد توصل إلى هذا الافتراض.
- وكان لعالم الفيزياء كيلفن كذلك جهود في محاولة حساب عمر الأرض وهي شبيهة باستنتاجات بوفون واستخدم أجهزة قياس الحرارة المتطورة التي ابتكرها وتوصل أن عمر الأرض 400 مليون سنة.
- وكانت كل هذه التكهنات ابنة زمانها قبل الطفرة العلمية في القرن العشرين.
ما دور النيازك في حساب تاريخ كوكبنا
نحتاج إلى مصدر أكثر دقة لتخبرنا عن عمر كوكبنا الذي لم ينشأ منفصلًا عن جزء من عائلته الشمسية، شيء قديم قدم نشأته لم يتعرض للاختفاء فسطح الأرض لا يفصح عن عمرها الحقيقي، مزيد من التفاصيل في السطور التالية:
- يرجع الفضل في اكتشاف عمر الأرض بواسطة النيازك إلى كلير باتيرسون في بديات القرن العشرين الذي كلفه أستاذه هاريسون براون بالأمر.
- ظل باتيرسون في رحلة مضنية للبحث غن أقدم صخرة على سطح الأرض.
- الزلازل والبراكين وعوامل التعرية تجعل الصخور القديمة تتفتت فليس الأمر بهذه السهولة.
- كما أن صخور اليورانيوم حينما تتلوث بالرصاص الخارجي لا يمكن حساب عمره الحقيقي.
- النيازك هي عبارة عن مخلفات صخرية تدور حول المجموعة الشمسية وتحمل تاريخ هذه الكواكب.
- حصل باتيرسون بعد سبع سنوات من البحث على قطعة من النيزك المسمى بشيطان الأخدود.
- في عام 1956م نجح باتيرسون في التوصل إلى عمر الأرض وهو 4.4 بليون سنة بواسطة حساب عمر بقايا النيزك.
- وفي العصر الحديث قاربت أعمار الصخور التي تم العثور عالية في القمر والمريخ هذا الرقم.
- ومن أقدم الصخور التي تم العثور عليها على كوكب الأرض وعمرها 4.4 بليون سنة وهي زركونة جاك هيلز.
بعض أزواج العناصر التي تستخدم في التأريخ الإشعاعي
مع أي فورة بركانية تنبعث الصخور من باطن الأرض الملتهب إلى سطحه حاملة معها العديد من الأسرار عن قدم كوكبنا المليء بأسرار الحياة، وتشير عملية التحلل الإشعاعي إلى تحول ذرات أحد العناصر النشطة المضطربة إلى عنصر آخر أكثر استقراراً، وفيما يلي نذكر بعضًا من أزواج هذه العناصر:
- تحليل ذرات اليورانيوم 238 تضمحل إلى الرصاص 206 مما يشير إلى صخرة عمرها 4.5 مليار سنة ويوجد في الزركون.
- كما يضمحل كذلك الروبيديوم 87 إلى السترونتيوم 87 وعمر الصخرة 48.8 مليار سنة، يوجد في العديد من المعادن التي تكون الصخور مثل البيوتايت.
- البوتاسيوم 40 ويضمحل إلى عنصر الأرجون 40 يحتاج هذا الاضمحلال زمن يقدر 1.25 مليار سنة ويوجد في بقايا الحمم البركانية.
- عنصر السماريوم 147 يتحول إلى نيوديميوم 143 في 106 مليار سنة، ويوجد في جميع أنواع الصخور بتركيزات قليلة.
- كما يتحول الكربون 14 إلى نيتروجين 14 في 5730 سنة ويعثر عليه في بقايا الكائنات الحية.
دور الكربون المشع من بقايا الكائنات الحية
كثيرًا ما يربط العلماء بين العثور على بقايا أحد الكائنات الحية المنقرضة أو المتطورة مثل الديناصور مثلًا وبين عمر الأرض، فكيف يمكن أن يحدث ذلك وما دور ذرات الكربون في الإجابة عن سؤال العلماء الحائر عمر الأرض، نوضح ذلك من خلال السطور التالية:
- تتكون جميع الكائنات الحية من ذرات الكربون بدءًا من النباتات التي تمتصه من الغلاف الجوي.
- يمكن للعلماء قراءة العمر التاريخي بواسطة نوعين من ذرات الكربون.
- معظم ذرات الكربون تتكون من 6 بروتونات و 6 نيترونات وهو ما يسمى كربون 12.
- عندما تصطدم ذرات الكربون بالنيتروجين القادم من الأشعة الكونية يتحول إلى نوع نشط وغير مستقر يسمى كربون 14.
- يتكون كربون 14 من 6 بروتونات و 8 نيترونات.
- يبدأ كربون 14 الغير مستقر بالاضمحلال بعد موت الكائن الحي في حين يظل كربون 12 ثابت.
- وفي كل 5730 عام تتفكك نصف ذرات الكربون 14 إلى نيتروجين.
- بحساب كمية كربون 14 المتفكك إلى كربون 12 الثابت يتم التعرف على عمر بقاء الكائن الحي على سطح الأرض، والمدة الزمنية التي مرت على موته.
- تستطيع ذرات الكربون التأريخ لكائن عمره 60000 سنة.
