بودكاست التاريخ

ماذا سيحدث للأرض إذا طمس قمرنا؟

ماذا سيحدث للأرض إذا طمس قمرنا؟

من أكثر الأشياء الرائعة حول تطور الحياة على الأرض ارتباطها بالسماء في الأعلى. فقط في ظل الظروف الأكثر دقة يمكن أن تنفجر الجزيئات الصغيرة في الحياة ، وهذه الظروف لن تكون هي نفسها إذا كان نظامنا الشمسي يفتقر إلى التكوين الحالي. إذا كانت هناك اختلافات صغيرة فقط في مدارات أو مواقع القمر أو الشمس أو الكواكب المحيطة ، فقد تكون الأرض اليوم كوكبًا باردًا وميتًا ، ولن يكون أي منا موجودًا على الإطلاق.

تعد الشمس بالطبع أكثر الوجود تأثيرًا في نظامنا الشمسي. بدون قدرتها الهائلة والخالدة تقريبًا على صب كميات هائلة من الحرارة والضوء ، لكان الجزء الذي نشغله من الفضاء محاصرًا دائمًا في درجات حرارة تقترب من الصفر المطلق.

لكن القمر يلعب دورًا مهمًا للغاية في التوسط في الظروف على الأرض أيضًا. القمر ليس مجرد متفرج يتم جره بفعل جاذبيتنا ، ولكنه مشارك نشط في التطور الجيولوجي والبيولوجي للأرض. تمامًا كما يساعد الآباء والأطفال في تشكيل بعضهم البعض ، يعمل القمر والأرض أيضًا كمبدعين مشتركين لنظام الأرض والقمر المترابط.

بدون القمر ، الذي يحتل موقعه ومداره الحاليين ، ربما لم تظهر الحياة على الأرض منذ مليارات السنين.

القمر والتطور

في عام 1993 ، أجرى جاك لاسكار ، مدير المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي ، تحليلًا دقيقًا لتأثير القمر على ميل محور الأرض. في الوقت الحالي ، تميل الأرض بزاوية 23.5 درجة إما باتجاه الشمس أو بعيدًا عنها ، اعتمادًا على مكان وجود الكوكب خلال ثورة 365 يومًا حول المستوى الشمسي. قرر لاسكار أنه بدون قمر صناعي كبير ، سيصبح ميلنا غير مستقر بمرور الوقت ، مما قد يؤدي إلى تغيير جذري في الظروف المناخية على هذا الكوكب. كان هذا من شأنه أن يجعل التطور إشكاليًا ، أو على الأقل يتسبب في ظهوره بشكل مختلف.

قد نلعن هذا الميل أحيانًا ، عندما يأتي الشتاء وتنخفض درجات الحرارة إلى ما دون نقطة التجمد. لكن تحمل القليل من الانزعاج لبضعة أشهر كل عام هو ثمن ضئيل يجب دفعه ، عندما تدرك أنه بدون تأثير القمر لن تكون الحياة على الأرض موجودة أو سيكون لها مجموعة بديلة من الخصائص.

إذا تمكنت المخلوقات من التطور على أرض خالية من القمر - وهو أمر غير مؤكد - لكانت حياتها اليومية في الغالب صعبة للغاية ومليئة بعدم اليقين. حتى لو كانت هذه المخلوقات موجودة ، فقد تجعل الظروف من المستحيل عليها أن تتطور إلى ما وراء الأشكال البسيطة غير المعقدة. هذا غير مؤكد ، لكنه احتمال.

إذا تغير محور الأرض بعدة درجات ، فإن الطقس القاسي سيصيب الأرض وستكافح الحياة للتكيف والبقاء على قيد الحياة. كما هو الحال ، فإن ميل محور الأرض يتغير على مدى عشرات الآلاف من السنين. لكن السجل التاريخي يُظهر أن هذا الميل قد تفاوت فقط بين 22.1 في المائة و 24.5 في المائة ، وهو ما يمكن أن يؤدي إلى تغيرات مناخية لكنه لا يعرض الحياة على الأرض للخطر.

يرتبط هذا الاستقرار النسبي بوجود قمرنا. بدون القمر ، سيتأرجح محورنا بشكل أسرع وأكثر دراماتيكية. أثبتت الحسابات الأخيرة (في عام 2011) من رحلة العلماء - جاك ليساور من مركز أبحاث أميس التابع لناسا ، وجيسون بارنز من جامعة أيداهو ، وجون تشامبرز من معهد كارنيجي للعلوم - أن ميل الأرض يمكن أن يتغير بما يصل إلى 10 درجات إذا لم يكن القمر في مداره الحالي ليؤثر على استقراره.

هذا في الواقع أقل بكثير من الأرقام التي توصل إليها لاسكار ، الذي توقع أن الأرض قد تنقلب على جانبها إذا لم يكن القمر موجودًا. تعتبر الأرقام الأحدث أكثر موثوقية ، مع ذلك ، بسبب التقدم في حساب الطاقة وتكنولوجيا الكمبيوتر.

ولكن حتى مع هذه التغييرات الأكثر تواضعًا ، فمن المحتمل أن يكون كافياً لتسبب في انحدار الأرض إلى العصور الجليدية الشديدة على أساس أكثر انتظامًا. قد تصبح مناطق الكوكب التي كانت صالحة للعيش غير صالحة تمامًا للعيش في غضون قرن أو قرنين ، نتيجة عدم الاستقرار الإضافي. في حين أن الحياة الذكية قد تكون لديها فرصة للتطور في مثل هذا العالم ، فمن المحتمل أن تتعرض جهودها لبناء حضارة مستدامة للتخريب بسبب الدورات المستمرة من الدمار والتغير المناخي الكبير. في مثل هذه الظروف ، سيكون أسلوب الحياة البدوي هو البديل الوحيد ، مما يضمن فعليًا وجودًا متقشف وقاعدة سكانية منخفضة.

بالإضافة إلى الحفاظ على إمالة محورنا ، أعطى القمر دفعة للتطور بطريقة أخرى. منذ أكثر من أربعة مليارات سنة ، كان القمر أقرب إلى الأرض مما هو عليه الآن. ونتيجة لذلك ، امتدت المد عدة مئات من الأميال إلى الداخل. نتيجة لذلك ، شهدت المناطق الساحلية تغيرات دورية هائلة في الملوحة ربما تكون قد مكَّنت من تكوين وتطور جزيئات ذاتية التكاثر ، والتي خلقت في النهاية الحياة كما نعرفها.

بشكل عام ، قلة المد والجزر القوية التي ترسبها جاذبية القمر كان من الممكن أن يكون لها تأثير كبير على مسار التطور.

تساهم جاذبية الشمس في حركات المد والجزر. لكن القمر مسؤول عن ثلثي تأثير المد والجزر ، مما يعني أن المد والجزر سيكون أكثر تقييدًا في دورات حركتها إذا كانت الشمس هي فقط من تخلقها.

