گفت: «بشو» و شد!

تاریخچه‌ی سیاره‌ی زمین

یحیی حسینی

مقدمه

از زمانی که بشر فهمید سیاره‌ی زمین تنها یکی از چندین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است و خورشید ما تنها یکی از میلیاردها ستاره‌ی کهکشان راه شیری است و کهکشان ما نیز تنها یکی از میلیاردها کهکشان عالم است؛ این سؤال برایش ایجاد شد که آیا ممکن است در سیاره‌ای دوردست، موجودات زنده‌ای وجود داشته باشند که ما از وجود آن‌ها بی‌خبریم؟

این پرسش عجیبی است که پاسخ آن هر چه باشد ترسناک به نظر می‌رسد. برای یافتن پاسخ، ابتدا باید نگاهی به تاریخچه‌ی شکل‌گیری زمین بیندازیم.

انفجار بزرگ

همه چیز از یک انفجار بزرگ آغاز شد. حدود چهار میلیارد و ششصد میلیون سال پیش در گوشه‌ای از یک کهکشان، در دل یک ابر غول‌پیکر، متشکل از غبار و گاز؛ به نام «سحابی»، انفجار عظیمی رخ داد: انفجار یک ستاره‌ی بسیار بزرگ و پیر! انفجار این ستاره‌ی در حال مرگ، امواجی در فضای بین ستاره‌ای منتشر ساخت که ابرهای گازی و گردوغباری را تحت‌فشار قرار داد. گرانش، گاز و گردوغبار را به هم چسباند و یک سحابی خورشیدی شکل گرفت. ابر شروع به چرخیدن کرد. مرکز ابر داغ‌تر و چگال‌تر از بقیه‌ی آن شد و صفحه‌ی گازی و گردوغباری، شکل گرفت که مرکز آن داغ و لبه‌های آن سرد بود. سرانجام مرکز ابر به اندازه‌ای گرم شد که ستاره‌ای جدید به نام خورشید در مرکز آن متولد شد. گرانش، ذراتِ اطرافِ ستاره‌ی جوان را به یکدیگر پیوند داد و با چسبیدن توده‌های کوچک به هم، برخی توده‌های بزرگ ساخته شدند و سیاره‌ها و قمرها پدید آمدند. بدین‌سان زمین، سیاره‌ای که بر روی آن زندگی می‌کنیم؛ متولد گردید...

زمین اولیه

زمین برای میلیاردها سال به رشد و انباشت مواد ادامه داد. در این مدت توسط سیارک‌ها و دنباله‌دارها بمباران شد که به جرم آن افزوده شد و به شکل‌گیری سطح آن کمک کرد. یک برخورد بزرگ بین زمین و یک جرم بزرگ دیگر مقدار زیادی از مواد را به فضا پرتاب کرد که در نهایت به هم پیوستند و ماه را تشکیل دادند. پس از تشکیل ماه، زمین شروع به سردشدن و جامدشدن کرد. اقیانوس‌ها شکل گرفتند و جو شروع به توسعه کرد.

زمین اولیه مکانی بسیار متفاوت از امروز بود. هوا بسیار گرم‌تر بود و جو بسیار ضخیم‌تر و سمی‌تر بود. هیچ اکسیژنی در جو وجود نداشت و سطح زمین توسط تشعشعات خورشید بمباران شد. با وجود این شرایط سخت، «زندگی» موفق شد روی زمین پدیدار شود. اولین اشکال حیات باکتری‌های ساده‌ای بودند که می‌توانستند در محیط‌های خشن زنده بمانند. با گذشت زمان، زندگی تکامل یافت و متنوع شد و در نهایت باعث پیدایش همه گیاهان و حیواناتی شد که امروزه می‌بینیم.

جو زمین

اکسیژن گازی است که برای زندگی بیشتر موجودات موردنیاز است. این گاز به طور مداوم توسط گیاهان و درختان تولید شده و وارد جو می‌شود. در نتیجه زمین دارای جوی قابل‌تنفس است. از این رو جو زمین برای شکل‌گیری و ادامه حیات ضروری است. چراکه اکسیژن لازم را برای تنفس در اختیار ما قرار می‌دهد، همچنین ما را از تشعشعات مضر خورشید محافظت می‌کند و به تنظیم دمای زمین کمک می‌کند.

