الدهر الجهنمي
الظواهر العامة > استقرار الأرض

عند -4.5 مليار سنة (4.5 مليار سنة قبل الوقت الحاضر)، تعتبر احتمالية محيطات صهارة الأرض أن الحرارة المتجمعة بعد التراكم (طاقة التنامي، الطاقة الإشعاعية، وما إلى ذلك) هي أنه في غياب الحمل الحراري الداخلي، فإن الجزء الخارجي من الغلاف الجوي للأرض (من 500 إلى 1000 كيلومتر) يذوب في محيط الصهارة. ثم يبدأ تفريغ الصهارة أو الصخور تحت محيط الصهارة ليشكل الغلاف الجوي الأولي المزعوم. ومع الأخذ بالاعتبار أن إشعاع الشمس في هذه المرحلة من حياتها (تزيد قليلاً عن 70% من القيمة الحالية: معضلة الشمس الصغيرة الخافتة)، وعلى أساس جو بدائي يضاهي الغلاف الجوي الحالي، فإن الأرض حسب نظرية الأرض الباردة المبكرة، كان من الممكن أنها تجمدت عند درجة حرارة سطحية قريبة من -20 درجة مئوية. ومع ذلك، فهناك تأثير قوي للاحتباس الحراري، يُعزى إلى المركبات المختلفة للغلاف الجوي البدائي: ربما كان الغلاف الجوي يحتوي على كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري (ثاني أكسيد الكربون، وبخار الماء، وما إلى ذلك). ووفقا للغازات الموجودة في البراكين اليوم، نستطيع أن نتوقع التوزيع بين العناصر الأساسية التالية:ثنائي أكسيد الكربون، وأكسيد الكربون، والنيتروجين، والهيدروجين، وكلوريد الهيدروجين. شيئًا فشيئًا، بدأ الغلاف الجوي بالبرودة لدرجة كافية لتساقط الماء الذي يحتويه على شكل أمطار. ويجب أن يكون الضغط الجوي بعد هذا الانفصال قريبًا من 20 ميجا باسكال، أو 200 بار. وبدأت المحيطات تتشكل بمجرد أن أصبحت درجة حرارة السطح أقل من درجة الحرارة الحرجة للماء (374.2 درجة مئوية - في حالة الضغط الجوي الأعلى، فإن ضغط الماء الحرج يساوي 225 بار)، ولكن على الأرجح أقل من 350 درجة مئوية. انتهت هذه المرحلة عند −4.3 مليار سنة.
عند -4.4 مليار سنة، شكل التبلور والتمايز لهذه الصهارة أثناء تبريدها قشرة أولية قارية بازلتية رقيقة، وغطاء سيليكات ونواة معدنية. عندما تتجاوز كتلة الكوكب الصغير (الأرض البدائية) القيمة الحرجة، تبدأ العناصر المشعة، الأكثر عددًا والأكثر وفرة مما هي عليه اليوم، في تسخين هذا الجسم. ومن بين العناصر المتوفرة، يعتبر الحديد أكثرها كثافة. وتحت تأثير الحرارة تتكون قطرات من المعدن المنصهر وتتحرك نحو المركز. كانت هذه العملية بطيئة في البداية، ثم تسارعت إلى حد أطلق عليها "كارثة الحديد". ثم تشكلت بذرة لب الأرض.
عند -4.3 مليار سنة، أدى وجود الماء في الصهارة البازلتية إلى ظهور صخور الجرانيت. وأظهرت المياه السطحية كذلك رواسب فتاتية وما يرتبط بها من تمايز كيميائي. وهذا يخلق صخورًا ذات كثافة أقل من الصخور الأساسية يجعلها تظل على السطح. ثم تجمعت هذه الحزم من الصخور من خلال الاصطدامات لتكون قارات أولية.
من المحتمل أن يكون القصف الشديد المتأخر، بين -4.1 و -3.9 مليار سنة قد أعاد صهر هذه القشرة الصلبة عدة مرات، حتى التكوين النهائي للغلاف الجوي والمحيطات، وذلك بفضل قصف الكويكبات المغطاة بالجليد (نظرية أصل الماء خارج كوكب الأرض بعد الاصطدام القمري العملاق الذي أدى إلى جفاف الكوكب – راجع أصل الماء على الأرض). يتوقع أن كثرة وإثراء المياه كان عن طريق القصف النيزكي وليس القصف المذنبي، والدليل على ذلك نسبة الديوتيريوم/الهيدروجين في الصخور النيزكية الأقرب أو حتى مطابقة إلى نسبة المحيطات الحالية. إن وجود ماء الوشاح السائل بكميات كبيرة يجعل الغلاف الصخري الراكد مرنًا بفضل الوشاح المائي الأقل صلابة، ومن ثم تنشأ الصفائح التكتونية. ولا بد أن يكون بها مناطق وصفائح اندساس أكثر مما هي عليه اليوم، لأن القشرة كانت أرق والحرارة المتاحة كانت أكبر. وقد سمحت الصفائح التكتونية بالتمييز بين القشور القارية والمحيطية.
وهكذا تم استيفاء الشروط اللازمة لظهور الحياة، حوالي −4.0 مليار سنة، عندما اكتمل هذا القصف الكبير، وبالتالي إغلاق الدهر الجهنمي.