لماذا ظل الجزء الداخلي من الأرض ساخنًا مثل الشمس لمليارات السنين؟

يمتلئ باطن الأرض بطبقات من الصخور والمعادن شديدة الحرارة، حيث تصل درجة حرارة قلبها إلى أكثر من 6000 درجة مئوية، أي ما يعادل درجة حرارة سطح الشمس. ما الذي أبقى كوكبنا على هذه الحالة من الغليان لمليارات السنين؟

Báo Tuổi Trẻ•07/08/2025

trái đất - Ảnh 1. — كلما تعمقت أكثر في الأرض، كلما ارتفعت درجة الحرارة - صورة: AI

الأرض مُكَوَّنةٌ كبصلةٍ ذات طبقاتٍ مُتعدِّدة. من الخارج إلى الداخل، لدينا القشرة (حيث يعيش البشر)، ثم الوشاح، وهو في مُعظمه صخورٌ صلبة، ثم اللب الخارجي المُكوَّن من الحديد المُنصهر، وأعمقها هو اللب الداخلي المُكوَّن من الحديد الصلب، بنصف قطرٍ يُعادل 70% من حجم القمر.

كلما تعمقت أكثر، ارتفعت درجة الحرارة، وفي بعض أجزاء من النواة يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى أكثر من 6000 درجة مئوية، وهو ما يعادل درجة حرارة سطح الشمس.

قشرة الأرض "تنجرف"

كما يستخدم الأطباء الموجات فوق الصوتية للنظر داخل جسم الإنسان، يستخدم العلماء الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل للنظر داخل الكوكب. هذا يسمح لهم باكتشاف البُنى تحت طبقات الصخور التي نراها يوميًا.

تترابط القشرة الأرضية والجزء العلوي من الوشاح لتشكيل الغلاف الصخري، وهي طبقة صلبة يبلغ سمكها حوالي 100 كيلومتر. هذه الطبقة ليست متصلة، بل تنقسم إلى صفائح تكتونية عملاقة، مثل صفيحة المحيط الهادئ ، وصفيحة أمريكا الشمالية...

تتحرك هذه الصفائح باستمرار، أحيانًا ببطء شديد، وأحيانًا أخرى فجأة، مما يتسبب في زلازل وبراكين وتشكل سلاسل جبلية جديدة. وقد ساهمت هذه الحركة بشكل كبير في تطور الحياة على الأرض، مما أجبر الكائنات الحية على التكيف باستمرار مع الظروف البيئية المتغيرة.

أصل الحرارة من الأرض

على عمق حوالي 100 كيلومتر، وصلت درجات الحرارة إلى 1300 درجة مئوية. وفي عمق أكبر، حتى الحد الفاصل بين الوشاح والنواة الخارجية، تقترب درجات الحرارة من 2700 درجة مئوية. وعند الحد الفاصل بين النواتين الخارجية والداخلية، تصل درجات الحرارة إلى أكثر من 6000 درجة مئوية.

من أين تأتي كل هذه الحرارة إذن؟ إنها ليست من الشمس. فرغم أن الشمس تُدفئنا وتدفئ جميع النباتات والحيوانات على سطحها، إلا أن ضوئها لا يخترق أعماق الكوكب.

وفقا للعلماء، هناك مصدران رئيسيان للحرارة: الحرارة من وقت تشكل الأرض والإشعاع من العناصر الموجودة في أعماق الأرض.

قبل 4.5 مليار سنة، تشكلت الأرض من سحابة ضخمة من الغاز والغبار تُسمى السديم الشمسي. وخلال اصطدام واندماج الكويكبات الصغيرة، تولدت كمية هائلة من الحرارة، كافية لإذابة الكوكب بأكمله.

وعلى الرغم من أن بعض هذه الحرارة انطلقت إلى الفضاء، إلا أن معظمها ظل محاصرا داخل الأرض وبقي هناك حتى اليوم.

يأتي جزء كبير من الحرارة المتبقية من التحلل الإشعاعي للنظائر المشعة، مثل البوتاسيوم-40، والثوريوم-232، واليورانيوم-235، واليورانيوم-238. تُطلق هذه العناصر طاقةً باستمرار على شكل حرارة أثناء تحللها.

تعمل هذه النظائر كمفاعلات نووية طبيعية، تُسخّن الأرض بصمت من الداخل. ورغم أن بعض النظائر، مثل اليورانيوم-235 والبوتاسيوم-40، على وشك النضوب، إلا أن هناك وفرة من الثوريوم-232 واليورانيوم-238، تكفي للحفاظ على دفء الأرض لمليارات السنين.