كتب – باسل يوسف:
عندما أقيم يوم الأرض الأول في عام 1970، كان الجيولوجيون لا يزالون يضعون اللمسات الأخيرة على نظرية الصفائح التكتونية، النموذج الذي يفسر كيف يتشكل سطح الأرض. بعد أكثر من 50 عامًا، لا تزال العديد من الألغاز قائمة عندما يتعلق الأمر بكوكبنا. فيما يلي بعض أكبر ألغاز الأرض التي لم يتم حلها.
لماذا يغطي الماء كل شيء؟
يعتقد العلماء أن الأرض كانت صخرة جافة بعد أن اندمجت منذ 4.5 مليار سنة. إذن من أين جاءت المياه، هذه المادة الكيميائية الأساسية، H2O؟ ربما كان ذلك من خلال نظام توصيل بين النجوم، في شكل اصطدامات هائلة قبل حوالي 4 مليارات سنة. ربما قامت الأرض، التي تعرضت لضربات من الكويكبات الجليدية، بتجديد خزانات المياه الخاصة بها خلال الفترة التي تسمى القصف الثقيل المتأخر. لكن بدايات مياه الأرض محاطة بالغموض بسبب قلة الأدلة الصخرية المتبقية من هذه الفترة الزمنية.
ماذا يوجد في قلب الأرض؟
لب الأرض، مادة الأساطير والتقاليد، كان منذ فترة طويلة مصدر إلهام للكتاب وكذلك العلماء. لفترة من الوقت، كان تكوين نواة الأرض التي لا يمكن الوصول إليها لغزًا محلولاً.. على الأقل في أربعينيات القرن العشرين. باستخدام النيازك كبديل، قاس العلماء التوازن الأصلي للكوكب من المعادن الأساسية، ولاحظوا تلك الحلقة المفقودة. افترضوا أن الحديد والنيكل الغائبين في قشرة الأرض يجب أن يكونا في النواة. لكن قياسات الجاذبية في الخمسينيات كشفت أن هذه التقديرات غير صحيحة. كانت النواة خفيفة للغاية. اليوم، يواصل الباحثون تخمين العناصر المسؤولة عن نقص الكثافة تحت أقدامنا. كما أنهم حائرون بشأن الانعكاسات الدورية في المجال المغناطيسي للأرض، والتي يولدها الحديد السائل المتدفق في النواة الخارجية.
كيف وصل القمر إلى مكانه؟
هل أدى اصطدام هائل بين الأرض وكوكب أولي بحجم المريخ إلى تشكل القمر؟ لا يوجد إجماع عالمي على نظرية الاصطدام العملاق هذه، لأن بعض التفاصيل لا تتضح. على سبيل المثال، يتطابق التركيب الكيميائي لكلا الجسمين الصخريين بشكل وثيق لدرجة أنه يشير إلى أن القمر ولد من الأرض، وليس من جسم اصطدام منفصل. لكن الأرض الشابة التي تدور بسرعة ربما تكون قد ألقت ما يكفي من الصخور المنصهرة أثناء الاصطدام لتكوين قمر مشابه كيميائيًا، وفقًا لنماذج أخرى.
من أين جاءت الحياة؟
هل نشأت الحياة على الأرض أو أشعلت شرارة في الفضاء بين النجوم وجاءت إلينا هنا على النيازك؟ تم العثور على أكثر مكونات الحياة الأساسية، مثل الأحماض الأمينية والفيتامينات، على حبيبات الجليد داخل الكويكبات وفي أكثر البيئات تطرفًا على الأرض. إن معرفة كيفية اندماج هذه الأجزاء لتكوين الحياة الأولى هي واحدة من أكبر العقبات التي تواجه علم الأحياء. ولم يتم العثور حتى الآن على أي آثار أحفورية مباشرة لأول سكان الأرض – الذين ربما كانوا بكتيريا بدائية تمضغ الصخور.
من أين جاء كل الأكسجين؟
نحن مدينون بوجودنا للبكتيريا الزرقاء، وهي مخلوقات مجهرية ساعدت في تحويل الغلاف الجوي للأرض بشكل جذري. لقد ضخت الأكسجين كنفايات، وملأت السماء بالأكسجين لأول مرة منذ حوالي 2.4 مليار سنة. لكن الصخور تكشف عن أن مستويات الأكسجين كانت ترتفع وتنخفض مثل قطار الملاهي لمدة 3 مليارات سنة، حتى استقرت حول العصر الكمبري منذ حوالي 541 مليون سنة. فهل تسببت البكتيريا في زيادة نسبة الأكسجين في الهواء، أم كان هناك عامل مساهم آخر؟ إن فهم التحول إلى أرض غنية بالأكسجين هو عامل رئيسي في فك شفرة تاريخ الحياة على كوكبنا.
ما الذي تسبب في الانفجار الكمبري؟
يمثل ظهور الحياة المعقدة في العصر الكامبري، بعد 4 مليارات سنة من تاريخ الأرض، نقطة تحول فريدة من نوعها. فجأة ظهرت حيوانات ذات أدمغة وأوعية دموية وعيون وقلوب، وكلها تطورت بسرعة أكبر من أي عصر كوكبي آخر معروف اليوم. وفسر علماء ذلك، بحدوث قفزة في مستويات الأكسجين قبل هذا الانفجار الكامبري، ولكن عوامل أخرى يمكن أن تفسر الارتفاع الغامض للحيوانات، مثل سباق التسلح بين المفترس والفريسة.
متى بدأت حركة الصفائح التكتونية؟
تتسبب الصفائح الرقيقة من القشرة الصلبة التي تضرب سطح الأرض في غروب الشمس الجبلي الجميل والثورات البركانية العنيفة. ومع ذلك، لا يزال الجيولوجيون لا يعرفون متى بدأت حركة الصفائح التكتونية. لقد تم تدمير معظم الأدلة. لم ينجُ سوى حفنة من حبيبات المعادن الصغيرة المسماة الزركون من 4.4 مليار سنة مضت، وهي تخبر العلماء أن أول صخور شبيهة بالقارات كانت موجودة بالفعل. لكن الأدلة على حركة الصفائح التكتونية المبكرة مثيرة للجدل. ولا يزال الجيولوجيون يتساءلون كيف تتشكل القشرة القارية.
هل يمكن أن نتنبأ بالزلازل يومًا ما؟
في أفضل الأحوال، يمكن للنماذج الإحصائية استخلاص توقعات بشأن احتمال وقوع زلزال في المستقبل، على غرار خبراء الطقس الذين يحذرون من هطول الأمطار. لكن هذا لم يمنع الناس من محاولة التنبؤ بموعد وقوع الزلزال التالي – دون جدوى. حتى أكبر تجربة فشلت لمدة 12 عامًا، عندما تنبأ الجيولوجيون بزلزال في باركفيلد، كاليفورنيا، بحلول عام 1994، وأقاموا أدوات لالتقاط الزلزال القادم. ضرب الزلزال الفعلي في عام 2004. تتمثل إحدى أكبر العقبات في أن الجيولوجيين ما زالوا لا يفهمون سبب بدء الزلازل وتوقفها. ولكن كانت هناك تقدمات في التنبؤ بالهزات الارتدادية والزلازل من صنع الإنسان، مثل تلك المرتبطة بآبار حقن مياه الصرف الصحي (كما تستخدم في التكسير الهيدروليكي).
