تحقیق درباره زمین

تئوری کامل زمین تکامل زمین تمام وقایعی را شامل می‌شود که پیش از تبدیل شرایط فیزیکی سطح آن به شرایط فعلی ، یعنی سطحی که بخشی از سنگ و بخشی از آب تشکیل شده و دمای متوسط آن اساسا از روی تشعشعات خورشیدی تعیین گردد، به وقوع پیوست. این شرایط سطحی همان مبنای آغاز زمان زمین شناسی می‌باشد. آغازی که به دنبال آن سطح زمین تحت تاثیر فرآیندهای هوا زدگی و فرسایش قرار گرفت. تکامل زمین هنگامی شروع شد که زمین به صورت یک پیکره مجزا در فضا شکل گرفت. اطلاح درستی از مدت زمان سپریشده در این دوره درست نیست. پوسته زمین سه هزار و هفتصد میلیون سال عمر دارد و عمر زمین به عنوان یک پیکره سیاره‌ای مجزا به 4600 میلیون سال می‌رسد. عقیده بر این است که زمین از همان موادی تشکیل گردید که خورشید و سایر سیارات را بوجود آورند. یکی از شواهد موجود ، بر صحت نظریه تجمع زمین از ذرات جامد دلالت دارد. بدین ترتیب که نه تنها گازهای سبک از فراوانی کمی برخوردار می‌باشند، بلکه گازهای سنگین نیز فراوانی ناچیزی دارند. بر مبنای فرضیه تجمع ، اتمسفر زمین در اثر آزاد شدن گازهایی که در ذرات جامد به صورت ترکیب شیمیایی حضور داشتند، تشکیل شده است. تشکیل هسته زمین ساختار درونی زمین با چینه‌بندی مشخص آن از نظر چگالی ، حکایت از آن دارد که در تاریخ زمین دوره‌ای اولیه وجود داشته است که طی آن گرم شدن زمین باعث ذوب آهن فلزی گردیده و در اثر تجمع گرانشی مذاب آهن ، هسته تشکیل شده است. مرحله پس از تجمع زمین مرحله پس از تجمع زمین ، مرحله گرم شدن عمدتا به وسیله رادیواکتیویته بوده است. تولید حرارت رادیوژن زمین در 405×10 9سال پیش حداقل هفت برابر تولید حرارت امروز بوده است. بخش بزرگی از این حرارت بوسیله @ تولید شده است. در این شرایط ، زمین نسبتا همگن و تفریق نشده ، تقریبا به سرعت گرم شده است. بر این اساس ، دمای زمین ظرف 600 میلیون سال باید در عمقی چند صد کیلومتری ، به دمای ذوب آهن رسیده باشد. در این مرحله ، تغییری در رژیم صورت گرفته و منحنی‌های زمانهای پس از آن ، هنوز مشخص نشده‌اند. با حرکت آهن آزاد که تقریبا یک سوم جرم کل زمین را تشکیل می‌دهد، به طرف مرکز آن ، نظام این سیاره بطور کلی دچار تغییر گردید. بدین ترتیب که ضمن فرو رفتن نامتقارن آهن ، بخشهای سبکتر مواد سیلیکاتی نیز بطور نامتقارنی بالا آمده و دچار ذوب نسبی ، واکنش مواد جامد با مذاب و به دنبال آن تبلور تفکیکی می‌شدند. در این شرایط جای تعجب نخواهد بود که سنگهای قدیمی‌تر از 4×10 9 سال در پوسته زمین ، یافت نشوند، زیرا تشکیل قطعات پوسته‌ای ضخیم و پایدار می‌باید در انتظار می‌ماند تا فعالیت رادیواکتیو در اثر واپاشی عنصر کاهش یافته و بخش اعظم جبه نیز جامد شود. چگونگی تشکیل پوسته عقاید متفاوت بسیاری در این مورد وجود دارد. بر اساس یکی از این عقیده‌ها ، قاره‌های اولیه ، محصول نهایی انجماد پوسته می‌باشند. بر مبنای این نظریه ، فرآیند تفریق در اثر تبلور که قبلا به صورت جدایش پوسته بازالتی از جبه پریدوتیتی صورت گرفته بود، گامی پیشتر برداشته و در اثر آن هسته‌هایی قاره‌ای ، به صورت توده‌های الوار مانند و عمدتا متشکل از کوارتز و فلدسپار (و یا به عبارت دیگر ترکیب شیمیایی گرانیتی و گرانودیوریتی) بوجود آمدند. توزیع نامتقارن قاره‌ها و اقیانوسها احتملا در اثر تولید نامتقارن