كوكب الارض ثالث كواكب المجموعة الشمسية، وهو الكوكب الوحيد من ضمن كواكب المجموعة الذي يدعم الحياة وتتوفر فية كل سبل الحياة، ويقدر عمر الارض بنحو 4.5 مليار عام. ويقدر العلماء بأن اول من سكن الارض كائنات دقيقة منذ نحو 3.5 الى 3.9 مليار عام وبدأت في الماء اول ما بدات، وان اول حياه على الارض بدات بنباتات بسيطة كانت منذ 430 مليون سنة، تبعتها الديناصورات بعد ذلك بنحو 225 مليون سنة، اما الانسان فيقولون انه عمره على الارض حوالى مليون سنة وهناك اختلافات كثيرة والله اعلم وقد كان الغلاف الجوي للارض في بدايتها يحتوي على ثاني اكسيد الكربون في معظمه، اما الان فان فهو النيتروجين والاكسجين.تسير الارض بسرعة 108,000 كيلومتر في الساعة وتقع على مسافة متوسطه من الشمس تقدر بحوالي 150 مليون كيلومتر (93.2 مليون ميل)، تأخذ الارض 365.256 يوم للدوران حول الشمس و 23.9345 ساعة لتدور حول نفسها، لها قطر يبلغ 12,756 كيلومتر من عند خط الاستواء، فقط بضعة مئات الكيلومترات أكبر من كوكب الزهرة، جو الارض يتكون من 78 % نتروجين، 21 % أوكسجين و1 % غازات أخرى، وميل محورها يبلغ 23.45 درجة وسرعة الهروب الإستوائية هي 11.18 كيلومتر/ثانية ومتوسط درجة حرارة السطح 15° والضغط الجوي يعادل 1.013 بار.
الأرض هو الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي يأوي الحياة، دورة كوكبنا السريعة ومركز الارض من النيكل الحديدي السائل يسبب حقل مغناطيسي يغلف الكوكب، الذي يشكل مع الغلاف الجوي حماية من الإشعاع الكوني الضار الذي ترسله الشمس والنجوم الأخرى، كما أن الغلاف الجوي للأرض يحمينا منالنيازك، الذي أغلبه يدمر نتيجة الإحتكاك قبل ان يتمكن من أن تضرب سطح الارض.من رحلاتنا إلى الفضاء، تعلّمنا الكثير عن كوكبنا، القمر الصناعي الأمريكي الأول، اكسبلورر 1 إكتشف منطقة إشعاع حادة تسمى حزام إشعاع "فان الين"، هذه الطبقة مشكلة من سرعة إنتقال شحنات الجزيئات المحصورة بمجال الأرض المغناطيسي في منطقة على هيئة كعكة تحيط بخط الإستواء. النتائج الأخرى من الأقمار الصناعية عرفتنا أن حقل كوكبنا المغناطيسي منحرف على شكل دمعة عين بتأثير الرياح الشمسية، نعرف أيضا الآن بأن جو الارض الأعلى الناعم والذي نعتقده ساكن وهادئ فهو يضطرب بالنشاط ويزداد في النهار ويتقلص في الليل متأثرا بالتغييرات في النشاط الشمسي، وتساهم الطبقة العليا في المناخ والطقس على الأرض.
بجانب تأثر طقس الأرض بسبب النشاط الشمسي هناك ظاهرة بصرية مثيرة في جونا، فعندما تصبح الجزيئات المشحونة من الريح الشمسية محصورة في حقل الأرض المغناطيسي، تصطدم بالجزيئات الجوية فوق أقطاب كوكبنا المغناطيسية، ثم تبدأ بالتوهج تلك الظاهرة تعرف بالشفق القطبي أو الفجر القطبي.
الغلاف الجوي للأرض
الغلاف الجوي للأرض هو طبقة غازية تتكون من خليط من الغازات وتحيط بالكرة الأرضية وتحافظ عليها جاذبية الأرض من الإنفلات إلى الفضاء الشاسع، ويتكون خليط الغازات هذا في معظمه من غاز النيتروجين الذي يمثل حوالي 78 % ويليه غاز الاكسجين بنسبة 21 % وغازات اخرى مثل الارجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والهيدروجين والهليوم والنيون والزينون.
