خصوصيات كره ي زمين
سلسله مقاله هاي علمي به قلم

پوهاند محبّ الله رحمتي

ازنتايج تحقيقات و بررسي هاي دانشمندان علم جغرافيه و نجوم مسلم گرديده است كه زمين از جمله ي سيارات كوچك نظام شمس بوده و در كهكشان راه شيري قرار دارد. اين سياره از لحاظ فاصله با مركز نظام شمس -يعني خورشيد- به درجه ي سوم و از لحاظ جسامت و بزرگي به درجه ي پنجم قرار مي گيرد

زمين مانند ساير سيارات، يك كره ي تاريك بوده و روشني خود را از آفتاب كسب مي كند. تا جايي كه از تحقيقات و بررسي هاي دقيق نجومي بر مي آيد، زمين يگانه سياره در منظومه ي شمسي است كه در آن شرايط محيط فزيكي،  بعد از يك سلسله حادثات طبقات الارضي (چهارده دوره ي مختلف معرفت الارضي) زمينه ي حيات را چه در ساحه ي خشكه و چه در ساحات آبي پديد آورده است.

زمين به علت وسعت و پهنايي كه دارد، در نگاه اول به شكل مسطح و هموار به نظر مي رسد و به همين لحاظ انسان هاي گذشته بنابر مشاهدات ظاهري چنين مي پنداشتند كه سياره اي كه ما در آن زيست مي نماييم، مسطح و هموار مي باشد؛‌ اما براي اولين بار در سده ي پنجم پيش از ميلاد در مدنيت ايجن، تحت تأثير مكتب فيثاغورث، مفكوره ي كروي بودن زمين را ارائه كردند.  اين مفكوره سپس در زمان ارسطو (350 ق م) به شكل علمي آن درآمد و ارسطو كرويت زمين را بنابر حادثه ي خسوف به اثبات رسانيد. ارسطو اظهار داشت كه حادثه ي خسوف عبارت از آن است كه سايه ي زمين بالاي مهتاب افتاده و چون سايه به شكل مدور است اين امر دلالت مي كند كه اصل شكل زمين كروي مي باشد و حادثه ي خسوف محض به خاطر افتادن سايه ي زمين روي مهتاب اتفاق مي افتد وكدام حادثه ي ديگر نيست.

در قرن شانزدهم ميلادي يك تعداد ازدانشمندان ديگر مانند كوپرنيك و جان ريچر در صدد آن شدند تا از يك طرف كرويت زمين را كه از خاطره ها فراموش شده بود به اثبات برسانند و از طرف ديگر نظر به تحقيقات و تجارب ثابت نمايند كه زمين شكل كره ي تام را نيز دارا نبوده بلكه استواي آن برآمده و قطبين آن فرورفته مي باشد.

جان ريچر Jean Richer و كوپرنيك  Copernicus شعاع استواي زمين را 6378 كيلومتر و شعاع قطبين زمين را 6356 كيلومتر سنجش نمودند كه با محاسبات امروزي بسيار كم فرق دارد؛ يعني فرق بين شعاع استوايي و شعاع قطبين جان ريچر(22 كيلومتر) و بين محاسبات امروزي 16/19 كيلومتر مي باشد. البته ناگفته نبايد گذاشت كه در زمان سابق واحد طول استاديا بوده است و ده استاديا مساوي به يك ميل مي گردد و چنان كه مي دانيم يك ميل مساوي است به 609/1 كيلومتر و ما مي توانيم محاسبات سابقه را به محاسبات امروزي تبديل نماييم.  پس بنابر محاسبات و تحقيقات نجومي امروزي نيز چنين مسلم گريده است كه زمين نه شكل كره ي تام و نه شكل بيضوي منظم را دارا بوده بلكه به شكل جيوييد (Geoide) يا زمين وار و يا شكل مخصوص خود زمين مي باشد كه به رياضي قابل افاده نيست.