قطرات بزرگ آهن بوده است. اولین نوع قاره در منطقه‌ای در بالای اولین قطره فرو رونده تشکیل می‌شود و منطقه واقع در قطب مقابل آن نیز به صورت اقیانوس باقی می‌ماند. شواهد موجود حاکی از آن است که تشکیل پوسته پایدار فرآیندی سریع و تمام کننده نبود. فاصله زمانی بین سن زمین و سن قدیمی‌ترین سنگهای آن فاصله قابل توجهی است. ناپایداری شدید پوسته‌ای در این فترت زمانی وجود داشته است. بخشی از هسته‌های قاره‌ای اولیه احتمالا ، دچار ذوب مجدد شده و پیش از اینکه اندازه و ضخامت آنها به حدی برسد که بتوانند در مقابل بلعیده شدن به وسیله لایه مذاب زیرین مقاوت کنند، چندین بار رشد کرده و از بین رفته‌اند. در هر حال ، حدود 3.5x10^9 سال پیش الگوی هسته‌های قاره‌ای و حوضه‌های اقیانوسی احتمالا جایگاه اصلی خود را یافته‌اند. منشا اتمسفر و هیدروسفر رشد زمین از طریق تجمع در ابری متشکل از غبار خورشید ، نمایانگر یک اتمسفر اولیه برون اکسیژن است. این اتمسفر احتمالا ، بیشتر از هیدروژن ، ازت ، بخار آب ، متان و آمونیاک و در صورت کم بودن مقدار هیدروژن احتمالا از دی‌اکسید کربن و ازت تشکیل شده بود. کشش ثقل زمین آنقدر نیست که بتواند گازهای هیدروژن و هلیم را در میدان گرانشی خود حفظ کند، در نتیجه هیدروژن و هلیم موجود نیز به تدریج در فضای بیرونی پخش خواهند شد. تصور بر این است که تکوین اتمسفر اولیه به اتمسفر امروزی که عمدتا از ازت تشکیل شده است، با از هم‌پاشی فتوشیمیایی بخار آب به وسیله تشعشعات خورشیدی آغاز گردیده و به موجب آن اکسیژن آزاد ، تولید شده است. پس از تشکیل اکسیژن ، گاز متان موجود ، اکسید شده و تبدیل به دی‌اکسید کربن و آب می‌شود. واکنشهای فتوشیمیایی دیگر ، باعث تولید ترکیبات پیچیده‌تر آلی شده و در نهایت منجر به ایجاد سیستمهای تولید مثل کننده ، یا به عبارت دیگر ماده زنده شده‌اند. قدیمی‌ترین سنگهای رسوبی اکثرا از کنگلومراها ، ماسه سنگها و شیلها تشکیل یافته و دارای سیماهایی هستند که نشان می‌دهد شرایط اتمسفر و هیدروسفر با شرایط امروزی تفاوت بسیاری داشته است. آغاز حیات مساله منشا حیات و چگونگی ظهور جانداران در روی کره زمین در زمره مسائلی است که از قدیم‌ترین اعصار مورد توجه انسانها بوده و امروزه نیز به عنوان یک سوال زنده برای اذهان انسانها مطرح است. در طول تاریخ اندیشه بشر نظریه‌های گوناگونی در این باره ارائه شده است. نحوه نگرش و قضاوت انسانها روی این دو نکته تاثیر اساسی در شکل‌گیری نظریه‌های مرتبط با منشا حیات دارد. حیات پدیده یا خصلتی نیست که به یکسان روی تمام هستی مادی توزیع شده باشد و یا به تعبیر دیگر در همه اشیا ، یعنی تمام تجمعهای ماده تظاهر کند. تنها بخشی از اشیاء جهان زنده‌اند و بین زنده‌ها و غیر زنده‌ها حالات بینابین یا حد واسط وجود ندارد. کالبد جانداران از یک سری عناصر و مواد تشکیل می‌یابد که در محیط غیر زنده نیز وجود دارند. فرضیه پیدایش خودبخودی منظور از پیدایش دفعی یا خلق‌الساعه حیات آن است که موجودات زنده می‌توانند به صورت یکباره یا دفعتا از محیط غیر زنده نشات بگیرند. این فرضیه در یونان قدیم رواج گسترده داشته، ارسطو فیلسوف و دانشمند برجسته قرن سوم قبل از میلاد از معتقدین این نظریه بوده است. در میان ملل اروپایی تا اواخر قرن 18 نه تنها در میان عوام بلکه دانشمندان ، معتقدین به این نظریه اکثریت