ولهذا الغلاف الجوي أهمية قصوى للأرض فهو يوفر البيئة الصالحة للحياة حيث يزود المخلوقات الحية بالهواء اللازم للتنفس، ويعتبر درعا واقيا لها يحمي سكان هذا الكوكب من الإشعاعات الكونية الضارة، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية، كما انه ينظم انتشار الضوء بشكل مناسب ويسمح بنفاذ الأشعة المرئية والاشعة تحت الحمراء وغيرها من الاشعات الحرارية والضوئية القادمة من الشمس والتي تمتصها الأرض مما يوفر الدفء وتوزيع مناسب لدرجات الحرارة، ولو لم يكن هناك غلافا جويا لتجاوزت درجات الحرارة 200 درجة مئوية، ويحميها ايضا من النيازك والشهب حيث يتفتت معظمها قبل وصوله إلى سطح الأرض نتيجة أحتكاكه بالهواء وأحتراقه، كما أنه هو الوسط الذي تنتقل فيه الأصوات ولولا وجود الهواء لساد سكون وهدوء مخيف على سطح الأرض.
يقسم الغلاف الجوي للارض إلى خمس طبقات، يكون اسمكها قرب السطح ويخف تدريجيا بالإرتفاع حتى يندمج في النهاية بالفضاء الخارجي.والطبقات هي:
طبقة
التروبوسفير:
وهي أقرب الطبقات لسطح الأرض وأكثرها سماكةً، تحدث فيها التغيرات
الموسمية والمناخية مثل حركة العواصف والرياح والغيوم، يبلغ سمكها ثمانية عشر
كيلومتراً عند خط الاستواء ثم يقل سمكها تدريجياً إلى أن يصل ثمانية كيلومترات عند
القطبين، نخفض فيها درجة الحرارة بمعدل ست درجاتٍ ونصف لكل كيلومتر كلما ارتفعنا
في طبقاتها نحو الأعلى، وكذلك ينخفض الضغط الجوي فيها عند الارتفاع نحو الأعلى.
طبقة الاستراتوسفير:
تعتبر هذه الطبقة طبقة
جافة، وتحتوي مع طبقة التروبوسفير على 999% من الهواء، وتنقسم هذه الطبقة إلى الطبقة
العليا والتي تحتوي على غاز الأوزون الضروري في تنقية الأشعة القادمة إلى الأرض،
فيمتص الجزء المفيد منها، ويطرد الجزء الضار، والطبقة السفلى، وهي طبقة غازية
ارتفاعها ثلاثة عشر كيلومتراً، وتحتوي على نسبةٍ مرتفعة من الكبريت.
طبقة
الميزوسفير:
تعتبر هذه الطبقة الطبقة الغازية، تقل درجة الحرارة فيها كلما ارتفعنا
نحو الأعلى حتى تصل إلى 90 درجة تحت الصفر، تقوم بحماية الأرض من الشهب والنيازك
المدمرة.
طبقة
الثيرموسفير:
تتميز هذه الطبقة بانتشار غاز الهيدروجين وغاز الهيليوم فيها، ومع
مرور أشعة الشمس منها تتحول ذرات هذه العناصر إلى أيونات، مما يجعلها موصلة للتيار
الكهربائي، أيضاً تتميز بارتفاع درجة الحرارة فيها بشكلٍ كبيرٍ.
طبقة
الاكسوسفير:
وهي أعلى طبقات الغلاف الجوي وأبعدها عن الأرض، تكون الجاذبية فيها
شبه معدومة، مما يسبب هروب الذرات والجزيئات فيها إلى الفضاء الخارجي.
المجال المغناطيسي
تدور الأرض في حركة دائمة حول محورها الذي هو خط وهمي يمر بمركز الأرض وينتهي عند طرفين الشمالي والجنوبي، يسمى الطرف الشمالي للمحور القطب الشمالي، ويقع على بعد 90 درجة شمال خط الاستواء، والطرف الجنوبي يسمى القطب الجنوبي ويقع على بعد 90 درجة جنوب خط الاستواء.
وتمتلك الأرض حقل مغناطيسي ذو قطبين شمالي وجنوبي، ويصل مجال الحقل المغناطيسي للارض مسافة 36,000 ميل في الفضاء. والمجال المغناطيسي للأرض محاط بمنطقة تدعى الغلاف المغناطيسي، يمنع هذا الغلاف أغلب الجزيئات الاتية من الشمس في شكل رياح الشمسية من ان تضرب الأرض، ومع ذلك فإن بعض جزيئات الريح الشمسية يمكن أن تدخل الغلاف المغناطيسي، وتلك الجزيئات التي تدخل الغلاف المغناطيسي وتتجه نحو الأرض هي ما تكون الشفق القطبي.
