علوم الأرض والجيولوجيا

نبذة تعريفية عن “علم الأرض” وأقسامه

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

علم الأرض أقسام علم الأرض علوم الأرض والجيولوجيا

يطلق اصطلاح علوم الأرض على العلوم التي تهتم أساساً بالغلاف الجوي، والمحيطات والقارات (القشرة الأرضية) وتتناول هذه العلوم بالدراسة والفحص، تاريخ الأرض وتركيبها الكيميائي وخصائصها الفيزيائية بالإضافة إلى المسطحات المائية كالمحيطات والبحار والأنهار.

كما تدرس هذه العلوم الغلاف الغازي، والعلاقة بين مكونات الأرض الصلبة والسائلة والغازية.

 

ويمكن تقسيم علوم الأرض إلى شقين رئيسيين:

الأول: علوم الأرض الصلبة (Geosciences) وهي تشمل الجيولوجيا والجيوكيمياء والجيوفيزياء.

الثاني: علوم الغلاف الجوي (The Atmospheric Sciences) وفيما يلي تعريف موجز لكل علم من العلوم الفرعية التي تندرج تحت هذين القسمين:

 

أ‌- الجيولوجيا:

الجيولوجيا (Geology) كلمة لاتينية مكونة من مقطعين: الأول «جيو» (Geo) ويعني الأرض وهو مأخوذ من اسم الآلهة (جي) ربة الأرض في الميثولوجيا الأغريقية والثاني «لوجي» (Logy) الذي يعني علم.

وتوجد تعريفات كثيرة لهذا العلم غير أن أكثرها دقة ذلك التعريف الذي ينص على أن الجيولوجيا هي «دراسة طبيعة مواد الأرض. 

والعمليات التي تحدث فيها والكيفية التي تتفاعل بها هذه المواد بعضها مع بعض عبر الزمن لكي تترك سجلاً عن الأحداث الماضية في المواد والملامح الأرضية الموجودة في العصر الراهن».

 

ومن ثم يدرس الجيولوجيون المعادن والصخور ورواسب الخامات والوقود العضوي والأحافير، والتأثيرات الطويلة المدى الناجمة عن المياه الموجودة في اليابسة والبحار، بالإضافة إلى التأثيرات الناجمة عن الغلاف الجوي.

ويهتم الجيولوجيون كذلك بدراسة العمليات الجيولوجية التي تحدث خلال الوقت الحاضر باعتبارها أداة مثلى لفهم الأحداث التي وقعت في سالف الزمان.

 

ب‌-الجيوكيمياء

تتضمن الجيوكيمياء دراسة تركيب الأرض من وجهة نظر كيميائية، والتعرف على الطرق التي تفاعلت بها المواد المكونة للأرض عبر الزمن. 

فعلى سبيل المثال يمكن بدراسة سلوك المواد المشعة، تحديد عمر المواد ومقدار الطاقة التي حررت عبر الزمن كنتيجة لتحلل المركبات المشعة (انظر جيوكيمياء).

 

ج‌- الجيوفيزياء

تتعامل الجيوفيزياء مع الخواص والظواهر الطبيعية والسلوك الحركي (الديناميكي) للأرض.

فهي إذن «تطبيق لأساسيات علم الفيزياء في دراسة الأرض» ومن ثم فإنها تهتم بدراسة عدد كبير من المشاكل المعقدة التي تتضمن ظواهر طبيعية، مثل:

(أ‌) علم الزلازل (Seismology) الذي يتناول الزلازل والهزات الأرضية.

(ب‌) البراكين.

 

(ت‌) بناء الجبال.

(ث‌) حرارة الأرض ومجال سريانها وكيفية توزيع درجاتها في طبقات الأرض.

 

(ج‌) قياس جاذبية الأرض ومقدارها عند أعماق مختلفة وأماكن متعددة.

(ح‌) الظواهر المغناطيسية الكهربية للأرض باعتبار أن الأرض مولد مستمر يعمل بصورة ذاتية. انظر: (مادة جيوفيزياء).

 

د‌- علوم الغلاف الجوي

يطلق أيضاً على هذه العلوم معاً اسم: علم الأرصاد الجوية (Meteorology)، الذي يهتم بدراسة كافة المظاهر البيولوجية والفيزيائية والكيميائية للغلاف الجوي للأرض. 

وعلى الرغم من أن دراسة الطقس كانت هي الهدف الرئيسي للأرصاد الجوية إلا أن دخول الإنسان عصر الفضاء دفعه إلى زيادة بحثه ومعارفه عن البيئة، التي ستنطلق خلالها سفنه الفضائية ثم الكائنات الحية التي سيرسلها لاحقاً إلى الفضاء.

وكنتيجة لذلك أصبح علم الأرصاد الجوية يتناول بالدراسة كثيراً من الجوانب المتعلقة بالغلاف الجوي للأرض التي تجري دراستها لأول مرة، مثل دراسة الآثار الناجمة عن تيارات الكواكب الكبيرة في الغلاف الجوي والمائي للأرض.