يساعد المد والجزر القوي الذي نشهده حاليًا في تنظيم التيارات المحيطية التي توزع المياه الباردة والساخنة في جميع أنحاء العالم. يساعد تأثير الاختلاط الخاص بهم على الخروج من الظواهر المتطرفة ويحافظ على توازن مناخ العالم بشكل أكبر بين خطوط العرض.

كان الانخفاض الكبير في قوى المد والجزر يعني اختلافات أكبر في درجات الحرارة بين الشمال والجنوب والوسط. إذا كانت الحياة قد تطورت ، فمن المحتمل أن تكون محصورة في مناطق قريبة نسبيًا من خط الاستواء - ولكن بدون القمر ، كان ميل محور الأرض غير مستقر ، مما يجعل موقع خط الاستواء مناسبًا لمتغير الشمس وبالتالي ليس مضمونًا تبقى دافئة لفترة طويلة.

من الواضح أن وجود القمر هو نعمة علينا جميعًا أن نشكرها.

حامينا في السماء

في عام 2013 ، شهد الفيلم الناجح "النسيان" الجنس البشري يتعامل مع تداعيات تدمير القمر من قبل كائنات فضائية شائنة. سعت البشرية ، بقيادة توم كروز ، للتغلب على آثار تسونامي والزلازل والبراكين والعواصف العنيفة وغيرها من الآثار الناجمة عن فقدان القمر الصناعي.

إذا تم القضاء على القمر بأي نوع من الكوارث ، أو حتى نقله بطريقة ما من مداره الحالي ، فستكون كارثة ذات أبعاد لا مثيل لها - وربما لا يمكن النجاة منها -.

إذا وصل الغزاة الفضائيون على الإطلاق ، مع وجود الفتح في أذهانهم ، فقد يكون محو القمر أحد أولى عملياتهم في حربهم ضدنا. أو ، إذا كانت لديهم التكنولوجيا للقيام بذلك ، فيمكنهم ببساطة توجيه القمر إلى مدار مختلف وترك هذا التغيير يقوم بكل العمل.

من خلال تقريبها ، يمكنهم زيادة قوة المد والجزر بشكل كبير وإغراق كل مدينة ساحلية والمنطقة المحيطة بها بسرعة. نظرًا لأن 8 0 في المائة من البشر يعيشون على بعد 100 كيلومتر من الخط الساحلي ، فإن هذا من شأنه أن يدمر الحضارة تقريبًا ويزيل سكان الكوكب بشدة في غضون أيام قليلة.

من ناحية أخرى ، إذا كان الغزاة الفضائيون منشغلين في قهر عوالم أخرى وأرادوا إعداد الأرض لغزو بضعة آلاف من السنين في المستقبل ، فيمكنهم اتباع النهج المعاكس ونقل القمر بعيدًا. سيؤدي هذا إلى إغلاق المد والجزر وفي النهاية يتسبب في إمالة كوكبنا عن محوره بدرجة مزعجة ، وهو ما يكفي على الأرجح للتسبب في كارثة لا يمكن تصورها مع خسائر فادحة في الأرواح.

قد يكون الغزو من الفضاء خطرًا حقيقيًا وقد لا يكون كذلك. ولكن بغض النظر عن أي سيناريو قد نتخيله ، فلا جدال في أنه إذا تم تدمير القمر أو لم يعد موجودًا ، فإن احتمالات بقائنا ستكون قاتمة.


لماذا توجد حفر على القمر؟

من المرجح أن يضرب كويكب أو نيزك الأرض لأن الأرض أكبر بكثير من القمر ، مما يمنح النيزك مساحة أكبر ليصطدم بها! لكن يمكننا أن نرى عدة آلاف من الحفر على القمر ونعلم فقط حوالي 180 حفرة على الأرض! لماذا هذا؟

الحقيقة هي أن الأرض والقمر قد تعرضتا لضربات عديدة ، عدة مرات خلال تاريخهما الطويل البالغ 4.5 مليار سنة.

شاهدت مركبة كليمنتين الفضائية التابعة لناسا هذا المنظر للقطب الجنوبي المليء بالفوهات في القمر في عام 1996. Credit: NASA / JPL / USGS


ماذا سيحدث للأرض إذا طمس قمرنا؟ - تاريخ

سمعت في التلفزيون أن القمر يبتعد عن الأرض باتجاه الشمس. لماذا يحدث هذا؟ ومتى تم اكتشاف هذا بالضبط؟

إن مدار القمر (مساره الدائري حول الأرض) يزداد بالفعل بمعدل 3.8 سم في السنة. (يبلغ نصف قطر مدار القمر 384000 كيلومتر.) لن أقول إن القمر يقترب من الشمس ، على وجه التحديد ، على الرغم من أنه يبتعد عن الأرض ، لذلك ، عندما يكون في جزء من مداره الأقرب إلى الشمس ، يكون أقرب ، ولكن عندما يكون في جزء من مداره الأبعد عن الشمس ، يكون بعيدًا.

سبب الزيادة هو أن القمر يرفع المد والجزر على الأرض. نظرًا لأن جانب الأرض الذي يواجه القمر أقرب ، فإنه يشعر بجاذبية أقوى من مركز الأرض. وبالمثل ، يشعر جزء الأرض الذي يبتعد عن القمر بجاذبية أقل من مركز الأرض. يمتد هذا التأثير الأرض قليلاً ، مما يجعلها مستطيلة قليلاً. نحن نطلق على الأجزاء التي تبرز "انتفاخات المد والجزر". تم تشويه الجسم الصلب الفعلي للأرض ببضعة سنتيمترات ، لكن التأثير الأكثر وضوحًا هو المد والجزر المرتفعة في المحيط.

الآن ، كل الكتلة تمارس قوة الجاذبية ، وانتفاخات المد والجزر على الأرض تمارس قوة الجاذبية على القمر. نظرًا لأن الأرض تدور أسرع (مرة كل 24 ساعة) من دوران القمر (مرة كل 27.3 يومًا) ، فإن الانتفاخ يحاول "تسريع" القمر ودفعه للأمام في مداره. يتراجع القمر أيضًا عن انتفاخ المد والجزر للأرض ، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض. الاحتكاك بالمد والجزر ، الناجم عن حركة انتفاخ المد والجزر حول الأرض ، يستخرج الطاقة من الأرض ويضعها في مدار القمر ، مما يجعل مدار القمر أكبر (ولكن ، قليلًا ، القمر يتحرك بشكل أبطأ!).

بسبب هذا يتباطأ دوران الأرض. بعد مائة عام من الآن ، سيكون اليوم أطول بمقدار 2 مللي ثانية مما هو عليه الآن.

