قبل 3.8 مليار سنة، كان النظام الشمسي لا يزال في مرحلة التكوين، وكانت الكواكب لا تزال تتشكل من قرص كوكبي أولي من الغبار والغاز يحيط بالشمس حديثة السن. ومن المحتمل أن الكواكب الداخلية، مثل عطارد والزهرة والأرض والمريخ، كانت أجسام صخرية صغيرة ساخنة جداً، وتتعرض لقصف شديد من بقايا الكواكب الأخرى.
كيف كان شكل كواكب المجموعة الشمسية منذ 4 مليارات سنة؟
كانت الكواكب الخارجية الغازية، مثل كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون، تتشكل أيضاً، لكن كانت أحجامها أكبر، وكان من الممكن أن يكون لفترة القصف الثقيل المتأخر تأثير كبير على سطح الكواكب، حيث تشكلت العديد من الحفر والسمات السطحية الأخرى نتيجة لتأثيرات الكويكبات والمذنبات.
عمالقة الغاز ليس لديهم سطح صلب، وبالتالي فإن اصطدام الكويكب خلال فترة القصف الثقيل المتأخر لن يترك أي حفر مرئية أو سمات سطحية أخرى. ومع ذلك ، من الممكن أن تكون التأثيرات قد تسببت بالفعل في تغييرات في تكوين الأغلفة الجوية والغيوم للكواكب. لاحظ العلماء تغيرات في تلوين غيوم المشتري وزحل ، ربما بسبب ترسب المعادن من الكويكبات وتأثيرات المذنبات. يعد تأثير المذنب Shoemaker-Leavy 9 على كوكب المشتري في عام 1994 مثالًا جيدًا على ذلك، حيث خلق بقعة مظلمة كبيرة على سطح الكوكب كانت مرئية لعدة أشهر. قدم هذا الحدث معلومات قيمة عن تكوين الغلاف الجوي للمشتري وتأثيرات آثار المذنب على عمالقة الغاز.
ومن المرجح أن تبدو عمالقة الغاز كما هي اليوم، لكن ربما كانت أقمارهم مختلفة. على سبيل المثال، يُعتقد أن قمر تريتون، أكبر أقمار نبتون، كان كائنًا تم التقاطه من حزام كايبر ولم يتشكل في الأصل كقمر لنبتون.
كوكب عطارد
من ناحية أخرى ، تأثر عطارد بشدة بفترة القصف الثقيل المتأخر ، حيث تشكلت العديد من الفوهات من آثار النيازك. مثل سطح القمر ، فإن سطح عطارد مثقوب بشدة ، وتتراوح أحجام الحفر فيه من بضعة أمتار إلى آلاف الكيلومترات. هذه الفوهات حديثة نسبيًا ، عمرها بضعة ملايين من السنين ، وتتميز بقمة مركزية. تعرضت الفوهات القديمة لتآكل كبير ، ربما بسبب التغيرات الشديدة في درجات الحرارة على سطح الكوكب.
يبدو أيضًا أن عطارد قد مر بفترة من النشاط البركاني ، حيث تشكلت أحواض أو منخفضات من الحمم البركانية من باطن الكوكب ، والسهول الملساء المشابهة للبحار أو ماريا القمر. اكتشف مسبار ماسنجر براكين محتملة على سطح عطارد ، مما يوفر دليلاً على هذا النشاط البركاني. سهول عطارد لها عصران متميزان ، حيث تكون السهول الفتية أقل حفرًا وربما تكونت عندما دفنت تدفقات الحمم البركانية التضاريس السابقة. يتميز سطح عطارد أيضًا بالعديد من طيات الانضغاط التي تتقاطع مع السهول ، والتي من المحتمل أن تكون ناجمة عن تقلص باطن الكوكب أثناء تبريده.
سطح عطارد ينثني بشدة بفعل قوة المد والجزر التي تمارسها الشمس ، وهي أقوى من القوى التي يمارسها القمر على الأرض. يعتبر حوض كالوريس على عطارد ميزة جيولوجية بارزة بشكل خاص ، فهو أحد أكبر الحفر المؤثرة في النظام الشمسي بأكمله ويبلغ قطره حوالي 1550 كيلومترًا، ويحتوي على شكل غير معروف المنشأ يُعرف باسم العنكبوت ، والذي يتكون من حوالي مائة شقوق ضيقة وأرض ناعمة. لا يزال أصل The Spider غير مفهوم تمامًا وهو مجال بحث نشط.
يشير تاريخ عطارد من القصف المكثف والنشاط البركاني إلى أنه كان كوكبًا مختلفًا تمامًا في الماضي ، مع سطح أكثر سخونة وجيولوجيا أكثر نشاطًا مما هو عليه اليوم.
كوكب الزهرة
في حالة كوكب الزهرة ، يُعتقد أنه كان يومًا ما كوكبًا شبيهًا بكوكب الأرض ، مع غلاف جوي كثيف يحافظ على درجات الحرارة معتدلة والمياه السائلة على سطحه. ولكن نتيجة لتأثير الدفيئة الجامح ، فإن الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة يحبس الحرارة ويسبب ارتفاع درجات الحرارة ، وأي بخار ماء في الغلاف الجوي يتحلل بفعل أشعة الشمس ، مما يؤدي إلى تكوين سحب حامض الكبريتيك. تختلف درجات الحرارة المرتفعة والبيئة الحمضية على كوكب الزهرة اليوم اختلافًا كبيرًا عما كانت عليه على الأرجح قبل مليارات السنين.
