تقسم العلوم الطبيعية الأنظمة البيئية المختلفة للكوكب إلى مجالات. واحد منهم هو الغلاف الجوي. يطلق عليه مجموعة طبقات كوكبنا التي تشكل الجزء الصلب منه. هنا يمكننا أن نجد كل ما يتعلق بالصخور والتضاريس. على الرغم من أن الكثيرين يعرفون مصطلحات الغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي، إلا أن الكثير من الناس لا يعرفون ذلك ما هو الغلاف الأرضيولا أهميتها بالنسبة للكوكب.
لذلك، سنخصص هذا المقال لنخبرك ما هو الغلاف الأرضي، وما هي خصائصه، وتكوينه وأهميته للحياة على الأرض.
ما هو الغلاف الأرضي
في العلوم الطبيعية، تسمى مجموعة الطبقات التي تشكل الجزء الصلب من الأرض الغلاف الأرضي. تتكون هذه الكرة من عناصر معدنية وصخرية مختلفة تمتد من سطح الأرض إلى قلبها. جنبا إلى جنب مع الغلاف المائي (الجزء المائي)، جو (الجزء الغازي) و المحيط الحيوي (جميع الكائنات الحية)، يدمج الغلاف الأرضي أحد أهم الأقسام لفهم بنية كوكبنا.
ويعتقد أن الغلاف الأرضي بدأ في تشكيل بعض 4.600 مليون سنة، عندما بدأت المواد التي يتكون منها النظام الشمسي في التجمع معًا بسبب تأثير الجاذبية والعمليات الفيزيائية الأخرى. وشكلت العناصر الأكثر كثافة مثل الحديد والنيكل نواة الأرض، في حين ارتفعت المواد الأقل كثافة لتشكل الوشاح والقشرة.
ويتميز الغلاف الأرضي أيضًا بالديناميكيات الجيولوجية التي تميزه. وتعد الحركات التكتونية والنشاط البركاني وعمليات التآكل من الظواهر التي تحدث باستمرار في هذا المجال. يتم إعادة تدوير الصخور التي يتكون منها الغلاف الأرضي باستمرار من خلال الدورات الجيولوجية مثل دورة الصخور، مما يسمح بالتحول المستمر لقشرة الأرض.
الهيكل والتكوين
يمكن فهم البنية الداخلية للغلاف الأرضي من نقطتين رئيسيتين: المواد الكيميائية y جيولوجي. على المستوى الكيميائي، ينقسم الغلاف الأرضي بشكل أساسي إلى ثلاث طبقات متحدة المركز: القشرة، والوشاح، والنواة. وتتميز هذه الطبقات بالاختلاف في تركيبها ودرجة حرارتها وحالتها الفيزيائية.
اللحاء
La كسا بقشرة وهي الطبقة الخارجية للغلاف الأرضي، ويبلغ متوسط سمكها 35 كيلومترًا، على الرغم من أنها يمكن أن تتراوح بين 5 كيلومترات في قاع المحيط وتصل إلى 70 كيلومترًا تحت السلاسل الجبلية الكبيرة. وهي مكونة من صخور صلبة وهي المكان الذي تعيش فيه جميع أشكال الحياة الأرضية.
- ويتكون بشكل رئيسي من السيليكون والأكسجين والألمنيوم وعناصر أخرى مثل الحديد والكالسيوم.
- هناك نوعان من اللحاء: قاري و محيطي. القشرة القارية أكثر سمكًا وتتكون في معظمها من الجرانيت، في حين أن القشرة المحيطية تتكون أكثر من البازلت وأرق بكثير.
مانتو
El مانتو وهي الطبقة الموجودة أسفل القشرة وتمتد إلى عمق حوالي 2.890 كم. ويتكون بشكل رئيسي من صخور سيليسية تحتوي على نسبة عالية من الحديد والمغنيسيوم.
- ومن أهم خصائصها أنه مع نزولنا تصبح الصخور الموجودة في الوشاح أكثر كثافة بسبب الضغط المرتفع للغاية.
- وتنقسم العباءة إلى قسمين: عباءة العلوي، والذي يتضمن الغلاف الموري حيث تحدث الحركات البطيئة التي تحرك الصفائح التكتونية، و عباءة أقلحيث تكون الصخور أكثر إحكاما.
- يمتلك الوشاح سلوكًا شبه صلب، مما يسمح بظواهر مثل عباءة الحمل الحراريوهي آلية رئيسية لحركة الصفائح التكتونية.
جوهر
El جوهر هي الطبقة الداخلية للأرض، وتقع من عمق 2.890 كم، وتمتد إلى مركز الكوكب بحوالي 6.371 كم. وتتكون بشكل رئيسي من حديد y النيكل، وينقسم إلى قسمين:
- النواة الخارجية: وهذا الجزء من اللب سائل بسبب درجات الحرارة العالية جدًا التي تصل إلى 6.000 درجة مئوية.