حدثت هذه العملية نفسها منذ بلايين السنين - لكن القمر تباطأ بسبب المد والجزر التي أثيرت عليه الأرض. لهذا السبب يحافظ القمر دائمًا على نفس الوجه موجهًا نحو الأرض. نظرًا لأن الأرض أكبر بكثير من القمر ، فقد حدثت هذه العملية ، التي تسمى قفل المد والجزر ، بسرعة كبيرة ، في بضع عشرات الملايين من السنين.

نظر العديد من الفيزيائيين في تأثيرات المد والجزر على نظام الأرض والقمر. ومع ذلك ، كان جورج هوارد داروين (ابن تشارلز داروين) أول من اكتشف ، بطريقة رياضية ، كيف سيتطور مدار القمر بسبب الاحتكاك المد والجزر ، في أواخر القرن التاسع عشر. يُنسب إليه عادة اختراع النظرية الحديثة لتطور المد والجزر.

من هنا جاءت الفكرة ، ولكن كيف تم قياسها لأول مرة؟ الإجابة معقدة للغاية ، لكنني حاولت تقديم أفضل إجابة ممكنة ، بناءً على القليل من البحث في تاريخ السؤال.

هناك ثلاث طرق لنا لقياس آثار الاحتكاك المد والجزر.

* قياس التغيير في طول الشهر القمري بمرور الوقت.

يمكن تحقيق ذلك من خلال فحص سمك رواسب المد والجزر المحفوظة في الصخور ، والتي تسمى إيقاعات المد والجزر ، والتي يمكن أن تعود إلى مليارات السنين ، على الرغم من أن القياسات موجودة فقط للإيقاعات التي يبلغ عمرها 900 مليون سنة. بقدر ما أستطيع أن أجد (أنا لست جيولوجيًا!) تم إجراء هذه القياسات فقط منذ أوائل التسعينيات.

* قياس التغير في المسافة بين الأرض والقمر.

يتم تحقيق ذلك في العصر الحديث عن طريق ارتداد الليزر عن العاكسات التي تركها رواد فضاء أبولو على سطح القمر. تم الحصول على قياسات أقل دقة في أوائل السبعينيات.

* قياس التغير في فترة دوران الأرض بمرور الوقت.

في الوقت الحاضر ، يتم قياس دوران الأرض باستخدام قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا ، وهي تقنية تستخدم العديد من التلسكوبات الراديوية التي تفصل بينها مسافة كبيرة. باستخدام VLBI ، يمكن قياس مواضع الكوازارات (الأجسام الدقيقة ، البعيدة ، الساطعة الراديوية) بدقة شديدة. نظرًا لأن الأرض الدوارة تحمل الهوائيات على طول ، فإن هذه القياسات يمكن أن تخبرنا بسرعة دوران الأرض بدقة شديدة.

ومع ذلك ، تم قياس التغيير في فترة دوران الأرض لأول مرة باستخدام الكسوف ، من بين كل الأشياء. وجد علماء الفلك الذين درسوا توقيت الخسوف على مدى قرون عديدة أن القمر بدا وكأنه يتسارع في مداره ، ولكن ما كان يحدث بالفعل هو أن دوران الأرض كان يتباطأ. لاحظ إدموند هالي هذا التأثير لأول مرة في عام 1695 ، وقيسه ريتشارد دونثورن لأول مرة في عام 1748 - على الرغم من أن أحدا لم يفهم حقًا ما كان يراه. أعتقد أن هذا هو أول اكتشاف للتأثير.

تم آخر تحديث لهذه الصفحة في 28 يناير 2019.

نبذة عن الكاتب

بريت شارينغهاوزن

يدرس بريت حلقات زحل. حصلت على درجة الدكتوراه من جامعة كورنيل عام 2006 وهي الآن أستاذة في كلية بلويت في ويسكونسون.


قد لا نكون متأكدين تمامًا من المكان الذي سننتهي إليه إذا أعدنا الزمن ، ولكن المسارات المتاحة للكائنات الحية المتطورة بعيدة كل البعد عن اللامحدودة

أثبت الفائز بشكل أساسي أنه لا يمكن حل المشكلة بالضبط. مثل الكثير من الفوضى التي تسببها الطفرات العشوائية ، فإن القليل من الخطأ في البداية سينمو حتمًا ، مما يعني أنه لا يمكنك بسهولة تحديد المكان الذي ستنتهي فيه الجثث الثلاثة في المستقبل. ولكن بصفتها الشريك المهيمن ، فإن الشمس تملي مدارات الثلاثة إلى حد ما - مما يسمح لنا بتضييق المواضع المحتملة للأجسام إلى داخل النطاق.

هذا يشبه إلى حد كبير الأيدي التوجيهية للتطور ، التي تربط الكائنات الحية بالمسارات المألوفة. قد لا نكون متأكدين تمامًا من المكان الذي سننتهي إليه إذا أعدنا الزمن ، ولكن المسارات المتاحة للكائنات الحية المتطورة بعيدة كل البعد عن اللامحدودة. ولذا ربما لن يظهر البشر مرة أخرى أبدًا ، ولكن من المحتمل أنه أيًا كان العالم الفضائي الذي حل محل عالمنا ، سيكون مكانًا مألوفًا.

هذا المقال ظهر في الأصل على The Conversation ، ويتم إعادة نشرها بموجب ترخيص المشاع الإبداعي.


المدار: 384.400 كيلومتر من الأرض
القطر: 3476 كم
الكتلة: 7.35e22 كجم

تاريخ القمر

أطلق عليها الرومان اسم لونا ، وسيلين وأرتميس من قبل الإغريق ، والعديد من الأسماء الأخرى في الأساطير الأخرى.

القمر ، بالطبع ، معروف منذ عصور ما قبل التاريخ. إنه ثاني ألمع جسم في السماء بعد الشمس. نظرًا لأن القمر يدور حول الأرض مرة واحدة في الشهر ، تتغير الزاوية بين الأرض والقمر والشمس ، ونحن نرى ذلك على أنه دورة مراحل القمر & # 8217s. الوقت بين الأقمار الجديدة المتتالية هو 29.5 يومًا (709 ساعة) ، وهو يختلف قليلاً عن الفترة المدارية للقمر & # 8217 ثانية (تقاس بالنجوم) حيث تتحرك الأرض مسافة كبيرة في مدارها حول الشمس في ذلك الوقت.

نظرًا لحجمه وتكوينه ، يُصنف القمر أحيانًا على أنه كوكب أرضي & # 8220planet & # 8221 جنبًا إلى جنب مع عطارد والزهرة والأرض والمريخ.

