Geological History of Earth

زمین ایک نسبتاً پتلی فضا سے گھری ہوئی ہے (جسے عام طور پر ہوا کہا جاتا ہے) گیسوں کے مرکب پر مشتمل ہے، بنیادی طور پر سالماتی نائٹروجن (78 فیصد) اور سالماتی آکسیجن (21 فیصد)۔ اس کے علاوہ بہت کم مقدار میں گیسیں موجود ہیں جیسے کہ آرگن (تقریباً 1 فیصد)، آبی بخارات (اوسط 1 فیصد لیکن وقت اور مقام کے لحاظ سے انتہائی متغیر)، کاربن ڈائی آکسائیڈ (0.0395 فیصد [395 حصے فی ملین] اور اس وقت بڑھ رہی ہے)، میتھین (تقریباً 1 فیصد) 0.00018 فیصد [1.8 حصے فی ملین] اور اس وقت بڑھ رہے ہیں) اور دیگر، معلق میں منٹ ٹھوس اور مائع ذرات کے ساتھ۔

چونکہ زمین کا کشش ثقل کا میدان کمزور ہے (اس کی جسامت کی وجہ سے) اور گرم ماحول کا درجہ حرارت (سورج کے قریب ہونے کی وجہ سے) دیوہیکل سیاروں کے مقابلے میں، اس کے پاس کائنات میں موجود سب سے عام گیسوں کی کمی ہے: ہائیڈروجن اور ہیلیم۔ جب کہ سورج اور مشتری دونوں بنیادی طور پر ان دو عناصر پر مشتمل ہیں، وہ ابتدائی زمین پر زیادہ دیر تک برقرار نہیں رہ سکے اور تیزی سے بین سیاروں کی جگہ میں بخارات بن گئے۔ زمین کے ماحول میں آکسیجن کی زیادہ مقدار معمول سے باہر ہے۔ آکسیجن ایک انتہائی رد عمل والی گیس ہے جو زیادہ تر سیاروں کے حالات میں ماحول، سطح اور کرسٹ میں موجود دیگر کیمیکلز کے ساتھ مل جاتی ہے۔ درحقیقت یہ حیاتیاتی عمل کے ذریعے مسلسل فراہم کی جاتی ہے۔ زندگی کے بغیر، عملی طور پر کوئی مفت آکسیجن نہیں ہوگی. ماحول میں میتھین کے فی ملین 1.8 حصے بھی ماحول اور کرسٹ کے ساتھ کیمیائی توازن سے دور ہیں: یہ بھی حیاتیاتی ماخذ ہے، جس میں انسانی سرگرمیوں کا حصہ دوسروں سے کہیں زیادہ ہے۔

فضا کی گیسیں زمین کی سطح سے ہزاروں کلومیٹر کی بلندی تک پھیلی ہوئی ہیں، آخر کار شمسی ہوا کے ساتھ مل جاتی ہیں — چارج شدہ ذرات کا ایک دھارا جو سورج کے سب سے بیرونی علاقوں سے باہر کی طرف بہتا ہے۔ ماحول کی ساخت تقریباً 100 کلومیٹر (60 میل) کی اونچائی کے ساتھ کم و بیش مستقل رہتی ہے، خاص استثناء آبی بخارات اور اوزون ہیں۔

ماحول کو عام طور پر مختلف تہوں، یا خطوں کے لحاظ سے بیان کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر ماحول ٹراپوسفیئر میں مرتکز ہے، جو عرض البلد اور موسم کے لحاظ سے سطح سے تقریباً 10-15 کلومیٹر (6-9 میل) کی اونچائی تک پھیلا ہوا ہے۔ اس تہہ میں گیسوں کے رویے کو کنویکشن کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں ہنگامہ خیز، الٹنے والی حرکات شامل ہیں جو سورج کی طرف سے گرم ہونے والی قریب کی سطح کی ہوا کی تیز رفتاری کے نتیجے میں ہوتی ہے۔ کنویکشن عمودی درجہ حرارت کے گراڈینٹ کو برقرار رکھتا ہے - یعنی، اونچائی کے ساتھ درجہ حرارت میں کمی - تقریبا 6 ° C (10.8 ° F) فی کلومیٹر ٹراپوسفیئر کے ذریعے۔ ٹروپوسفیئر کے اوپری حصے میں، جسے ٹروپوز کہا جاتا ہے، درجہ حرارت تقریباً −80 °C (−112 °F) تک گر گیا ہے۔ ٹروپوسفیئر وہ خطہ ہے جہاں تقریباً تمام آبی بخارات موجود ہیں اور بنیادی طور پر تمام موسم پائے جاتے ہیں۔