پيدايش زمين:

تاريخ پيدايش زمين با عمر نظام شمس از هم فرق دارد؛ بدين معني كه دانشمندان پيدايش نظام شمس را هشت ميليارد سال و عمر زمين را 5/4 ميليارد سال تخمين كرده اند. علماي زمين شناسي عمر زمين را به چهار دوره ي مختلف معرفت الارضي تقسيم نموده اند كه ما در اين جا هر يك آن را به صورت اختصار معرفي مي داريم:

1-     عهد پري كمبيرين Pre Cambirian اين عهد كه قبل از دوره هاي معرفت الارضي شناخته مي شود و به احتمال زياد 5/4 ميليارد سال پيش شروع شده است. فعاليت هاي آتش فشاني و تشكل كوه ها، پستي و بلندي ها و اقيانوس ها در روي زمين در اين عهد پديد آمده است و تقريباً عمر يا دوره ي اين عهد را 2024 ميليون سال تخمين مي كنند و پيدايش حيوانات و نباتات يك سلولي و ابتدايي را در اين عهد مي دانند.

2-     عهد پليوزوييك Paleozoic يا عهد كهن زيست، به پنج دوره ي معرفت الارضي تقسيم شده است و عمر اين عهد را 2115 ميليون سال تخمين مي كنند. در اين عهد به احتمال قوي انواع مختلف حيوانات بي مهره و ماهيان و حيوانات ذومعشتين و خزندگان به وجود آمده اند.

3-     عهد ميسوزويك Mesozoic يا عهد ميانه زيست كه عمر آن را تقريباً 390 ميليون سال تخمين مي كنند به سه دوره ي مختلف تقسيم شده است و انواع خزندگان متنوع و اولين پرندگان و پستان داران و نباتات گل وار نيز در اين عهد به وجود آمده اند.

4-     عهد سينوزويك Cenozoic يا عهد نو زيست كه به دو دوره تقسيم شده است و عمر آن را يك ميليون سال تخمين كرده اند. با وجود آن كه عمر اين دوره خيلي كوتاه بوده، اما در يان دوره تغييرات و تحولات فوق العاده زياد صورت گرفته است و مشخصات بارز اين عهد پيدايش و ظهورانسان است.

تشكل داخلي زمين:

نظر به باوردانشمندان زمين شناسي، زمين از لحاظ تشكل داخلي به چهار طبقه ي متمايز تقسيم شده است:

طبقه ي اول آن عبارت است از پوسته ي  زمين كه ضخامت آن را از 5 تا 50 كيلومتر تخمين كرده اند و اكثريت حصص آن از خاك، سنگ، احجار مختلف و فلزات  تشكيل يافته است. نا گفته نبايد گذاشت كه در قسمت هاي سطحي قشر زمين، بحرها و اقيانوس ها نيز قرار دارند.

طبقه ي دوم بعد از قشر زمين كه در حدود 2900 كيلومتر ضخامت دارد و اكثر آن را سليكات آهن و مگنيزيم تشكيل مي دهد. درجه ي حرارت در اين طبقه 1600 درجه ي سانتي گراد تخمين شده است.

طبقه ي سوم كه هسته ي بيروني ناميده مي شود، در حدود 1100 كيلومتر ضخامت داشته و اكثريت فيصدي اين طبقه را شكل و آهن كه به شكل مذاب اند تشكيل داده، درجه ي حرارت اين طبقه بين 2000 تا 5000 درجه ي سانتي گراد تخمين گريده است.

طبقه ي چهارم كره ي زمين از لحاظ موقعيت، هسته ي داخلي زمين را تشكيل داده تقريباً 1370 كيلومتر ضخامت داشته متشكل از نكل و آهن بوده و به علت حرارت زياد به شكل گاز تبارز كرده است.