زارت المركبة الفضائية السوفيتية لونا 2 القمر لأول مرة في عام 1959. وهو الجسم الوحيد خارج كوكب الأرض الذي زاره البشر. كان أول هبوط في 20 يوليو 1969 (هل تتذكر أين كنت؟) وكان آخر هبوط في ديسمبر 1972. القمر هو أيضًا الجسم الوحيد الذي أعيدت العينات منه إلى الأرض. في صيف عام 1994 ، تم رسم خرائط القمر على نطاق واسع جدًا بواسطة مركبة الفضاء الصغيرة كليمنتين ومرة ​​أخرى في عام 1999 بواسطة Lunar Prospector.

تسبب قوى الجاذبية بين الأرض والقمر بعض التأثيرات المثيرة للاهتمام. الأكثر وضوحا هو المد والجزر. يكون جاذبية القمر & # 8217s أقوى على جانب الأرض الأقرب إلى القمر وأضعف على الجانب الآخر. نظرًا لأن الأرض ، وخاصة المحيطات ، ليست صلبة تمامًا ، فهي ممتدة على طول الخط باتجاه القمر. من منظورنا على سطح الأرض & # 8217s ، نرى انتفاخين صغيرين ، أحدهما في اتجاه القمر والآخر في الاتجاه المعاكس مباشرة. يكون التأثير أقوى بكثير في مياه المحيط منه في القشرة الصلبة ، لذا فإن انتفاخات المياه تكون أعلى. ولأن الأرض تدور بشكل أسرع بكثير من دوران القمر في مداره ، فإن الانتفاخات تتحرك حول الأرض مرة واحدة يوميًا تقريبًا مما يؤدي إلى ارتفاع المد مرتين يوميًا. (هذا نموذج مبسط إلى حد كبير ، المد والجزر الفعلي ، خاصة بالقرب من السواحل ، أكثر تعقيدًا.)

لكن الأرض ليست مائعة تمامًا أيضًا. يحمل دوران الأرض & # 8217s انتفاخات الأرض قليلاً قبل النقطة الموجودة أسفل القمر مباشرةً. هذا يعني أن القوة بين الأرض والقمر ليست بالضبط على طول الخط الفاصل بين مراكزهما لإنتاج عزم دوران على الأرض وقوة متسارعة على القمر. يؤدي هذا إلى تحويل صافٍ للطاقة الدورانية من الأرض إلى القمر ، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض بحوالي 1.5 ميلي ثانية / قرن ورفع القمر إلى مدار أعلى بحوالي 3.8 سم في السنة. (يحدث التأثير المعاكس للأقمار الصناعية ذات المدارات غير العادية مثل فوبوس وتريتون).

إن الطبيعة غير المتماثلة لتفاعل الجاذبية هذا مسؤولة أيضًا عن حقيقة أن القمر يدور بشكل متزامن ، أي أنه مغلق في الطور مع مداره بحيث يكون نفس الجانب دائمًا مواجهًا للأرض. تمامًا كما يتم الآن إبطاء دوران الأرض من خلال تأثير القمر & # 8217s ، فقد تباطأ دوران القمر في الماضي البعيد بفعل حركة الأرض ، ولكن في هذه الحالة كان التأثير أقوى بكثير. عندما تم إبطاء معدل دوران القمر & # 8217s ليتناسب مع الفترة المدارية (بحيث يواجه الانتفاخ دائمًا نحو الأرض) لم يعد هناك عزم دوران بعيدًا عن المركز على القمر وتم تحقيق وضع مستقر. حدث نفس الشيء لمعظم الأقمار الصناعية الأخرى في النظام الشمسي. في النهاية ، سيتم إبطاء دوران Earth & # 8217s لتتناسب مع فترة القمر & # 8217s أيضًا ، كما هو الحال مع بلوتو وشارون.

في الواقع ، يبدو أن القمر يتأرجح قليلاً (بسبب مداره غير الدائري قليلاً) بحيث يمكن رؤية بضع درجات من الجانب البعيد من وقت لآخر ، لكن غالبية الجانب البعيد (على اليسار) لم يكن معروفًا تمامًا حتى صورتها المركبة الفضائية السوفيتية لونا 3 في عام 1959. (ملاحظة: لا يوجد & # 8220 جانب مظلم & # 8221 للقمر ، تتعرض جميع أجزاء القمر لأشعة الشمس نصف الوقت (باستثناء بضع حفر عميقة بالقرب من القطبين). قد يشير المصطلح & # 8220dark side & # 8221 في الماضي إلى الجانب البعيد كـ & # 8220dark & ​​# 8221 بمعنى & # 8220unknown & # 8221 (على سبيل المثال & # 8220darkest Africa & # 8221) ولكن حتى هذا المعنى لم يعد صالحًا اليوم!)

القمر ليس له غلاف جوي. لكن الأدلة من كليمنتين تشير إلى أنه قد يكون هناك جليد مائي في بعض الحفر العميقة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر والمظلل بشكل دائم. تم تعزيز هذا الآن من خلال البيانات الواردة من Lunar Prospector. يبدو أن هناك جليدًا في القطب الشمالي أيضًا.

يبلغ متوسط ​​سمك قشرة القمر & # 8217s 68 كيلومترًا وتتنوع من 0 أساسًا تحت Mare Crisium إلى 107 كيلومترات شمال فوهة البركان كوروليف على الجانب البعيد من القمر. يوجد أسفل القشرة غطاء وربما نواة صغيرة (نصف قطرها حوالي 340 كم و 2٪ من كتلة القمر وكتلة # 8217). على عكس الأرض ، لم يعد الجزء الداخلي من Moon & # 8217 نشطًا. من الغريب أن مركز كتلة القمر & # 8217s ينحرف عن مركزه الهندسي بحوالي 2 كم في الاتجاه نحو الأرض. أيضا ، القشرة أرق من الجانب القريب.

هناك نوعان أساسيان من التضاريس على القمر: المرتفعات المليئة بالفوهات والمرتفعات القديمة جدًا والماريا الصغيرة والناعمة نسبيًا. ماريا (التي تشكل حوالي 16٪ من سطح القمر # 8217) عبارة عن فوهات أثرية ضخمة غمرتها الحمم المنصهرة لاحقًا. معظم السطح مغطى بالثرى ، وهو خليط من الغبار الناعم والحطام الصخري الناتج عن اصطدامات النيازك. لسبب غير معروف ، تتركز ماريا على الجانب القريب.

تمت تسمية معظم الفوهات الموجودة على الجانب القريب لأشخاص مشهورين في تاريخ العلوم مثل Tycho و Copernicus و Ptolemaeus. تحتوي الميزات الموجودة على الجانب البعيد على مراجع أكثر حداثة مثل Apollo و Gagarin و Korolev (مع تحيز روسي واضح منذ أن حصلت Luna 3 على الصور الأولى). بالإضافة إلى الميزات المألوفة على الجانب القريب ، يحتوي القمر أيضًا على فوهات ضخمة للقطب الجنوبي - آيتكن على الجانب البعيد والتي يبلغ قطرها 2250 كم وعمقها 12 كم مما يجعلها أكبر حوض تصادم في النظام الشمسي والشرق على الطرف الغربي (كما يُرى من الأرض في وسط الصورة على اليسار) وهو مثال رائع للحفرة متعددة الحلقات.