يُعتقد أن كوكب الزهرة ربما كان يحتوي على محيطات مائية في الماضي نتيجة سقوط المذنبات على الكوكب. كانت هذه المذنبات ، الغنية بالجليد المائي ، قد ذابت وشكلت المحيطات والأنهار والبحيرات على كوكب الزهرة إذا كان الكوكب يتمتع بالظروف المناسبة ، مثل الجاذبية القوية بما فيه الكفاية والغلاف الجوي الذي يمكن أن يحتفظ بالمياه. يعتقد العلماء أن كوكب الزهرة كان يتمتع بمناخ وغلاف جوي أكثر اعتدالًا في الماضي ، حيث كانت درجات الحرارة حوالي 50 درجة مئوية ، على غرار كوكب الأرض.
لمدة حوالي 300 مليون سنة ، تمكنت كوكب الزهرة من الحفاظ على محيطاتها وجوها الغني بثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك ، تسبب شيء ما في النهاية في تراكم المزيد والمزيد من ثاني أكسيد الكربون على كوكب الأرض ، مما أدى إلى تسخين الغلاف الجوي بأكمله وتسبب في تبخر الماء حتى اختفائه تمامًا. النظرية الرائدة هي أن تأثير الدفيئة الجامح حدث ، حيث قام الغلاف الجوي السميك بحبس الحرارة وتسبب في ارتفاع درجات الحرارة. أدى ذلك إلى تكسير بخار الماء في الغلاف الجوي بواسطة ضوء الشمس ، مما أدى إلى تكوين سحب حامض الكبريتيك ، وفقدان معظم مياه كوكب الزهرة وزيادة درجة حرارة سطحه بشكل تدريجي. نعم هذا صحيح. الغلاف الجوي السميك لكوكب الزهرة يحبس الحرارة ويؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة ، مما يجعلها غير صالحة للسكنى للحياة كما نعرفها.
كوكب الأرض
بدت الأرض أيضًا مختلفة جدًا منذ 3.8 مليار سنة. في ذلك الوقت ، كان الكوكب في بداية العصر القديم ، وكانت قشرة الأرض تتطور. كانت الصفائح التكتونية تحدث بالفعل وكان الهيكل الداخلي للأرض مشابهًا لما نعرفه اليوم ، لكن الكوكب كان أكثر سخونة ، مع نشاط زلزالي أكثر ، وبراكين أكثر نشاطًا ، وتركيز أعلى من غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ، وخاصة الكربون ثاني أكسيد. كان الغلاف الجوي في ذلك الوقت يفتقر إلى الأكسجين الحر وكانت درجات الحرارة قريبة من المستويات الحالية ، ولكن مع وجود الماء السائل كما يتضح من بعض النيسات المشوهة للغاية الناتجة عن تحول الأحجار الأولية الرسوبية.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الأرض سيكون لها لون ضارب إلى الحمرة ، بسبب وجود أكسيد الحديد على السطح ، وستكون السماء برتقالية ، بسبب نقص الأكسجين ووجود غاز الميثان في الغلاف الجوي. هذا صحيح ، كانت الشمس ساطعة بمقدار الثلث كما هي اليوم ، مما قد يكون قد ساهم في انخفاض درجات الحرارة العالمية. كان الغلاف الجوي للأرض في ذلك الوقت يحتوي على أكبر حجم من غازات الدفيئة في تاريخ الأرض ، مما ساعد على إبقاء الكوكب دافئًا بدرجة كافية لدعم المياه السائلة على سطحه. خلال هذا الوقت ، بدأت الستراتوليت بالتشكل ، وهي أحافير مهمة ناتجة عن نشاط مجموعات الخلايا في المستعمرات التي تشكل الصخور الرسوبية. استهلكت هذه الكائنات ثاني أكسيد الكربون وحولته إلى أكسجين ، مما ساعد على ملء الغلاف الجوي للأرض بالأكسجين.
كوكب المريخ
بالنسبة للمريخ ، يعتقد العلماء أنه ربما كان يشبه الأرض كثيرًا في الماضي ، مع جو أكثر كثافة ودرجات حرارة لطيفة ومحيطات وأنهار مليئة بالمياه. وجدت تحقيقات الاستكشاف أدلة على وجود مياه على سطح المريخ وإمكانية وجود مياه جوفية ، مما قد يعني أن المريخ كان يتمتع بظروف لاستضافة الحياة في الماضي. ومع ذلك ، فقد المريخ مياهه وغلافه الجوي بمرور الوقت وأصبح الآن كوكبًا جافًا وباردًا بجو رقيق جدًا ، وغير مناسب للحياة كما نعرفها. نعم ، تقترح نظرية البانسبيرميا أن الحياة ربما تكون قد نشأت على المريخ ثم هاجرت إلى الأرض عبر الكويكبات. كان المريخ مكانًا مضيافًا للحياة في الماضي ، مع ظروف حياة أفضل من الأرض ، لكن لسوء الحظ ، قلبه صغير للغاية ، مما جعله يبرد بسرعة ويفقد مجاله المغناطيسي. بدون مجال مغناطيسي وجاذبية ضعيفة ، جردت الرياح الشمسية الغلاف الجوي للمريخ تدريجياً ، مما تسبب في تبخر الماء واختفاءه من الكوكب ، مما أدى إلى تحوله إلى الكوكب الجاف والبارد الذي هو عليه اليوم.
يُعد مستقبل الكواكب موضوعًا للكثير من التكهنات والبحث المستمر، ولكن من المحتمل أن تستمر جميع الكواكب في التطور والتغير بمرور الوقت. يتغير مناخ الأرض والبيئة أيضًا ، ومن الأهمية بمكان أن نعتني بها ونحميها من أجل ضمان بقاء جنسنا البشري والكائنات الحية الأخرى على الأرض. تعد إمكانية العثور على منزل جديد على كواكب أخرى في الكون مجالًا مثيرًا للبحث والدراسة ، وسيكون من المثير للاهتمام إنشاء مقطع فيديو حول هذا الموضوع.