درگذشته هاي دور،‌ زماني كه قشر زمين سرد و منجمد گرديد، يك قسمت از گازهايي كه اطراف كره را فرا گرفته و قابل تركيب بودند؛ مانند هايدروجن واكسيجن با شرايط مساعد و با يك درجه ي معين حرارت به صورت آب در آمده توسط بارندگي هاي متداوم كه در آن زمان صورت مي گرفت، قسمت هاي فرورفته زمين را پر كرده باعث به وجود آمدن اقيانوس ها، بحيره ها و جهيل ها (درياچه ها) گرديده و پس از تغيير و تحولات فراوان در دوره هاي مختلف جيولوجي ساحه ي آبي امروزي را تشكيل داده اند كه به اصطلاح اين ساحه را هايدروسفيرHydrosphere مي نامند.  هايدروسفير يك ساحه ي وسيع را در روي زمين اشغال كرده است؛ بدين معني كه هر گاه با مساحت كل زمين كه 510667000 كيلومتر مربع است مد نظر بگيريم 366607000 كيلومتر مربع آن را آب تشكيل داده و در حدود 150 ميليون كيلومتر مربع ديگر آنرا خشكه ي زمين در برمي گيرد. به عبارت ديگر 71 فيصد زمين را آب و 29 فيصد ديگر آن را خشكه تشكيل مي دهد. بزرگ ترين آب هاي روي زمين اقيانوس آرام با 160ميليون كيلومتر مربع، اقيانوس اطلس با 83 ميليون كيلومتر مربع، اقيانوس هند با 74 ميليون كيلومتر مربع، اقيانوس منجمد جنوبي با 20 ميليون كيلومتر مربع و اقيانوس منجمد شمالي با 15 ميليون كيلومتر مربع مي باشند.

و اما قسمت ديگر از گازها (هايدروجن واكسيجن) كه قابل تركيب نبودند به صورت مخلوط باقي مانده با شرايط مساعد و درجه ي حرارت معين جو، اتموسفير زمين را به وجود آوردند.  بناءً جو زمين مخلوطي ازگازهايي كه دورا دور كره ي زمين را فرا گرفته و با زمين به طور دايمي پيوسته بوده و جو لاينفك زمين محسوب مي گردد.

هوا با اقليم و حيات موجودات حيه (زنده) ي روي زمين رابطه ي مستقيم داشته در تغيير دادن قشر زمين نقش مهم را بازي مي كند. مهم ترين عناصري كه در تركيب اتموسفير نقش دارند عبارتند از نايتروجن Nitrogen 03/78%، اكسيجن Oxygen 40/20%،  آرگون Argon 94/0 %، كاربن داي آكسيد 02/0 %  و بقيه ي گازها را عناصر ديگري مانند Neon، كيو پتان Koypton ، زينان ،Xenon ، هليوم Helium ، هايدروجن و مقدار كم بخارات آب و ذرات گرد و خاك و غبار تشكيل مي دهند.

دانشمندان جو يا اتموسفير، زمين را نظر به كثافت ذرات هوا و درجه ي حرارت متفاوت به طبقات مختلف تقسيم نموده اند.  ضخامت طبقه ها ي اتمسفير به صورت دقيق تعيين نشده است بلكه به صورت غير مستقيم ارتفاع آن را تخمين كرده اند؛ بناءً اتموسفير زمين به پنج طبقه تقسيم شده است كه عبارتند از:

طبقه ي اول تروپوسفيرTroposphere كه در حدود 2/11 كيلومتر ضخامت دارد. كثافت ذرات هوا در اين طبقه نظر به هر طبقه ي ديگر بيشتر محاسبه شده است.

طبقه ي دوم استراتوسفير Stratosphere كه به امتداد طبقه ي اولي تمديد يافته است.  در اين طبقه سه اتم اكسيجن با هم يكجا شده و طبقه ي اوزون Ozone را به وجود آورده و همين طبقه است كه حيات بشري، حيواني و نباتي را از گزند شعاع ماوراي بنفش محفوظ و مصئون نگاه مي دارد.