تم إعادة ما مجموعه 382 كجم من عينات الصخور إلى الأرض بواسطة برنامجي Apollo و Luna. توفر هذه معظم معرفتنا التفصيلية عن القمر. وهي ذات قيمة خاصة من حيث إمكانية تأريخها. حتى اليوم ، بعد أكثر من 30 عامًا من آخر هبوط على سطح القمر ، لا يزال العلماء يدرسون هذه العينات الثمينة.

يبدو أن عمر معظم الصخور على سطح القمر يتراوح بين 4.6 و 3 مليارات سنة. هذه مباراة مصادفة مع أقدم الصخور الأرضية التي نادرًا ما يزيد عمرها عن 3 مليارات سنة. وهكذا يقدم القمر دليلاً على التاريخ المبكر للنظام الشمسي غير المتاح على الأرض.

قبل دراسة عينات أبولو ، لم يكن هناك إجماع حول أصل القمر. كانت هناك ثلاث نظريات رئيسية: التراكم المشترك الذي أكد أن القمر والأرض تشكلت في نفس الوقت من انشطار السديم الشمسي الذي أكد أن القمر انشق عن الأرض والتقطه مما جعل القمر تشكل في مكان آخر وتم التقاطه لاحقًا. من الأرض. لا يعمل أي من هذه بشكل جيد للغاية. لكن المعلومات الجديدة والمفصلة من صخور القمر أدت إلى نظرية التأثير: أن الأرض اصطدمت بجسم كبير جدًا (بحجم المريخ أو أكثر) وأن القمر تشكل من المادة المقذوفة. لا تزال هناك تفاصيل يجب العمل عليها ، لكن نظرية التأثير مقبولة الآن على نطاق واسع.

القمر ليس له مجال مغناطيسي عالمي. لكن بعض صخور سطحه تظهر بقايا مغناطيسية تشير إلى أنه ربما كان هناك مجال مغناطيسي عالمي في وقت مبكر من تاريخ القمر & # 8217.

مع عدم وجود غلاف جوي ولا مجال مغناطيسي ، يتعرض سطح القمر # 8217s مباشرة للرياح الشمسية. على مدار عمرها البالغ 4 مليارات عام ، أصبحت العديد من الأيونات المنبعثة من الرياح الشمسية جزءًا لا يتجزأ من ثرى القمر & # 8217s. وهكذا أثبتت عينات الثرى التي عادت من بعثات أبولو قيمتها في دراسات الرياح الشمسية.


محتويات

تبدأ السورة 54 من القرآن بعنوان القمر (القمر):

اقْتَرَبَتِ السَّاعَةُ وَانشَقَّ الْقَمَرُ وَإِن يَرَوْا آيَةً يُعْرِضُوا وَيَقُولُوا سِحْرٌ مُّسْتَمِرٌّ

اقتربت الساعة وانشق القمر.
ولكن إذا رأوا علامة ، فإنهم يبتعدون ويقولون ، "هذا (لكن) سحر عابر."

تشرح التقاليد والقصص المبكرة هذه الآية على أنها معجزة قام بها محمد ، بناءً على طلب بعض أعضاء قريش. [9] [10] قبل معظم المعلقين المسلمين الأوائل والعصور الوسطى صحة تلك التقاليد ، والتي تشير إلى تقسيم القمر كحدث تاريخي. [11] الآية التالية 54: 2 ، "ولكن إذا رأوا آية ، فإنهم يبتعدون ، ويقولون: هذا (لكن) سحر عابر" تؤخذ في دعم هذا الرأي. [10] يقدم المعلق ما بعد الكلاسيكي ابن كثير قائمة بالتقاليد المبكرة التي تذكر الحادثة: يقول أحد الأحاديث المنقولة عن سلطة أنس بن مالك أن محمدًا شق القمر بعد أن طلب المكيون الوثنيون معجزة. وهناك تقليد آخر من مالك ينتقل عبر سلاسل أخرى من الروايات ، يذكر أن جبل نور كان مرئيًا بين شطري القمر (يقع جبل نور في الحجاز. ويعتقد المسلمون أن محمدًا تلقى أول آياته من الله في كهف على هذا الجبل ، غار حراء). وروي عن جبير بن معتيم رواية واحدة: أن جزأي القمر كانا على جبلين. ويذكر هذا التقليد أيضًا أن المكي رد بالقول: "لقد أخذنا محمد بسحره. إذا كان قادرًا على أخذنا بالسحر ، فلن يكون قادرًا على فعل ذلك مع جميع الناس". تقاليد نقلت على لسان ابن عباس تذكر الحادث بإيجاز ولا تقدم تفاصيل كثيرة. [3] التقاليد المنقولة عن عبد الله بن مسعود تصف الحادث على النحو التالي: [3] [12]

كنا مع رسول الله في منى ، انقسم ذلك القمر إلى قسمين. كان أحد أجزائه خلف الجبل والآخر على هذا الجانب من الجبل. قال لنا رسول الله: اشهد على هذا 039: 6725

استخدم بعض المسلمين اللاحقين الرواية لإقناع الآخرين بنبوة محمد. تقتبس آن ماري شيميل على سبيل المثال ما يلي من الباحث المسلم قاضي إياد الذي عمل في القرن الثاني عشر: [7]

لم يقال عن أي قوم على الأرض أن القمر قد رُصِد في تلك الليلة بحيث يمكن القول بأنه كان كذلك ليس الانقسام. حتى لو تم الإبلاغ عن هذا من عدة أماكن مختلفة ، بحيث يتعين على المرء أن يستبعد احتمال أن الجميع قد اتفقوا على كذبة ، ومع ذلك ، فإننا لن نقبل هذا كدليل على عكس ذلك ، لأن القمر لا يُرى بنفس الطريقة بواسطة أشخاص مختلفين. يكون الخسوف مرئيًا في بلد ما ولكن ليس في البلد الآخر في مكان واحد ، فهو كلي ، وفي البلد الآخر جزئي فقط.