 

ومثل هذه الجوانب لا تتم دراستها في الوقت الحالي بهدف فهم الطقس وحده، لكن للوصول إلى فهم جيد لحركة الغلاف الجوي بأكمله والمحيطات.

ويعتبر علم المحيطات أحد فروع علوم الأرض، وهو يهتم بدراسة كل الجوانب المتعلقة بالمحيطات: تاريخها وتركيبها وسلوكها الطبيعي ومكوناتها الأحيائية.

وقد حقق هذا العلم تقدماً كبيراً خلال الفترة التي أعقبت الحرب العالمية الثانية حيث اخترع العديد من الأجهزة والمعدات التي أسهمت في التعرف على الكثير من الخواص الهامة للمحيطات.

مجلة العلوم
‫‪نتيجة سيئة جدًا للدواء ريمديسفير
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center  ومؤسسة هايزنغ-سيمونز Heising-Simons Foundation.
بقلم:     جون كوهين، كاي كفرشميدت
ترجمة: مي بورسلي
كان أكتوبر شهرًا جيدًا لشركة Gilead Sciences غيلياد ساينسيس، الشركة الأمريكية العملاقة للأدوية المضادة للفيروسات. ففي 8 أكتوبر وقعت الشركة اتفاقية لتزويد الاتحاد الأوروبي European Union اختصارا: الاتحاد EU بدواء ريمديسفير Remdesivir كعلاج لمرض كوفيد-19 ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروسات المكتَشفة حديثًا تشير إلى أن الحصبة الألمانية نشأت في الحيوانات
قلم:     آن غيبونز
ترجمة: مي بورسلي

الفيروس المُسبِّب للروبيلّا Rubella، أو الحصبة الألمانية German measles، صار لديه رفيق أخيرًا. فلم يتعرف العلماءُ قطُّ على أقارب الفيروس؛ مما جعله العضو الوحيد في جنسه روبيفيروس Rubivirus. ولكن مع تقرير نشر في عدد الأسبوع الثاني من أكتوبر من مجلة نيتشر Nature، فإن الحصبة الألمانية اكتسبت عائلةً. فاثنان من أقاربها اكتُشفا حديثًا يصيبان الخفافيش في أوغندا؛ والثاني قتل ثلاثة أنواع مختلفة من ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪تحديث: هذا ما نعرفه عن علاج دونالد ترامب لكوفيد-19
قلم:      جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

 في الثاني من أكتوبر 2020 أعلن البيت الأبيض أن الرئيس دونالد ترامب تلقى علاجًا تجريبيًا بالأجسام المضادة بعد أن أظهر فحصٌ أنه مصاب بالفيروس سارس-كوف-2 SARS-CoV-2. وفي ذلك الوقت ذُكِر أنه يعاني أعراضا خفيفة من أعراض مرض كوفيد-19 COVID-19، ومن ضمنها الحمى والاحتقان الأنفي، وقد نُقل إلى مركز والتر ريد الطبي العسكري الوطني Walter Reed National Military Medical Center. وبعدها، أكد ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لن تكون هذه هي الجائحة الأخيرة. فمن أين ستأتي التالية؟
قلم:      أليس كلاين
ترجمة:  مبادرة   IEEE بالعربية
تشير التقديرات إلى وجود ما يصل إلى 800 ألف فيروس في الحيوانات لديها القدرة على إصابة البشر. ولكن تحديدها جميعا هو غاية لا تدرك. ومن بين البرامج الرئيسية التي تسعى إلى الكشف عن فيروسات جديدة، برنامج بريديكت تنبأ PREDICT -الذي أطلقته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية Agency for International Development- الذي أمضى عشر سنوات وأنفق أكثر من 200 مليون دولار في عمليات بحث في 30 دولة، وتمكن ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا يكون فيروس كورونا مميتاً للبعض، لكن غير ضارٍ للبعض الآخر؟
قلم:    كاري أرنولد
ترجمة: محمد الرفاعي