اقیانوس‌ها

اقیانوس‌های زمین که با سرد شدن و جامد شدن سیاره به وجود آمدند؛ یکی دیگر از بخش‌های ضروری حیات روی زمین هستند. آن‌ها زیستگاهی برای زندگی دریایی فراهم می‌کنند و به تنظیم آب‌وهوای زمین کمک می‌کنند. جزر و مد یکی از بارزترین پدیده‌های اقیانوسی است که باعث افزایش و کاهش منظم ارتفاع آب می‌شود. بدون جزر و مد، حیواناتی که به منابع غذایی درون اقیانوس وابسته هستند، مواد مغذی مورد نیاز را دریافت نمی‌کنند. در این‌جا از اثر همدم دیرینه زمین، یعنی ماه، نباید غافل شد. چراکه ماه عامل اصلی وقوع جزر و مد بر روی کره زمین است.

 آب

آب را می‌توان ماده اصلی تشکیل‌دهنده همه موجودات زنده شناخته‌شده‌ دانست. با این‌که آب هیچ ماده‌ی مغذی‌ای ندارد، وجودش برای همه اَشکال شناخته‌شده حیات، الزامی است و در صورت اتمام آن، حیات روی کره زمین پایان می‌یابد.  آب در میان مایعات دارای خصوصیات فیزیکی خاصی است؛ مثلاً چگالی آب برخلاف سایر مایعات در صورت منجمد شدن کاهش می‌یابد. این خصوصیت سبب می‌شود که در زمستان‌ها با منجمد شدن لایه‌های سطحی آب، یخ بر روی سطح دریاچه شناور مانده و به صورت عایق عمل نماید. درحالی‌که دما در خارج از آب زیر صفر است؛ در زیر لایه یخ دما بالاتر از صفر است و حیات آبزیان تهدید نمی‌شود.

چرخش زمین

اگر حرکت چرخشی وجود نداشت، حیات در سیاره‌ی ما امکان‌پذیر نبود. درواقع پیدایش شب و روز ناشی از حرکت زمین به دور محور خود است. اگر این چرخش وجود نداشت آن‌گاه طول شبانه‌روز زمینی به‌جای 24 ساعت یک سال می‌بود. یک روز طولانی شش‌ماهه و یک شب طولانی به همین مدت!

میدان مغناطیسی

سیاره ما دارای یک میدان مغناطیسی قوی و پایدار است، که از رسیدن پرتوهای کیهانی و شراره‌های خورشیدی به سطح زمین جلوگیری می‌کند. پرتوهای کیهانی ذرات بارداری هستند که به‌طور پیوسته زمین را بمباران می‌کنند. منبع آن‌ها هم خورشید خودمان و هم پدیده‌های کیهانی دوردست هستند. گاه پرتوهای کیهانی چنان قوی هستند که می‌توانند حیات را نابود کنند. مریخ، نمونه‌ای است که نشان می‌دهد چگونه فقدان یک سپر مغناطیسی برای محافظت از سیاره در برابر بادهای خورشیدی، سبب نابودی جو آن سیاره می‌شود.

اما خوشبختانه میدان مغناطیسی سیاره ما؛ همانند یک سپر محافظتی از رسیدن این پرتوها به سطح زمین جلوگیری می‌کند. هرچند جالب است بدانید که زمین وجود میدان مغناطیسی‌اش را مدیون ماه است.

 گازهای گلخانه‌ای

جو زمین حاوی مقدار کمی دی‌اکسیدکربن است. وجود مقدار کم آن در زمین مفید و ضروری است؛ زیرا به تعدیل دمای سیاره ما کمک می‌کند و آن را زیست پذیر می‌کند؛ اما اگر مقدار این گاز کمی بیشتر و یا کمتر از مقدار کنونی بود چه اتفاقی رخ می‌داد؟

سیاره‌ی زهره و عطارد نمونه‌های خوبی از این مورد هستند. وجود بیش‌ازاندازه گاز دی‌اکسیدکربن در سیاره‌ی زهره باعث شده است تا دمای این سیاره به‌قدری بالا رود که هیچ موجود زنده‌ای امکان زندگی و حیات در آن را نداشته باشد (480 درجه سانتی‌گراد!). در سوی دیگر سیاره‌ی عطارد فاقد جوی است که گرمای آن را حفظ کند. درنتیجه شب‌هایی بسیار سرد (منفی 200 درجه) و روزهایی بسیار گرم (بالای 375 درجه) دارد.