يقدم العالم المسلم يوسف علي ثلاثة تفسيرات مختلفة للآية. وهو يرى أن الثلاثة ربما تنطبق على الآية: ظهر القمر مشقوقًا في زمن محمد لإقناع غير المؤمنين. سوف ينقسم مرة أخرى عندما يقترب يوم القيامة (هنا يتم أخذ صيغة الماضي النبوي للإشارة إلى المستقبل). يربط يوسف علي هذه الحادثة باختلال النظام الشمسي المذكور في 75: 8-9. وأخيراً يقول إن الآيات يمكن أن تكون مجازية بمعنى أن الأمر أصبح واضحاً كالقمر. [13]

يعتقد بعض المفسرين المخالفين الذين لا يقبلون رواية الإعجاز أن الآية تشير فقط إلى انشقاق القمر يوم القيامة. [10] [14] وبالمثل ، كتب محمد عبد الحليم:

تستخدم اللغة العربية الفعل الماضي ، كما لو كان ذلك اليوم موجودًا بالفعل ، لمساعدة القارئ / المستمع على تخيل كيف سيكون. يرى بعض المفسرين التقليديين أن هذا يصف حدثًا حقيقيًا في زمن النبي ، لكنه يشير بوضوح إلى نهاية العالم. [15]

المؤرخون الغربيون مثل أ. يرفض وينسينك ودينيس جريل تاريخية المعجزة بحجة أن القرآن نفسه ينكر المعجزات ، بمعناها التقليدي ، فيما يتعلق بمحمد. [8] [16]

كان القرآن 54: 1-2 جزء من الجدل بين علماء الدين المسلمين في العصور الوسطى وفلاسفة المسلمين حول قضية حرمة الأجرام السماوية. رأى الفلاسفة أن الطبيعة تتكون من أربعة عناصر أساسية: الأرض والهواء والنار والماء. لكن هؤلاء الفلاسفة رأوا أن تكوين الأجرام السماوية كان مختلفًا. استند هذا الاعتقاد إلى ملاحظة أن حركة الأجرام السماوية ، على عكس حركة الأجرام الأرضية ، كانت دائرية وبدون أي بدايات أو نهايات. هذا الظهور للأبدية في الأجرام السماوية دفع الفلاسفة إلى استنتاج أن السماوات مصونة. من ناحية أخرى ، اقترح اللاهوتيون مفهومهم الخاص عن المادة الأرضية: تتكون الطبيعة من ذرات موحدة أعاد الله تكوينها في كل لحظة (تمت إضافة الفكرة الأخيرة للدفاع عن قدرة الله المطلقة ضد التعدي على الأسباب الثانوية المستقلة) . وفقًا لهذا المفهوم ، كانت الأجرام السماوية في الأساس هي نفسها الأجرام الأرضية ، وبالتالي يمكن اختراقها. [5]

من أجل التعامل مع المعنى الضمني للفهم التقليدي للآية القرآنية 54: 1-2 ، جادل بعض الفلاسفة بأن الآية يجب أن تفسر مجازيًا (على سبيل المثال ، كان من الممكن أن تشير الآية إلى خسوف جزئي للقمر حيث حجبت الأرض جزءًا من قمر). [5]

لقد ألهم هذا التقليد العديد من الشعراء المسلمين ، خاصة في الهند. [8] في اللغة الشعرية ، يُعادل محمد أحيانًا بالشمس أو نور الصباح. على هذا النحو ، ورد في جزء من قصيدة من صنعاء ، شاعر صوفي فارسي شهير في أوائل القرن الثاني عشر ، ما يلي: "يجب أن تقسم الشمس القمر إلى قسمين". [7] جلال الدين الرومي ، شاعر وصوفي فارسي مشهور ، ينقل في إحدى قصائده فكرة أن الانقسام بإصبع محمد هو أعظم نعيم يمكن أن يأمل فيه القمر المتواضع وأن المؤمن المخلص يقسم القمر به اصبع محمد. [7] بالتفصيل في هذه الفكرة ، عبد الرحمن جامي ، أحد الشعراء الكلاسيكيين والصوفيين في بلاد فارس ، يلعب بالأشكال والقيم العددية للحروف العربية بطريقة معقدة: البدر ، كما يقول جامي ، يشبه الحرف العربي بالنسبة لـ M ، دائري مم (ـمـ) بقيمة عددية 40. عندما شق محمد القمر أصبح نصفه على شكل هلال. راهبة (ن) (الحرف العربي لـ N) قيمته العددية 50 لكل منهما. وهذا يعني أنه بفضل المعجزة زادت قيمة القمر. [7]

في مكان آخر ، يلمح الرومي ، وفقًا لشيميل ، إلى معجزتين منسوبتين إلى محمد في التقليد ، وهما انشقاق القمر (الذي يظهر عدم جدوى النهج العلمي للإنسان تجاه الطبيعة) ، والأخرى أن محمدًا كان أميًا. [7]

بعد نشر صور مهمة أبولو لريما أرياديوس في عام 2016 ، خط الصدع الذي يبلغ طوله 300 كيلومتر على سطح القمر ، [19] ادعى المسلمون على بعض مواقع الإنترنت ووسائل التواصل الاجتماعي أن هذا كان نتيجة الانقسام المذكور في القرآن. [20] [21] في عام 2010 ، سُئل عالم ناسا براد بيلي عن هذا وأجاب "توصيتي ألا تصدق كل ما تقرأه على الإنترنت. الأوراق التي تمت مراجعتها من قبل الزملاء هي المصادر الوحيدة الصالحة علميًا للمعلومات المتوفرة. تشير الأدلة العلمية إلى أن القمر انقسم إلى جزأين (أو أكثر) ثم أعيد تجميعه في أي وقت في الماضي ". [6]


ماذا سيحدث لو لم يكن هناك قمر؟

(Inside Science TV) - القمر - يمكن أن يبدو كاملاً ، متلألئًا مثل منارة في الليل أو مجرد قطعة من ضوء الليل. لا يزال ، هناك دائمًا.

لكن ماذا لو لم يكن لدينا قمر؟

إليك أهم خمسة أشياء كنا سنفتقدها بدونها.

1. ستكون الليالي أكثر قتامة بكثير. الكائن اللامع التالي في سماء الليل هو كوكب الزهرة. لكنها لا تزال غير كافية لتضيء السماء. يكون القمر المكتمل أكثر سطوعًا بألفي مرة من كوكب الزهرة في أوج لمعانه.

2. بدون القمر ، سيستمر اليوم على الأرض من ست إلى اثنتي عشرة ساعة فقط. يمكن أن يكون هناك أكثر من ألف يوم في سنة واحدة! ذلك لأن دوران الأرض يتباطأ بمرور الوقت بفضل قوة الجاذبية - أو سحب القمر - وبدون ذلك ، ستمر الأيام في لمح البصر.

المزيد عن القمر من داخل العلوم

3. إن الأرض الخالية من القمر ستغير أيضًا حجم المد والجزر في المحيط - مما يجعلها حوالي ثلث ارتفاعها الحالي.


ماذا سيحدث للأرض إذا طمس قمرنا؟ - تاريخ

ماذا سيحدث إذا كان للأرض أكثر من قمر واحد؟ Would our tides, or weather, or seasons, or body cycles change if we did have more than one?

