ما الذي يجعل ما تحت الأرض حارا؟

حينما حفر عمال المناجم الأرض في العصور الوسطى اكتشفوا أنهم كلما تعمقوا في الحفرة، كلما ارتفعت درجة الحرارة، ولكنهم لم يعرفوا سبب ازدياها.

كانت لدى اللورد “كالفن” – الذي اشتهر بعلمه بالحرارة – نظرية، فالأرض بدأت حارة، وتدرجت بالبرودة منذ ذلك الوقت، كالبطاطا الحارة التي أخرجت من الفرن، واعتقد كالفن أنه يستطيع باستخدام حرارة الأرض أن يعرف عمرها.

تخيل أنك تخرج بطاطتان محمصتنان من الثلاجة، واحدة أبقيت فيها لمدة دقيقة والأخرى أبقيت لمدة نصف ساعة، فأما التي أبقيت لدقيقة ستكون حارة جدا، وأما الأخرى فستكون بادرة أسفل القشرة، ولكي تشعر بحرارتها لابد أن تدخل إلى داخلها لكي تحس بدفئها، ومن الناحية المبدئية تستطيع أن تعرف متى طبخت البطاطا من خلال حرارتها الداخلية.

هذا ما قام به كالفن لمعرفة عمر الأرض، وباستخدام مبادئ العلم الصارمة، أخذ قراءات من المناجم وقام بحسابها باستخدام قوانينه، وحصل على الرقم 20 مليون سنة، ولكن هذا الرقم كان خاطئا جدا جدا.

الحرارة تحت سطح الأرض بدت لكالفن وكأن الأرض لتو أخرجت من الفرن الكوني، ولكننا نعرف الآن أن عمر الأرض هو 4.5 مليار سنة، مشكلة كالفن أنه لم يعرف عن الإشاعات الراديومترية، والتي تنتج حرارة عالية في مركز الأرض، وهي التي تبقيها دافئة.

ولكن حتى الحرارة الناتجة من الاشعاعات الراديومترية تتحرك ببطئ خلال الصخور بحيث لو أدخلها كالفن في حسابته لن تتحسن  قيمة الـ 20 مليون سنة بكثير (أي أن عمر الأرض لن يتغير كثيرا من الحسابات الأولى)، ليست مشكلة كالفن أنه فكر أن الأرض كالبطاطا، والتي تنتشر فيها الحرارة كما تنتشر في كتلة صلبة.

أغلب دثار الأرض (والذي هو بين القشرة والمركز) صلب، ولكنه ليس جامد، الحقيقة هي أن الصخور الأقرب للمركز المصهور تكون حارة إلى درجة أنها تصبح لينة نسبيا، مثلما يحدث مع الشمع حينما يسخن، وبسبب ذلك تتكون تيارات الحمل الدافئة، فتنقل الحرارة لملايين السنين وتنشرها بالتساوي في الكوكب، وهذا التحريك ينقل الحرارة من المركز إلى القشرة، مما يوقد البراكين وربما يحرك شرائح الأرض، وكذلك فإنه يسخن دهاليز المناجم، لتبدو الأرض وكأنها أخرجت من الفرن الكوني لتو، حتى وإن لم تكن كذلك.

كانت تلك ترجمة غير حرفية للقطة.

المصدر: MinuteEarth

عن محمد قاسم

د. محمد قاسم هو أستاذ مساعد في كلية الدراسات التكنولوجية في الكويت، يحاضر في قسم الهندسة الإلكترونية، يعد ويقدم السايوير بودكاست (برنامج علمي تكنولوجي صوتي)، وكذلك يكتب في موقع الجزيرة (علوم)، ويشجع ويحث على العلم بشغف كبير.

شاهد أيضاً

المرصد لايغو يصطاد ثقبين سوداوين للمرة الثالثة

لقد رصد المرصد لايغو ثقبين سوداوين وهما يندمجان، وهذه هي المرة الثالثة التي ينجح العلماء …

اترك رد