طبقه ي سوم ميزوسفيرMesosphere است كه ضخامت آن را 50 كيلومتر تخمين كرده اند. ذرات هوا در اين طبقه رقيق ارزيابي شده است.

طبقه ي چهارم تروموسفير Thermosphere است كه درجه ي حرارت آن خيلي زياد بوده و ضخامت اين طبقه تا 100 كيلومتر تخمين شده است.

طبقه ي پنجم اكزوسفير Exosphere ناميده شده است كه ضخامت آن 1000 كيلومتر تخمين مي گردد. در اين طبقه فشارهوا به حد اصغري خود مي رسد.

مناطق خشك زمين:

چنان كه قبلاً ذكر شد كه در ادوار مختلف معرفت الارض تحولات زياد در قشر زمين- چه در ساحه ي خشكه و چه در ساحه آبي - پديد آمد.  كتله هاي وسيع آبي را قبلاً مطالعه كرديم؛ ساحات خشكه نيز مانند آب ها، تحولات زيادي را سپري كرده و خشكه هاي بزرگ كه به شكل امروز تبارز كرده اند عبارت اند از: قاره ي آسيا بامساحت 2/44 ميليون كيلومتر مربع، قاره ي امريكا با 3/42 ميليون كيلومتر مربع، قاره ي افريقا با 8/24 ميليون كيلومتر مربع، قطب جنوب يا انتركتيكا با 3/13 ميليون كيلومتر مربع، قاره ي اروپا با 10 ميليون كيلومتر مربع و اقيانوسيه (استراليا و جزاير دور و اطراف آن) با 0/9 ميليون كيلومتر مربع خشكي.

جرم و حجم زمين:

دانشمندان جرم كره ي زمين را 5883000000000 تن (پنج تريليون وهشت صد و هشتادو سه ميليارد تن) و حجم آن را 1082841310000 كيلومتر مكعب (يك تريليون و هشتاد و دو ميليارد و هشت صد و چهل و يك ميليون و سه صد و ده هزار كيلومتر مكعب) محاسبه كرده اند. وزن مخصوص زمين را 52/5 در هرسانتي متر مكعب تثبيت كرده اند. ضمناً‌ قابل ذكر است كه وزن مخصوص آب يك گرم مساوي به يك سانتي متر مكعب است. اوسط ارتفاع خشكه ي زمين 823 متر و اوسط عمق بحر ها و اقيانوس ها 3810 متر محاسبه شده است.

بلند ترين نقطه ي روي زمين قله اورست (كوه هماليه) مي باشد كه 8884 متر از سطح بحر ارتفاع داشته و عميق ترين نقطه در اقيانوس آرام، گودال ماريانا است كه 10863 متر عمق دارد.

محيط زمين:

محيط زمين در روي خط استوا 40073 كيلومتر و محيط زمين به روي نصف النهار 39944 كيلومتر سنجش شده است. به همين ترتيب قطر استواي زمين 12757 كيلومتر و قطر قطبين زمين 12714 كيلومتر سنجش شده است.

سرعت سير زمين:

سرعت سير زمين به دور خورشيد يعني در هنگام حركت انتقالي 4/40 كيلومتر در ثانيه به طور اوسط محاسبه شده است.  به همين ترتيب سرعت سير زمين به دور خودش يعني در هنگام حركت وضعي به طور اوسط 400 متر در ثانيه محاسبه گرديده است. ناگفته نبايد گذاشت كه سرعت حركت زمين به دور خودش در عرض البلدهاي مختلف، ا زهم متفاوت مي باشد؛ چنان كه سرعت سير زمين در خط استوا 465 متر در ثانيه و در عرض البلد 30 درجه 403 متر در ثانيه و در عرض البلد 60 درجه 333 متر در ثانيه سنجش شده است.