لایه اوزون

نوعی از تابش وجود دارد که خورشید تولید می‌کند و ما نمی‌توانیم آن را ببینیم. این اشعه ماوراءبنفش است. قرار گرفتن بیش‌ازحد در معرض آن می‌تواند باعث آفتاب‌سوختگی یا حتی ابتلا به انواع سرطان شود. چیزی که مانع از رسیدن بیشتر این اشعه‌های خطرناک به سطح زمین می‌شود، لایه اوزون است. لایه اوزون بخشی از جو زمین است که در ارتفاع ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین و از اکسیژن تشکیل شده است.

اندازه و جرم زمین

اندازه و جرم زمین برای حیات مناسب است. یک سیاره کوچک جاذبه کافی برای نگه داشتن جوی مانند اتمسفر ما را ندارد. اگر زمین بزرگ‌تر بود، اتمسفر متراکم‌تر می‌شد و نور لازم برای فتوسنتز به سطح زمین نمی‌رسید. عدم فتوسنتز نیز به معنای عدم وجود حیات شناخته‌شده بر روی کره زمین خواهد بود.

 همسایگی با غول‌های گازی

 مطمئناً، خورشید و ماه برای ایجاد و ادامه حیات ضروری هستند، اما یک سرباز دیگر در این میدان نبرد وجود دارد که به زمین قابل سکونت کمک می‌کند: مشتری. به‌طورکلی، غول‌های گازی تمایل دارند در نزدیکی ستاره‌های خود جمع شوند؛ اما خوش‌بختانه مشتری نسبت به زمین در فاصله‌ای دورتر از خورشید قرار گرفته است. در نتیجه با جرم زیاد خود و نیروی گرانش شدیدش به‌راحتی سیارک‌ها و دنباله‌دارهای سرگردان را به خود جذب می‌کند و همانند یک محافظ از خودگذشته از برخورد آن‌ها با سیارات درونی مانند زمین جلوگیری می‌کند.

زمین، استثنایی تکرار نشدنی و یا نمونه‌ای کمیاب؟

موارد بالا تنها بخشی از یک فهرست بلندبالا است که در آن از برخی مهم‌ترین عوامل مؤثر در شکل‌گیری حیات نام برده شد. هم‌اکنون زمین خانه‌ی میلیون‌ها گونه از جانداران است که انسان یکی از آن‌ها است. زیست‌کره‌ی زمین با گذر زمان جو زمین و دیگر شرایط فیزیکی و شیمیایی، این سیاره را دچار دگرگونی‌های شگرفی کرده است و محیطی را فراهم کرده تا جانداران، بتوانند به رشد و تکثیر خود بپردازند. همچنین در اثر این دگرگونی‌ها، لایه‌ی اوزون به دور این سیاره تشکیل شده است، لایه‌ای که با کمک میدان مغناطیسی زمین مانع از ورود پرتوهای آسیب‌رسان خورشید می‌شود و به‌این‌ترتیب اجازه می‌دهد در زمین زندگی ادامه یابد. ویژگی‌های فیزیکی، پیشینه‌ی زمین‌شناسی و گردش زمین باعث شده‌اند تا زندگی در این دوره‌ها در آن پابرجا بماند و انتظار آن می‌رود که زندگی برای ۵۰۰ میلیون تا دو میلیارد و سیصد میلیون سال دیگر نیز همچنان ادامه داشته باشد.

تغییری جزئی در هر یک از این موارد می‌توانست منجر به روندی شود که یا حیات بر روی زمین شکل نگیرد و یا فوراً منقرض شود. تنظیم دقیق عوامل متعدد در کنار یکدیگر به‌گونه‌ای است که برخی از دانشمندان معتقدند حیات در جهان بسیار نادر است، یا حتی سیاره ما تنها سیاره‌ای است که همه شرایط لازم را برآورده می‌کند. درواقع، به نظر می‌رسد شرایطی که منجر به حیات روی زمین شده است آن‌قدر سخت و غیرمعمول است که احتمالاً سیارات زیادی وجود ندارند که همه معیارها را برآورده کنند. هرچند برخی از دانشمندان معتقدند کیهان آن‌چنان بزرگ و بی‌انتهاست که این احتمال همواره وجود دارد که در گوشه‌ای دیگر از گیتی موجودات زنده دیگری وجود داشته باشند. پاسخ این پرسش هر چه باشد در این واقعیت تغییری ایجاد نمی‌کند که در حال حاضر زمین تنها سیاره قابل سکونت برای نوع بشر است. این امر وظیفه و مسئولیت ما نسبت به محیط زیست و سیاره زیبای‌مان زمین که مادرانه همه وجودش را در اختیار فرزندانش قرار داده است را دوچندان می‌کند.