يعود أصل المحيطات والبحار إلى وقت تكوين الأرض قبل ستة مليارات سنة، عندما كان كوكبنا يتشكل من خلال تراكم أجسام أصغر، تسمى الكواكب الصغيرة، وفي هذا المقال سنوضح كيف تكونت البحار
كيف تكونت البحار
- يتفق معظم العلماء على أن الغلاف الجوي والمحيطات تراكمت تدريجيًا على مدى ملايين السنين مع “التفريغ” المستمر من باطن الأرض، وفقًا لهذه النظرية، تشكل المحيط البحر من هروب بخار الماء والغازات الأخرى من صخور الأرض المنصهرة، إلى الغلاف الجوي المحيط بكوكب التبريد.
- بعد أن برد سطح الأرض إلى درجة حرارة أقل من نقطة غليان الماء، بدأ هطول الأمطار واستمر في الانخفاض لعدة قرون.
- مع تصريف المياه في التجاويف الكبيرة على سطح الأرض، ظهر المحيط البدائي إلى حيز الوجود، وحالت قوى الجاذبية دون خروج الماء من الكوكب.
- يعود أصل المحيطات إلى وقت تكوين الأرض قبل ستة مليارات سنة، عندما كان كوكبنا يتشكل من خلال تراكم أجسام أصغر، تسمى الكواكب الصغيرة.
- هناك ثلاثة مصادر محتملة للمياه على سطح الأرض: يمكن أن تكون انفصلت عن الصخور التي تشكل الجزء الأكبر من الأرض، أو وصلت كجزء من قشرة متراكمة متأخرة من النيازك الغنية بالمياه، على غرار الكوندريت الكربوني التي نراها اليوم، أو وصلت كجزء من قشرة تراكمية متأخرة من الكواكب الصغيرة الجليدية، أي المذنبات.
اقرأ أيضا: ما هي درجة حرارة مياه البحر
كيف تكونت مياه البحار والمحيطات
- هناك القليل من المعلومات عن التاريخ المبكر لمياه الأرض، ومع ذلك، فإن الحفريات مؤرخة خلال العصر الكمبري منذ حوالي 3.3 مليار سنة، يظهر أن البكتيريا الزرقاء، كانت موجودة وقتئذ، مما يشير إلى وجود الماء خلال تلك الفترة.
- يقدم تكوين المحيط بعض الأدلة على أصله، إذا كانت جميع المذنبات تحتوي على نفس النوع من الجليد المائي الذي تم فحصه في مذنب هالي وهاياكوتاكي، إذن لا يمكن للمذنبات أن تنقل كل الماء في محيطات الأرض.
- نحن نعلم هذا لأن الجليد في المذنبات يحتوي على ضعف عدد ذرات الديوتيريوم (نظير ثقيل للهيدروجين)، لكل ذرة من الهيدروجين العادي كما نجدها في مياه البحر.
- في الوقت ذاته، نعلم أن النيازك لم يكن بإمكانها نقل كل الماء، لأن الغلاف الجوي للأرض سيحتوي لاحقا على ما يقرب من 10 أضعاف كمية الزينون (غاز خامل).
- تحمل النيازك جميعها هذا الزينون الزائد، لم يقم أحد حتى الآن بقياس تركيز الزينون في المذنبات، لكن التجارب المعملية الحديثة على احتجاز الغازات بواسطة الجليد المتكون عند درجات حرارة منخفضة، تشير إلى أن المذنبات لا تحتوي على تركيزات عالية من الزينون.
- كما أن خليط الماء النيزكي وماء المذنبات لن يعمل أيضًا، لأن هذا المزيج سيظل يحتوي على تركيز أعلى من الديوتيريوم مما هو موجود في المحيطات.
- ومن ثم فإن أفضل نموذج لمصدر المحيطات في الوقت الحالي، هو مزيج من الماء المشتق من المذنبات والماء الذي حوصر في الجسم الصخري للأرض أثناء تشكله.
- وهذا الخليط يلبي مشكلة الزينون، ويبدو أيضًا لحل مشكلة الديوتيريوم – ولكن فقط إذا التقطت المواد الصخرية الموجودة بالقرب من المدار الحالي للأرض بعض المياه المحلية من السديم الشمسي قبل أن تتراكم لتشكل الأرض.
