نظرية تمدد الأرض

تعتبر نظرية تمدد الأرض من النظريات المثيرة للاهتمام لاسيما مع وجود الأدلة البصرية الرائعة التي تُثبتها. بحيث تظهر القارات متناسقة إذا ما وجدت على كوكب أصغر لتشكل قارة ضخمة تغطي مجموع سطحه.
وتقترح النظريات الجيولوجية أنه مع مرور الزمن تكسرت القارات على سطح الأرض، وانجرفت بعيدا عن بعضها، ثم عادت لتجتمع من جديد مكونة كتلة أرضية متحدة هائلة أو ما يسمى بالقارة العملاقة. وحدث هذا الأمر عدة مرات ما بين تفكك للقارات وتجمعها.
وتعرف القارة العملاقة في علم الجيولوجيا بأنها تجمع لقارات الكرة الأرضية متحدة لتشكل كتلة أرضية واحدة، وقد تشكلت هذه القارة العملاقة وتفككت عدة مرات عبر تاريخ كوكب الأرض.
اتفق العلماء على ثلاث نظريات لتمدد الأرض:
1. كتلة الأرض بقيت ثابتة، وبالتالي انخفضت الجاذبية على سطحها مع مرور الوقت.
2. ازدادت كتلة الأرض بمعدل سمح للجاذبية على سطحها بالبقاء ثابتة.
3. ازدادت جاذبية الأرض بشكل طردي مما يفترض أن يكون زيادة في حجم وكتلة الأرض.
1- التمدد مع ثبات الكتلة:


أثناء الرحلة الثانية لـلأسطول الاستكشافي HMS Beagle سنة 1834، قام تشارلز داروين بصعود السهول التي تتميز بها شواطئ باتا غونيا، وهي منطقة واسعة من أمريكا الجنوبية ارتفعت بشكل واضح عن سطح البحر، وكتفسير لهذه الظاهرة، اقترح عليه معلمه (تشارلز لييل) فكرة القوة المؤثرة على مساحات صغيرة من القشرة الأرضية، لكن نظرية تشارلز داروين اقتضت بأن رفع نطاق قاري كهذا يتطلب وجود توسع تدريجي للكتلة المركزية (داخل لأرض) مما يسبب تأثيرات حركية على القشرة الأرضية.
نشر روبرت مانتوفاني بين عامي 1889 و1909 فرضية تمدد الأرض، وانجراف القارات، حيث افترض وجود قارة واحدة سابقا محيطة بالأرض.
وقد استنتج أن التمدد الحراري لباطن الأرض قد أدى إلى نشاط بركاني، والذي قسَّم بدوره الكتلة الأرضية إلى مجموعة قارات أصغر انجرفت بعيداً عن بعضها البعض، وذلك ما سبب تمددا في بؤر التمزق حيث توجد المحيطات حالياً.
وقد فسرت “نظرية الدورات الحرارية”، التي اقترحها الفيزيائي الإيرلندي جون جولي، عملية تمدد الأرض، وانكماشها والذي افترض أن الحرارة تطفو بسبب الاضمحلال الإشعاعي في باطن الكوكب والذي يفوق برودة المحيط الخارجي لسطح الأرض.
وبالتالي اقترح، بالتعاون مع الجيولوجي البريطاني آرثر هولمز، فرضية أن الأرض تفقد حرارتها عبر فترات دورية من التمدد.
بحسب هذه الفرضية، فإن تمدد الأرض أدى إلى تكون شروخ في باطنها، والتي يمكن أن تمتلئ بالسوائل البركانية، يتبعها مرحلة تبريد، لتتجمد وتتحول إلى صخور صلبة من جديد، مؤدية إلى تقلص الأرض.
2- تزايد الكتلة:


في عام 1888 اقترح إيفان ياركوفيسكي أن هنالك نوع من الأثير الممتص داخل الأرض والذي يمكن تحويله إلى نوع جديد من العناصر الكيميائية، مجبراً الأجسام العلوية على التمدد، والمرتبط بتفسيره الميكانيكي للتجاذب.
بعد الدعم الذي حصل في البداية لفكرة انجراف القارات، دعا الجيولوجي الأسترالي إس وارن كاري إلى فرضية التمدد منذ بدايات الخمسينيات من القرن الماضي، (قبل قبول نظرية تكتونية الصفائح لتفسير حركة القارات).
في العقود القليلة الماضية، لم يتم اقتراح أي آلية موثوقة لدراسة هذه الإضافة الجديدة بالكتلة، لذلك ليس لدينا أي دليل قطعي بأن كتلة جديدة قد تم إضافتها في حقب جيولوجية سابقة.
وبما أن الجاذبية المتزايدة للأرض يمكن أن تؤثر على مدارات الأجسام السماوية الموجودة في نظامنا الشمسي، بما في ذلك مدار القمر، ومدار الأرض الخاص، لم يلق هذا التفسير أي دعم، لأن قبوله سيشكل عقبة كبيرة للجيولوجيين.
3- انخفاض ثابت للجاذبية الأرضية:


اقترح بول ديراك في عام 1938 أن الجاذبية تنخفض عبر مرور ملايير السنين، وهذا ما قاد الفيزيائي الألماني باسكال جوردن لتعديل النسبية العامة، واقترح في عام 1964 أن جميع الصفائح تتمدد ببطء.
وخلافاً لمعظم التفسيرات، كانت هذه النظرية في إطارها الفيزيائي أقرب للواقعية.
المجتمع العلمي:


لم يستطع العلماء وضع نظرية معقولة وقريبة للواقع لتفسير فكرة تمدد الأرض، وذلك لتناقص الأدلة التي تُثبتها، فاسحة المجال لنظرية تكتونية الصفائح التي تشرح ما وقع بدقة أكبر وذلك للأسباب التالية.
• أكدت قياسات عالية الدقة للحركات الأفقية للصفائح الأرضية أن حجم الأرض لم يزدد، مع دقة قياس 0.2 ميلليمتر في السنة.
وصرح المشرف على هذه الدراسة صرّح قائلاً: ” تؤكد قياساتنا أن حجم القشرة الأرضية لن يزداد على الأقل في الوقت الحالي مع التحفظ على هامش الخطأ في هذه القياسات”.
• يتم قياس حركة الصفائح التكتونية والمناطق المنخفضة بواسطة مجموعة كبيرة من التقنيات الجيولوجية والفيزيولوجية والتي تدعم فرضية الصفائح التكتونية.
• ويتناقص حجم تراكم الكتلة المطلوب لتغيير قطر الأرض، ومعدل تراكم الكتلة الأرضية الحالي، مع معدل درجة الحرارة الداخلية للأرض، حيث أن أي تراكم يطلق مقدارا كبيرا من الطاقة والتي من شأنها تسخين باطن الأرض.
• تتناقض نماذج تمدد الأرض التي تعتمد على التمدد الحراري مع المبادئ الحديثة من علم الريولوجيا (دراسة ذوبان وتشكل المادة)، بحيث فشلت في إعطاء تفسير مقبول لمراحل هذه العملية.
• وقد تعرض علم الباليومغناطيسية (دراسة البيانات المقاسة للمغناطيسية الأرضية للصخور) الذي يقيس وفق معطياته قطر الأرض عبر 400 مليون سنة مضت بأنه يمثل 102 ± 2.8 بالمئة من قطرها اليوم، لانتقادات من قبل الجيولوجي الروسي يوري تشودينوف بسبب المناهج المستخدمة في تقديم هذه المعطيات.
تعددت عبر العصور النظريات حول تمدد الأرض وعما يوجد بداخلها، كما تعددت التفسيرات حول عملية نمو كوكبنا، والآليات التي تساهم في هذا النمو، يمكن أن يكون الأمر متعلقا بتكون الطاقة وتبادلها على أصغر مستويات من المادة أو ربما على مستويات أكبر من نظامنا الشمسي.