وللشمس والكواكب الأخرى غلافهم المغناطيسي الخاص بكل منهم، لكن كوكب الأرض يمتلك أقوى مجال من كل الكواكب الصخرية الاخرى.
تولد الحقل المغناطيسي للجرم السماوي
يعتقد العلماء بالرغم من أنهم ليس متأكدين ان هناك مكونان ضروريان لتوليد حقل مغناطيسيا وهما:-
1- المادة المغناطيسية
2- التيارات
فكما نعرف أن قطعة من الحديد يمكن أن تتحول إلى مغناطيس بتغليفها بالأسلاك ومرور تيار خلال تلك الأسلاك، ومن المعتقد ان الكوكب أو النجم يمكن أن يولد حقل مغناطيسي إذا ما توفر كلتا من المكونين اعلاه المادة والتيار، يجب أن يتوفر لديهم المادة المغناطيسية. ومثل هذا الشرط متوفر للأرض، حيث توجد طبقة حديدية سائلة تعلو نواة الأرض.
ومن حركة تلك الطبقة التي تكون بمثابة حامل للشحنة الكهربائية ينشأ المجال المغناطيسي. ويجب أن يكون لديهم تيارات تتحرك داخل المادة المغناطيسية، ويتوفر أيضا للأرض هذا الشرط حيث تنشأ تلك الحركة من حرارة قلب الأرض التي تقدر بأكثر من 5,000 درجة مئوية، وكذلك الحرارة الناشئة من النشاط الإشعاعي لليورانيوم والثوريوم، كما تتولد حرارة من عملية التبلور التي تصاحب تصلب الغلاف الخارجي لنواة الأرض.
فإذا كان هناك كوكب لاتتوافر لديه ما يكفي من احدى هاتين المكونين، لن يكون لديه حقل مغناطيسي. ومثال للكواكب التي لاتمتلك حقول مغناطيسية كوكب الزهرة (بسبب أنه بطئ الحركة جدا)، وكذلك كوكب المريخ (بسبب أن أغلب الحديد موجود على سطح الكوكب وليس منصهراً).
 وكذلك لدوران الكوكب عامل هام في نشأة المجال المغناطيسي له، فسرعة دورانه ينتج عنها دوامات باطنية مثلها مثل الدوامات التي تحدث في الغلاف الجوي للكوكب، وبتأثير تلك الحركة الدوامية في باطن الأرض وما يصحبها من مجال مغناطيسي تتأثر أيضا شدة المجال المغناطيسي على سطح الأرض.
ويوفر وجود مجال مغناطيسي للأرض حماية للكوكب وعلى الأخص حماية الكائنات الحية التي تعيش عليه من تأثير الرياح الشمسية الضارة والتي تأتي إلى الأرض وتكون محملة بالجسيمات المشحونة التي تكون ضارة على حياة سكان هذا الكوكب، فعند اقتراب تلك الجسيمات من مجال الأرض المغناطيسي يعمل هذا المجال إلى إزاحتها إلى الخارج في الفضاء ويشتتها بعيدا عن الأرض
|
وتؤكد الدراسات أن المجال المغنطيسي للأرض كان في الماضي أقوى بكثير مما عليه اليوم، وهو يتناقص باستمرار، وقد يأتي يوم يختفي فيه هذا المجال مما يسمح للرياح الشمسية أن تخترق غلاف الأرض مما يؤدي إلى رفع درجة الحرارة وتبخر الماء بل تفككه إلى هيدروجين وأكسجين، وقد قدرت تلك الدراسات أن تناقص قيمة المجال المغناطيسي بصورة منتظمة وبمعدل حوالي 6% سنويا منذ عام 1835، وبعملسة حسابية فإنقيمة المجال المغناطيسي ستصل إلى الصفر خلال الألفي سنة القادمة.
المواد المغناطيسية
هناك بضعة مواد التي يمكن ان تتمغنط طبيعيا، ولها الإمكانية لكي تتحول إلى مغناطيسات، مثل الحديد - الهيماتيت - الحجر المغناطيسي - الغازات المؤينة (مثل المواد التي تصنع منها النجوم).
وتتولد المغناطيسة لجذب الأجسام الذي تحتوي على المادة المغناطيسية مثل الحديد، حتى إذا كانت تلك المواد غير ممغنطة، لكن المغناطيسة لا يمكن أن تجذب المواد البلاستيكية أو القطنية أو أي مادة أخرى، مثل صخور السيليكات.
تعبيراتتعبيرات