- أشارت الدراسات المختبرية للطريقة التي يتم بها تبادل الديوتيريوم، بين غاز الهيدروجين وبخار الماء، إلى أن بخار الماء في المنطقة المحلية من السديم الشمسي ،كان سيحتوي على نسبة مناسبة من الديوتيريوم، لموازنة الدوتريوم الزائد المرئي في المذنبات.
التطور الكيميائي لمياه البحار
- عندما تشكلت الأرض في سحابة من الغاز والغبار منذ أكثر من 4.5 مليار سنة، أصبحت كمية هائلة من العناصر الأخف، بما في ذلك الهيدروجين والأكسجين، محاصرة داخل الكوكب حيث تكثفت الغازات وشكلت الصخور المنصهرة.
- تم فصل المواد بكثافات مختلفة، في باطن الكوكب الشاب المنصهر، غرقت العناصر الثقيلة وارتفعت العناصر الخفيفة.
- ارتفعت الغازات عبر آلاف الأميال من الصخور المنصهرة والذوبان، لتنفجر على السطح من خلال البراكين والشقوق.
- داخل الكوكب وفوق السطح، يتحد الأكسجين مع الهيدروجين لتكوين الماء (H 2 0)، غطت الكميات الهائلة من الماء – ما يكفي لملء المحيطات.
- بالقرب من الجزء العلوي من الغلاف الجوي، حيث يمكن أن تفقد الحرارة في الفضاء الخارجي، يتكثف بخار الماء إلى سائل ويعود إلى طبقة بخار الماء أدناه، مما يؤدي إلى تبريد الطبقة.
- استمرت عملية تبريد الغلاف الجوي هذه حتى سقطت قطرات المطر الأولى على سطح الأرض.
- يجادل العديد من الجيولوجيين بأن هذه العملية ربما حدثت عدة مرات، لأن الكويكبات، كانت لا تزال تصطدم بالأرض المبكرة حتى حوالي 3.9 مليار سنة مضت.
اقرأ أيضا: عدد البحار والمحيطات في العالم
نظرية الانجراف القاري وتكون مياه البحر
- يصف الانجراف القاري إحدى أقدم الطرق التي اعتقد الجيولوجيون أنها تحركت بها القارات بمرور الوقت، اليوم، تم استبدال نظرية الانجراف القاري بعلم الصفائح التكتونية.
- ترتبط نظرية الانجراف القاري بشكل أكبر بالعالم ألفريد فيجنر، في أوائل القرن العشرين، نشر فيجنر ورقة يشرح فيها نظريته القائلة بأن اليابسة القارية كانت “تنجرف” عبر الأرض، وأحيانًا تحرث عبر المحيطات وفي بعضها البعض.
- كان فيجنر مقتنعًا بأن جميع القارات، كانت ذات يوم جزءًا من كتلة واحدة هائلة من اليابسة “بانجيا”.
- درس فيجنر الزاحف الأحفوري الذي يسمى الميسوصور، وهو زاحف في المياه العذبة يبلغ طوله مترًا واحدًا، ولا يمكنه السباحة في المحيط الأطلسي.
- كما درس فيجنر الحفريات النباتية المتجمدة في القطب الشمالي، وتوصل إلى أن هذه النباتات لم تستطع التكيف في القطب الشمالي، كانت هذه الحفريات من نباتات استوائية، تكيفت مع بيئة أكثر دفئًا ورطوبة.
- أخيرًا، درس طبقات الصخور المختلفة وسلسلة الجبال، يبدو أن الساحل الشرقي لأمريكا الجنوبية والساحل الغربي لإفريقيا متلائمان معًا، مثل قطع أحجية الصور المقطوعة، واكتشف فيجنر أن طبقات الصخور الخاصة بهم “تتلاءم” بنفس الوضوح.
توصل فينجر إلى أن بانجيا كانت موجودة منذ حوالي 240 مليون سنة، وقبل حوالي 200 مليون سنة، بدأت هذه القارة العملاقة في التفكك، واتخذت هذه القطع مواقعها ببطء مثل القارة التي نعترف بها اليوم.