لقد أصاب فيروس كورونا المستجد Coronavirus ملايين الأشخاص، لكننا ما زلنا نتعلم من هم الأكثر عرضةً لهجومه. وسرعان ما اتّضح أن كبار السن، ومن يعاني حالاتٍ صحيةٍ كداء السكري والسرطان، عرضةٌ لخطرٍ أكبر. ولكنه يرد حاليا العديد من التقارير عن قتل المرض لشباب أصحاء. وحتى ضمن الفئات عالية الخطورة، يختلف الخطر الذي يسببه كوفيد-19 Covid-19 اختلافا هائلا ما بينها.
إضافة إلى ذلك، حاليا، تشير ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪علينا أن نتصرف بسرعة لتفادي أزمة نفسية بفعل الجائحة
قلم:       سام هويلز
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
بسبب جائحة فيروس كورونا Coronavirus pandemic، لا يستطيع العديد من الأشخاص ترك منازلهم إلا لشراء الطعام أو للتمرن لفترة قصيرة. فلا يستطيعون رؤية أصدقائهم أو عائلاتهم، ولا الذهاب إلى العمل، والمشهد المرتقب في المستقبل القريب مشهد كئيب. وهذه المكونات مجتمعة تمثل العاصفة المثالية لزيادة المشكلات النفسية، وقد بدأنا نرى علامات على جائحة نفسية موازية في طريقها للتكون.
أنا في الصفوف ... (قراءة المقال)
‫‪مفتاح فهم الطاقة المعتمة
ولين ستيوارت Colin Stuart: @skyponderer هو مؤلف ومحاضر في علم الفلك. ويمكن الحصول على كتبه الموقعة بتوقيعه من: colinstuart.net/books.
هناك عدد غالباً ما يجري تجاهله، ويعتقد علماء الكونيات أنه يحمل مفتاح حل بعض أعمق ألغاز الكون. ووفقاً ل ريتشارد فاينمان Richard Feynman: “يعلّق جميع علماء الفيزياء النظرية الجيدين هذا العدد على حائطهم، ويقلقون بشأنه”. ويسمى هذا العدد ب‘ثابت البنية الدقيقة’ Fine Structure Constant، ويساوي 1/137 تقريباً، وهو ... (قراءة المقال)
‫‪سينتهي نجم منكب الجوزاء بصورة مذهلة عندما ينفجر، بشكل كارثي، في سوبرنوفا
تيوارت آتكينسن Stuart Atkinson: فلكي هاوٍ طوال حياته، وتربوي يعمل على إيصال المعرفة والمعلومات للجمهور، ومؤلف لتسعة كتب عن علم الفلك والتحليق الفضائي
طوال سنواتٍ نشطت في نشر علم الفلك في المدارس، وسمعت الكثير من الأسئلة، ولكن كان هناك سؤال فاجأتني إجابتي عنه. فأثناء شرح موضوع حياة النجوم وموتها، سألني طالب يافع، “كيف نعرف ذلك؟”. نظرت من النافذة إلى حقل قريب، وقلت: “لأن النجوم مثل الخراف هناك. انظر هناك حمل صغير يلعب، وخروف كبير يأكل العشب، ... (قراءة المقال)
‫‪الحياة والموت في سماء الليل
وال سنواتٍ نشطت في نشر علم الفلك في المدارس، وسمعت الكثير من الأسئلة، ولكن كان هناك سؤال فاجأتني إجابتي عنه. فأثناء شرح موضوع حياة النجوم وموتها، سألني طالب يافع، “كيف نعرف ذلك؟”. نظرت من النافذة إلى حقل قريب، وقلت: “لأن النجوم مثل الخراف هناك. انظر هناك حمل صغير يلعب، وخروف كبير يأكل العشب، وهناك بجانب الجدار شاة نافقة. يمكننا أن نرى النجوم تولد، والنجوم التي كبرت، وأيضاً، النجوم التي تموت أو ماتت”. هذه مقارنة جيدة. نحن نعلم كيف تتشكل النجوم، ... (قراءة المقال)
‫‪كشف أقمار بعيدة
لبروفيسور ليويس دارتنل: ‏عالم أحياء فلكية في جامعة ويستمينستر
في أوائل تسعينات القرن العشرين دخل علم الفلك العصر الذهبي لاكتشاف الكواكب الغريبة. وفي العقود الثلاثة التالية وجدنا ما يقرب من 4,300 كوكب منها. والآن، مع تقدم التكنولوجيا، صار بوسعنا التعمق أكثر بدراسة هذه الأنظمة الكوكبية، بما في ذلك قدرة اكتشاف الأقمار غير المرئية التي تدور حول كواكبها. ففي شهر أكتوبر 2018 أعلن علماء فلك استخدموا أرصاد تلسكوب هابل الفضائي HST أن الكوكب الغازي ... (قراءة المقال)
‫‪الصناعة الفضائية في المملكة المتحدة: نجاحات وإخفاقات
باينت حظوظ صناعة الفضاء في المملكة المتحدة في الأشهر القليلة الماضية. فقد بدأت الأمور بشكل جيد في تاريخ 29 يونيو، عندما وافق مجلس هايلاند Highland Council على بناء مطار فضائي في ساذرلاند Sutherland. وستخضع الخطط الآن لمسح بيئي ومراجعة حكومة إسكتلندا. وفي تاريخ 1 يوليو خسرت شركات المملكة المتحدة عقوداً لبناء أقمار اصطناعية لمنظومة كوبرنيكس لمراقبة الأرض Copernicus Earth-monitoring system التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية اختصارا: إيسا ESA، لأنها ... (قراءة المقال)