The tides on Earth would definitely be affected by the presence of other moons, because the Moon (and also the Sun) is the reason why we experience tides at all. If they were many moons around Earth, the amplitude of the tides might be smaller or larger, since the effects of each other could partially cancel out or add up. There could also be more than two high tides per day, and the cycle of the tides could be less regular than it is.

If Earth had more moons, there would also be more solar eclipses. These two things would probaly be the more noticeable effects. That's because the seasons and the variation of temperature over the course of the year are caused by the orbit of the Earth around the Sun, and the fact that the Earth's rotation axis is tilted. Unless the presence of more moons could affect one of these, we shouldn't notice any chages in the course of the seasons. As for our body cycles, there are no scientific theories relating them to the presence of the Moon.

This page was last updated on July 18, 2015.

نبذة عن الكاتب

Amelie Saintonge

Amelie is working on ways to detect the signals of galaxies from radio maps.


One heck of a time

A record of Earth’s development is written in rocks. But flowing air, ice, and water chew up old rocks, while trenches deep under water annihilate ancient crust. All of that action means much of the planet’s geological history has been purged from existence. The epochs shortly after Earth’s formation are particularly obscure, but geologists often assume that, for a considerable length of time, it was a little dull here: a stagnant, rocky surface under a hazy volcanic sky.

It’s puzzling, then, that in Australia, a selection of near-indestructible crystals called zircons have been found, through the measurement of their radioactive decay, to be 4.4 billion years old. These minerals are commonly found in chemically complex rocks, such as granites, and scientists have never come to a consensus about how a geologically lackluster Earth could have crafted such advanced materials.

Perhaps, thought Lock, the moon had something to do with it.

Our moon appeared just after Earth was put together. A planet-sized object slammed into Earth and created a ring of lunar building blocks that clumped together into a roughly spherical natural satellite. Simulations indicate that this new companion orbited far closer to the planet than it does today. This would have had an effect on Earth’s rotation, but previous studies hadn’t looked into the wider consequences. Curious, Lock created his own simulations to see how the moon’s effect on Earth’s rotation might have played out.

The results were due to be presented at the 51st Lunar and Planetary Science Conference in March, but the coronavirus pandemic canceled the in-person gathering in Texas. The summary of the results paints a remarkable picture, framing our planet’s dance companion as one heck of an architect.


A Brief History of Earth: How it All Began

A series exploring the natural history of Earth, beginning with the formation of our Solar System, moving on through asteroid impacts and mass extinctions, and ending with the human impact on the environment.

Earthrise, as seen from the Moon. Credit: mvannorden/Flickr, CC BY 2.0

The relatively calm region of space we occupy in the Solar System today belies a fiery, violent past, and a spine-chilling future. This series explores the geological and natural history of Earth, beginning with the formation of our Solar System, moving on through asteroid impacts and mass extinctions, and ending with the human impact on the environment today. To really grasp the magnitude of the changes our planet has undergone, we need to speed through immense timescales, pausing at important milestones. And this article, the first of the series, starts at the very beginning.

Some 4.6 billion years ago, a giant cloud of gas, called a nebula, collapsed into itself because of its mass and crushed all the gassy material in it into a plane, even as it was constantly spinning. This disc of material is called the protoplanetary disc. Over a period of a hundred thousand years after the collapse, the Sun was formed at the center of this disc, with the rest of the nebular gas swirling around it. Nearly 98% of this gas was just hydrogen and helium. (Our Sun constitutes 98% of the mass of our Solar System today.) Gases and other materials in this protoplanetary disc outside of the Sun started clumping together at various spots. Constant collisions between these bodies formed miniature planets, called planetesimals. These seeds of planets eventually grew in size by pulling more material in due to growing gravitational forces, a process called accretion , to become true planets within 100,000 years after the Sun’s formation. The gas giants, Jupiter and Saturn, and the ice giants, Uranus and Neptune, formed much faster than the four terrestrial planets: Mercury, Venus, Earth, and Mars, did.

Approximately 4.54 billion years ago, a Mars-sized body slammed into the newly formed Earth, partially liquifying the surface and ejecting molten debris into space. This ejecta remained as a ring around our planet for a few months, before coalescing and forming the Moon. Residual gases were still swirling slowly around the Sun, causing streams and waves in space. Elephantine Jupiter got caught up in these currents and started moving inward toward the Sun. The movement of this giant, with its powerful gravity wreaking havoc as it danced around, dislodged asteroids and sent them flying inwards into the planets. In the next few million years, the Earth and other terrestrial planets went through a period of constant battering by asteroids and other smaller bodies. This period in the solar system’s history is called the Late Heavy Bombardment. Fortunately, Saturn soon started pulling Jupiter back, toward where it is today, even as the Solar wind stripped away all of the residual gas in the solar system into interstellar space.

At this point, Earth was still cooling from the formation of the Moon, and the period of bombardment kept it agitated and volcanically active. At some point, asteroids or comets containing water ice slammed into the Earth, thereby bringing a lot of water vapor to the Earth. Once the Earth cooled, this vapour condensed and fell as rain on the planet. Volcanic activity still continued and even under the newly forming oceans, super-volcanoes persisted. Lava constantly flowed on the surface for nearly 700 million years.

We know all of these intricate details to a near approximate date by studying rocks on our planet. Rocks hold records of all kinds of transitions that they have undergone. They record their own formation and grow over millions of years, keeping evidence of life and planet activity within. The field of geology that studies and dates rock layers is called Stratigraphy. This helps scientists figure out the age of a lot of geological processes, and has enabled them to put together a geological time scale for our Earth.

The geological timescale above is a representation of time elapsed after the formation of earth, divided into slices, each differentiated by a geological event whose record is held in rock samples. Geological time is primarily divided into eons, which are divided into eras, which are further divided into periods. A discussion of these three scales falls within the scope of this series. However, for the sake of completeness, it needs to be specified that periods are further divided into epochs, and epochs into ages, while eons are grouped into super-eons.

The first three eons are grouped under the Precambrian super-eon . The fourth eon, called the Phanerozoic, is ongoing. Although the first three eons together account for most of Earth’s history, stretching out for nearly four billion years, there was little of note in terms of biological activity or geological diversity. So, in representations such as the table above, they are usually collectively called the Precambrian. It contains the Hadeon eon, when Earth was forming and the Late Heavy Bombardment took place the Archeon eon, when water first showed up and the first lifeforms evolved the Proterozoic eon, when the first multicellular organisms appeared and Earth’s atmosphere received oxygen for the first time as a result of the proliferation of cyanobacteria.

The early years of the Precambrian saw the formation of the Moon, a molten Earth slowly cooling down, and the planet getting battered by small runaway bodies. Water vapour in the atmosphere from asteroid and comet impacts started to condense and rain down on the planet as liquid water. Oceans formed amid heavy volcanic activity. Portions of the surface periodically cooled off to form occasional landmasses, but they would immediately be swallowed up by lava. Then, approximately 100 million years after the Earth formed, the temperatures had become stable enough for a crust to form and survive. The atmosphere was heavy and toxic, with almost no oxygen but with large amounts of carbon dioxide, nitrogen and sulphur due to volcanic activity.