قاطع داشتند. دلیل اصلی روی آوردن مردم به این نظریه آن بوده که در برخی از موارد موجودات زنده به صورت یکباره در محیطهایی ظاهر می‌شدند که قبلا موجود زنده در آنها حضور نداشته مانند پیدایش کرم در آبهای راکد و لجن‌زارها ، ظهور حشرات در روی شاخ و برگ درختان قبل از فرا رسیدن بهار ، پیدایش کرم در فضولات و اجساد حیوانات و .... معتقدین به نظریه پیدایش خلق‌الساعه باور دارند که حیات به دلیل تاثیر علل یا در نتیجه وجود شرایط خاص پدیدار می‌شود نه اینکه منکر تاثیر علل یا معتقد به بی‌نیازی از شرایط و احوال خاص باشند. فرضیه ازلی بودن حیات این دیگر به صورت همزمان از طرف پاستور دانشمند فرانسوی و ورنادسکی دانشمند میکروبیولوژیست روسی در اواخر قرن 19 ارائه شده و علت روی آوردن به این دیدگاه رد فرضیه قبلی است. نتیجه طبیعی این نحو نگرش درباره جانداران آن است که باید پذیرفت جانداران یا حیات همیشه وجود داشته و به عبارت دیگر نقطه پدید آمدن ندارد. مفهوم واضح‌تر این دیدگاه آن است حیات پدیده‌ای نیست که نقطه مشخصی برای شروع داشته باشد بلکه پدیده‌ای است که از نظر زمانی بی‌آغاز یا ازلی است. از جمله ایرادهایی که بر این نظریه وارد می‌شوند این است که اولا کره زمین یا مهد حیاتی که ما می‌شناسیم ازلی نیست بلکه خود زمین در یک مقطع زمانی پدید آمده است. ثانیا اگر به فرض کره زمین نیز ازلی بوده باشد شرایط کره زمین بالاخص در اولین دوره های شکل‌گیری به دلیل داشتن حرارت بسیار زیاد ، مناسب برای بقای جانداران نبوده‌اند. توجه به این نکات موجب ارائه فرضیه‌های دیگر شده است. دیدگاه انتقال کیهانی انسانها از دیر باز متوجه بوده‌اند که گاه و بی‌گاه سنگهایی که به احتمال قوی از متلاشی شدن کرات دیگر حاصل شده‌اند از اتمسفر زمین می‌گذرند و بر روی سطح زمین سقوط می‌کنند. ملاحظه این مطلب ذهن برخی از انسانها را متوجه این احتمال نموده که ممکن است اولین موجودات زنده در روی این قبیل سنگها و یا در داخل شکافهای آنها به کره زمین منتقل شده باشد. از سوی دیگر در اواخر قرن 19 متخصصان فیزیک به مساله ورود ذرات یونیزه از فضای کیهانی به طرف اتمسفر زمین پی بردند. برخی از آنها و از جمله آرنیوس فیزیکدان سوئدی این احتمال را مطرح کردند که ممکن است تخم و جوانه جانداران به دلیل اخذ حالت یونیزاسیون و همانند ذرات یونیزه به طرف کره زمین هدایت شده باشد. ایراد اساسی که بر فرضیه انتقال کیهانی وارد می‌شود این است که اگر این دیدگاه به فرض محال نیز درست باشد، سوال این است که حیات در کره مبدا چگونه پیدا شده است؟ به بیان ساده‌تر فرضیه انتقال کیهانی مساله پیدایش حیات را پاسخ نمی‌دهد بلکه در نهایت امر این سوال را به کره دیگری حواله می‌نماید. فرضیه پیدایش تدریجی حیات این فرضیه از طرف یک دانشمند به تنهایی ارائه نشده است بلکه عده‌ای از زیست شناسان از حدود 80 سال پیش بخشهای مختلف این نظریه را مطرح کردند. ارکان اصلی این فرضیه به قرار زیر است. موجودات زنده به صورت یکباره از محیط منشا نگرفته‌اند، بلکه پیدایش حیات در طی مراحل متعدد صورت گرفته است. برای ظهور حیات ، تنها پیدایش آرایش مطلوب در عناصر کافی نبوده در نتیجه منشا مادی دارد. انرژی لازم یا صورتهای مختلف انرژی برای برهم زدن آرایش ماده غیر زنده و ایجاد آرایش مقتضی برای ظهور حیات در روی زمین فراهم بوده