- كما يستخدم العلماء عناصر تمتلك أعمار أطول عند اضمحلال نصفها والتي نستطيع بواسطتها معرفة تاريخ الكائن على سطح الأرض.
الإنسان وبداية وجوده وتطور بعض الكائنات
بداية رحلة الإنسان العاقل مع الأرض التي سخرها من أقصى شرقها إلى غربها، ومن أقصى شمالها إلى جنوبها لخدمة أهدافه، ولكن ليس هو الأقدم على سطحها ولكنه بعقله وهو أضعف الكائنات استطاع أن يثبت وجوده ويضمن بقاءه في مملكة الحيوانات، مزيد من الأسرار والتفاصيل في السطور التالية:
- تنقسم الكائنات الحية إلى اربع أقسام:
- اللوراسيات مثل فصيلة الكلاب والحيتان والخفافيش.
- فوق الرئيسيات والتي تحمل بعض الجينات الشبيهة بالإنسان كالقوارض والقردة العليا.
- غريبات المفاصل مثل أكلات النمل.
- والوحشيات الإفريقية مثل الفيل.
- قبل 100 مليون سنة عاشت الديناصورات العملاقة.
- كما ظهرت الأعشاب لأول مرة على سطح الأرض قبل 70 مليون سنة.
- وقبل 65 مليون سنة تطوي الأرض صفحة من صفحاتها فينقرض 75% من الحيوانات الموجودة؛ وهو ما يسمى انقراض العصر الطباشيري.
- انقرضت الزواحف العملاقة ليحل محلها الثديات.
- تطورت الحيتان من الحيوانات البرية الثدية قبل 48 مليون سنة.
- وقبل 25 مليون سنة بداية ظهور كائن التاريخ والعقل والعاطفة والشر والخير ليتطور من الرئيسيات.
- تتطور أنواع من القردة العليا مثل الهومو والغوريلا والشمبانزي.
- كما يتفرع من نفس الفصيلة الإنسان العاقل وإنسان النيندرتال.
- ويظهر الأورانج أوتان (إنسان الغاب) منفصلًا عن الغوريلا والشمبانزي والأسلاف القديمة للبشر.
- كما تظهر سلالة الشمبانزي قبل 6 مليون سنة منفصلة عن أسلاف البشر.
بداية الإنسان المنتصب
- قبل 5.5 مليون سنة يظهر لأول مرة إنسان يمشي منتصب القامة واسمه العلمي Orroion tugenensis.
- كما ظهر قبل 4 مليون سنة فصيلة من أشباه البشر تسمى أسترالوبيثكس، تحمل وجه الشمبانزي بقامة منتصبة.
- كما عاشت لوسي قبل 3.2 مليون سنة وهي من أسلاف البشر وعثر على المستحاثة في أثوبيا عام 1974م.
- الهوموهبيليس أو الإنسان الماهر المنقرض والذي عثر على بقاياه في شمال تنزانيا عام 1962م.
- HOMO ergaster أو الإنسان العامل ظهر في إفريقيا بمخ أكثر تطورًا.
- وقبل 1.6 مليون سنة ظهر HOMO erectus وهو إنسان منتصب القامة ويعيش على الصيد وجمع الثمار وهاجر من إفريقيا واستقر في آسيا ثم انقرض.
- قبل 600 ألف سنة ظهر إنسان هايدلبيرغ المتطور من الإنسان العاقل الذي عاش في إفريقيا و نياندرتال الذي عاش في أوروبا.
- وعاش قبل 350 ألف سنة إنسان النياندرتال في أوروبا قبل أن ينقرض منذ 24000 ألف سنة.
- وقبل 300 ألف سنة يبدأ وجودك أنت أنسان الهوموسبيان وعثر على أول جمجمة لأسلافك في المغرب عام 2017م.
أسئلة شائعة
كيف ظهرت الماء على كوكب الأرض؟
الهيدروجين وهو من اقدم العناصر وجودًا وهو أحد مكونات الماء ويعتبر سببًا في تواجد الماء على سطح الأرض، ويعد اصطدام النيازك الغنية بالماء بالأرض في وقت تشكل المجموعة الشمسة سببًا لتواجد الماء على سطح الأرض، بالإضافة لارتفاع الحرارة والتبخر المستمر الذي يصاحبه تساقط الأمطار.
هل الماء وجد قبل الأرض؟
يسبق وجود الماء النظام الشمسي كله، وفي الوقت الذي كانت فيه الأرض كتلة منصهرة من المعادن ساخنة وجافة كانت هناك كويكبات أخرى أكثر برودة من الأرض وتحوي الثلج ومع اصطدامها بالأرض بَدْء الماء في التشكل على سطحها، فالماء وجد قبل النظام الشمسي بأكمله ومنه حياة كل شيء.
مزيج من علوم الفلك والجيولوجيا والرياضيات والكيمياء تضافرت معاً للأجابة عن سؤال العلماء الحائر كم عمر الأرض، وتطرقنا في المقال كذلك إلى عمر الإنسان على سطحه باعتباره الناطق الوحيد والعاقل من بين الكائنات والأكثر غرورًا ومبالغة في أهميته، ولكن ارتبط وجوده بإعمار الكوكب وبناء حضارة مبهرة وأيضاً لم يخل الأمر من جوره على سلامة البيئة في كثير من الأحيان، إلى اللقاء مع معلومة مفيدة جديدة.