Within another half a million years, multiple tiny landmasses had been born. These went on to become the centre around which present-day continents formed. The oldest known rocks on Earth are from this period , now in Australia, dating back to 4.4 billion years ago.

sandstone rocks in Jack Hills in Western Australia, in which 4.4 billion year old zircon crystals were found. Source: Author provided

Towards the middle of the Precambrian, the earth had cooled sufficiently. In the atmosphere, there was still no oxygen. The oxygen on our planet today is produced and sustained solely by plant life. This lack of oxygen implied a lack of ozone to protect the earth, which exposed the Earth to UV rays from the sun. However, the earth’s atmosphere could be preserved because its magnetic field had begun to form. This protected the atmosphere from being stripped away by the solar wind (as the atmosphere of Mars was).

Around 3.5 billion years ago (bya), two supercontinents, called Vaalbara and Ur formed within half a billion years of each other. These landmasses were actually quite small, probably about the size of India. But since they were the only landmasses around, they are called “supercontinents”.

The lack of oxygen in the atmosphere did not mean a lack of life, though. Life began on Earth in the early Precambrian, 4.1 bya, when earth had just started cooling . Gems from this time period, called zircons, have very specific carbon ratios, and possibly show evidence of biological activity combined with water . It is commonly assumed and accepted that one of the main causes of the creation of life is the presence of large oceans. Liquid water is considered to be a universal solvent, which means that it can transport all kinds of nutrients to all corners of the planet, enabling even the remotest locations to support life. Thanks to its almost magical properties, the very presence of liquid water on a body is a giant attraction for space exploration today.

The location of Ur. Source: Author provided

Apart from nitrogen, methane, and ammonia, volcanoes also released a lot of carbon into the atmosphere. Coupled with the condensing water vapor, earth became a crucible for the formation of life in this early environment known as primordial soup . Simple cells are believed formed in such a wet environment. : Small ponds that could have been struck by lightning or another form of energy and deep sea hydrothermal vents that contain the energy and nutrients to synthesize a cellular structure could have been likely location for the formation of life. Scientists have not been able to artificially recreate the synthesis of life. How life came to be remains an enduring mystery.

Nevertheless, water was the only medium to contain the earliest lifeforms, which were unicellular. These could simply absorb nutrients from their surroundings and break it down in their system for sustenance. This very primitive process made life dependent on nutrients from rocks and water. But towards the second half of the Precambrian, early unicellular bacteria started absorbing infrared light instead of visible light and started to emit oxygen. This was primitive photosynthesis.

Photosynthesis enabled organisms to create their own food for the first time. This mechanism offered a great advantage and accelerated the growth of life: from prokaryotes to eukaryotes that started reproducing sexually 1.2 bya, to multicellular life. Banded iron formations – layers of rock from the ocean showing pulses of iron oxide deposits due to reaction with oxygen – dating back to 3.7 bya exist today. These show evidence that large quantities of oxygen were pumped into water at intervals a phenomenon that is explicable only as a biological process. More biochemical rocks, called stromatolites, that were formed due to microorganisms trapping sand grains to build colonies, date to 3.5 bya. The most solid evidence of photosynthesis, however, dates back to 2.4 bya when cyanobacteria flourished, infusing massive quantities of oxygen into the air. So, two billion years after the earth formed, there was finally a constant supply of oxygen in the air for the first time.

Banded iron formation in the Mesabi Range, Minnesota. Credit: sas.rochester.edu

At around the same time, a new supercontinent called Kenorland was formed, while Vaalbara broke up, with parts of it ending up in today’s Australia and Africa. Kenorland was much larger than either Vaalbara or Ur. It was as big as Africa and existed somewhere near the equator for a hundred million years before breaking up.

Meanwhile, the earth’s atmosphere underwent a drastic change as photosynthesis increased. It evolved from a nauseating mixture of carbon monoxide, methane, ammonia, and nitrogen, to becoming much more toxic with plenty of pure oxygen that was anathema to the existing lifeforms. Pure oxygen today still remains toxic to all life, including humans. Since cyanobacteria were aquatic they saturated the oceans with oxygen too. This was called the Great Oxygenation Event and occurred 2.3 bya. The rise in levels of this new gas in earth’s ecosystem led to two major events on Earth: the first extinction event and the first ice age.

An Extinction Event, more commonly known as a mass extinction , is the the extinction of a large number of species within a short period of geological time. There have been 24 extinction events in all of Earth’s history – before humans came around 200,000 years ago. Five of these were particularly destructive, with detailed, well documented evidence of their occurrence and repercussions. These major extinction events are called the Big Five.

Occurrence of mass-extinction events. Source: Author provided

Mass extinctions always occur after a sudden, rapid, and uncontrollable change in global climate – which is obvious because only such widespread changes can kill off diverse species spread out over land and water in a short period of time. Conversely, mass extinctions could also affect the global climate as disappearance of a majority of life on Earth could upset the oxygen balance.

As photosynthesis increased, there were very few lifeforms that were able to consume enough of this new oxygen. There was nowhere for the toxic oxygen to go because there was no oxygen sink . As the oxygen content in the atmosphere and oceans increased, early life that was just forming was also dying away rapidly. This is why the Great Oxygenation Event also became the first known extinction event.

The other effect the oxygen catastrophe had was the formation of glaciers. The rise of oxygen naturally removed a lot of greenhouse gases from the atmosphere, most notably methane. Oxygen lowers temperatures, which is why wooded areas are so much cooler than cities today. The saturation of oxygen in the atmosphere lowered the overall temperature to 5°C lower than today and removed the ability of the atmosphere to keep the planet warm. Temperatures started falling steeply, heralding an ice age .

An ice age is a period, extending to millions of years, of lowered temperature on the Earth. A characteristic feature of an ice age is the presence of continental glaciers and polar ice caps. An ice age is composed of periods of extreme cold, called glaciation periods , marked by the appearance of large ice sheets and glaciers over continents. These alternate within the same ice age with periods of warmth, called inter-glaciation periods , where the ice sheets are confined to the poles.

The ice age caused due to the Great Oxygenation Event was the first of the five ice ages the Earth has seen and is called the Huronian Ice Age. We are currently in the middle of the fifth ice age’s inter-glaciation period.

The next instalment in this series discusses the Huronian ice age, the Cryogenian or the second ice age, the breakup of the Kenorland supercontinent and the formation of new supercontinents, as well as the first of the five major mass extinctions, and gamma ray bursts.

List of site sources >>>


شاهد الفيديو: ?ماذا سيحدث إذا اصطدم كوكب أورانوس بكوكب الأرض (شهر نوفمبر 2021).