است. تکامل شیمیایی منظومه شمسی در حدود 10 میلیارد سال پیش به صورت گوی چرخنده بسیار گرم مرکب از گازهای اتمی بوجود آمده است. خورشید هنگامی تشکیل شد بیشتر این گازها که در میان آنها اتمهای هیدروژن فزونی داشتند به سوی مرکز گوی کشانده و متراکم شدند. زمین در حدود 4.5 تا 5 سال پیش بوجود آمد و در آغاز به صورت توده تابنده‌ای از هیدروژن و دیگر عنصرهای آزاد بود. با گذشت زمان این گازهای سطحی باهم ترکیب شده و چند ماده مرکب را بوجود آوردند که عبارت بودند از: آب ، متان ، آمونیاک ، دی‌اکسید کربن ، اسید سیانیدریک و مولکولهای هیدروژن. سرانجام دمای لایه‌های بیرونی زمین به آن اندازه کاهش یافت که بعضی از گازها توانستند به مایع تبدیل شوند و بعضی از مایعات به جامد تبدیل شدند. سرانجام دمای زمین به درجه ای پایین آمد که برای بقای موجودات زنده مناسب بود. اما نخستین موجود زنده از کجا بر زمین آمد؟ ممکن است که مواد غیر آلی ساده تحت تاثیر انرژی تخلیه‌های الکتریکی اتمسفر و نیز انرژی تابشهای خورشیدی ترکیبات آلی گوناگونی را بوجود آورده باشند که در دریاهای اولیه جمع شدند. در نقطه‌ای از جریان تکامل شیمیایی ، ممکن است که تکامل زیست شناختی آغاز شده باشد. تکامل زیست شناختی اگر حیات از این راه بر زمین آغاز شده باشد پس قبول اینکه رویدادهای حساس پیدایش سلول در پهنه اقیانوس به وقوع نپیوسته بلکه در امتداد سواحل اقیانوسهای اولیه رخ داده‌اند. ذرات ماسه و گل رس سواحل ، سطوحی فراهم آورده‌اند که مولکولهای موجود در آب اقیانوس توانسته‌اند روی آنها بهم بچسبد و تبخیر آب تراکم اینگونه مولکولها را افزایش داده است. حفره‌های میکروسکوپی ماسه محتوی مواد آلی ساده متراکم می‌توانستند زادگاههای نخستین سلولها بوده باشند. نخستین سلولها از مواد موجود بر سطح یا نزدیک به سطح سیاره زمین به صورتی خودبخودی پدید آمده باشند. ولی آیا نخستین سلولها بر این سیاره پدید آمده است؟ بر اساس تحقیقات نظری بعضی از دانشمندان ، حیات در جای دیگر بوجود آمده و سپس سیاره زمین را که به اندازه کافی سرد شده بود اشغال کرده است. نخستین سلولها با هر خاستگاهی که داشته باشند به صورت جانداران جدیدی تکامل یافتند و شاید جالب‌ترین نمود آنها هم همین باشد، یعنی با سر آغازی چنان کوچک توانستند صاحب سرانجامی چنین بزرگ شوند. تکامل همواره مهمترین نشان ماده زنده بوده است. و امروزه نیز این ماده زنده مدام در حال تکوین و تغییر است و هیچ گاه پایان نمی‌یابد. مگر وقتی که آخرین جرقه‌اش خاموش شود. آغاز حیات از دیدگاه قرآن در سوره مبارکه سجده آیه‏ای است که می‏رساند همان طوری که آدم ابوالبشر با نفخه الهی بوجود آمد، همه افراد بشر با همان امداد و همان افاضه که‏ اسمش در تفسیر قرآن نفخه است بوجود می‏آیند. می‏فرماید: خدایی که هر چه آفرید، نیکو آفرید. آغاز خلقت انسان را از گل قرار داد، بعد نسل او را از خلاصه و شیره کشیده آب پست قرار داده است، سپس آن نسل را تعدیل کرد و از روح خویش در آن دمید و برای شما گوش و چشمها و دلها قرار داد. اما کم سپاسگزاری می‏کنید. در آیه دیگر در سوره اعراف می‏فرماید: شما را آفریدیم، بعد صورت بخشیدیم، بعد امر کردیم‏ فرشتگان را برای شما خضوع کنند و فقط شیطان ابا کرد. آن کس که گفته شد برای او خضوع کنید همان است که در آیات دیگر نسبت نفخ روح را به او داده است.