- النواة الداخلية: على الرغم من درجات الحرارة القصوى، فإن اللب الداخلي يكون صلبًا بسبب الضغط الهائل الذي يضغط عليه. ويعتقد أن اللب الداخلي هو المسؤول عن توليد المجال المغناطيسي للأرض.
ومن وجهة نظر جيولوجية، ينقسم الغلاف الأرضي أيضًا إلى عدة طبقات مهمة:
- ليثوسفير: وهي الطبقة الأكثر صلابة وتشمل القشرة والجزء الخارجي من الوشاح العلوي. الغلاف الصخري مجزأ إلى الصفائح التكتونية التي تطفو فوق الغلاف الموري.
- أستينوسفير: هي الطبقة شبه السائلة الموجودة تحت الغلاف الصخري، والتي تلعب دوراً حاسماً في حركة الصفائح التكتونية.
- الميزوسفير: هذه الطبقة هي جزء من الوشاح السفلي وهي المنطقة الأكثر كثافة وصلابة في الوشاح.
- إندوسفير: يشمل نواة الأرض وينقسم إلى اللب الخارجي السائل واللب الداخلي الصلب.
أهمية الغلاف الأرضي
تكمن أهمية الغلاف الأرضي في جوانب متعددة. أولاً، يوفر هذا المجال المواد الأساسية للحياة كما نعرفها. تحتوي كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي على معادن وعناصر تستخدم في آلاف العمليات الصناعية، مثل الحديد للبناء، والذهب للإلكترونيات، والسيليكات المستخدمة في الصناعات المختلفة.
يلعب الغلاف الأرضي أيضًا دورًا أساسيًا في تنظيم المجال المغناطيسي للأرض. وحركة المواد في اللب الخارجي السائل تسبب توليد هذا المجال الذي يحمينا من الإشعاع الشمسي والكوني.
وعلاوة على ذلك، فإن الغلاف الأرضي هو المفتاح في نمذجة إغاثة الأرض. تشكل الحركات التكتونية والعمليات الجيولوجية مثل التآكل والترسيب السطح، مما يؤدي إلى تكوين الجبال والوديان والتكوينات الجغرافية الأخرى. ولا تنظم هذه البراكين والجبال والوديان المناخ العالمي فحسب، بل تؤثر أيضًا على توزيع النظم البيئية للأرض.
وأخيرا، فإن دراسة الغلاف الأرضي أمر حيوي لفهم تاريخ كوكبنا. ومن خلال تحليل الصخور والتراكيب الجيولوجية، يستطيع العلماء إعادة بناء الأحداث الماضية مثل تكوين القارات، والنشاط البركاني، والتغيرات المناخية الجذرية التي أثرت على تطور الحياة.
أهم خصائص كل جزء من الغلاف الأرضي
جوهر
النواة هي أعمق منطقة في الأرض ولها خصائص مميزة:
- وتتكون بشكل رئيسي من حديد (80%) والنيكل مما يمنحه كثافة عالية.
- يمكن أن تصل درجة الحرارة في القلب 7.000 درجة كلفنوالذي يشبه سطح النجم القزم الأحمر.
- بسبب الضغط الشديد، يكون اللب الداخلي صلبًا، بينما اللب الخارجي سائلًا، مما يسمح بتوليد الغاز المجال المغناطيسي للأرض.
مانتو
الوشاح هو الطبقة الوسطى، ويمثل تقريبًا 82٪ من الحجم الإجمالي للأرض.
- والوشاح في حركة مستمرة بسبب ظاهرة الحمل الحراري، حيث ترتفع المادة الساخنة وتهبط المادة الباردة.
- الطبقة الخارجية من الوشاح هي جزء من الغلاف الصخري، الذي ينقسم إلى صفائح تكتونية تتحرك ببطء مع مرور الوقت.
- يحتوي الوشاح العلوي أيضًا على الأسينوسفيروهي طبقة أكثر ليونة وذابة جزئيًا تسمح بحركة الصفائح التكتونية.
اللحاء
باعتبارها الطبقة الأكثر سطحية، و كسا بقشرة فهي المكان الذي تحدث فيه العمليات الجيولوجية الأكثر وضوحًا للإنسان، بما في ذلك الزلازل وتكوين الجبال والانفجارات البركانية.
- القشرة الأرضية هي المكان الذي نجد فيه الموارد الطبيعية التي استغلتها البشرية منذ بداياتها، مثل المعادن والمعادن الثمينة والأراضي الزراعية الخصبة.
- وهي الطبقة التي تتطور فيها معظم النظم البيئية الأرضية، بما في ذلك تلك الموجودة في المناطق الجبلية والبحرية.
كل هذه المعرفة حول الغلاف الأرضي تسمح لنا بفهم أفضل لوظيفة كوكبنا وكيفية تفاعل الطبقات المختلفة مع بعضها البعض لمواصلة نمذجة الأرض وظواهرها الجيولوجية.