خشک، کمزور سٹراٹوسفیئر ٹراپوسفیئر کے اوپر واقع ہے اور تقریباً 50 کلومیٹر (30 میل) کی اونچائی تک پھیلا ہوا ہے۔ محرک حرکات اسٹراٹاسفیئر میں کمزور یا غیر حاضر ہیں؛ حرکتیں اس کے بجائے افقی طور پر مبنی ہوتی ہیں۔ اس تہہ میں درجہ حرارت اونچائی کے ساتھ بڑھتا ہے۔

 اوپری اسٹراٹاسفیرک علاقوں میں، سورج سے بالائے بنفشی روشنی کو جذب کرنے سے مالیکیولر آکسیجن (O2) ٹوٹ جاتی ہے۔ واحد آکسیجن ایٹموں کا O2 مالیکیولز کے ساتھ اوزون (O3) میں دوبارہ ملاپ سے اوزون کی تہہ بنتی ہے۔

نسبتاً گرم اسٹراپوز کے اوپر اور بھی زیادہ نازک میسوسفیئر ہے، جس میں درجہ حرارت دوبارہ سطح سے 80-90 کلومیٹر (50-56 میل) تک اونچائی کے ساتھ گر جاتا ہے، جہاں میسوپاز کی تعریف کی گئی ہے۔ وہاں حاصل ہونے والا کم از کم درجہ حرارت موسم کے ساتھ انتہائی متغیر ہوتا ہے۔ درجہ حرارت پھر اونچائی میں اضافے کے ساتھ اوپری تہہ کے ذریعے بڑھتا ہے جسے تھرموسفیئر کہا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ تقریباً 80-90 کلومیٹر کے اوپر چارج شدہ، یا آئنائزڈ ذرات کا ایک بڑھتا ہوا حصہ ہے، جو اس اونچائی سے اوپر کی طرف ionosphere کی وضاحت کرتا ہے۔ اس خطے میں خاص طور پر قطبوں کے گرد تقریباً سرکلر زون کے ساتھ، فضا میں نائٹروجن اور آکسیجن کے ایٹموں کے تعامل کے ذریعے، سورج سے نکلنے والے توانائی بخش ذرات کے ایپی سوڈک پھٹنے سے شاندار نظر آنے والے اورورا پیدا ہوتے ہیں۔

زمین کی عمومی فضا کی گردش سورج کی روشنی کی توانائی سے چلتی ہے، جو استوائی عرض البلد میں زیادہ پائی جاتی ہے۔ قطبوں کی طرف اس حرارت کی نقل و حرکت زمین کی تیز رفتار گردش اور خط استوا سے دور عرض بلد پر اس سے منسلک کوریولیس فورس (جو ہواؤں کی سمت میں ایک مشرقی-مغربی جز کو شامل کرتی ہے) سے سخت متاثر ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ہر ایک میں گردش کرنے والی ہوا کے متعدد خلیات بنتے ہیں۔ نصف کرہ عدم استحکام (ماحول کے بہاؤ میں خلل جو وقت کے ساتھ بڑھتا ہے) خصوصیت کے اعلی دباؤ والے علاقوں اور درمیانی طول و عرض کے کم دباؤ والے طوفانوں کے ساتھ ساتھ بالائی ٹروپوسفیئر کے تیز، مشرق کی طرف حرکت کرنے والے جیٹ اسٹریمز پیدا کرتے ہیں جو طوفانوں کے راستوں کی رہنمائی کرتے ہیں۔ سمندر گرمی کے بڑے ذخائر ہیں جو زمین کے عالمی درجہ حرارت میں تغیرات کو ہموار کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر کام کرتے ہیں، لیکن ان کے آہستہ آہستہ بدلتے ہوئے دھارے اور درجہ حرارت بھی موسم اور آب و ہوا پر اثر انداز ہوتے ہیں، جیسا کہ ال نینو/جنوبی دوغلی موسمی رجحان (آب و ہوا دیکھیں: گردش، کرنٹ، اور سمندری ماحول کا تعامل؛ آب و ہوا: ال نینو/جنوبی دوغلی اور موسمیاتی تبدیلی)۔

زمین کا ماحول ماحول کی جامد خصوصیت نہیں ہے۔ بلکہ، اس کی ساخت جغرافیائی وقت کے ساتھ زندگی کے ساتھ مل کر تیار ہوئی ہے اور آج انسانی سرگرمیوں کے جواب میں زیادہ تیزی سے بدل رہی ہے۔ زمین کی تاریخ کے تقریباً آدھے راستے پر، فضا میں مفت آکسیجن کی غیر معمولی طور پر زیادہ کثرت پیدا ہونا شروع ہوئی، سائانوبیکٹیریا (دیکھیں نیلے سبز طحالب) کے ذریعے فتوسنتھیسز اور آکسیجن کے قدرتی سطح کے ڈوبنے (مثلاً، نسبتاً آکسیجن کی کمی کے معدنیات اور ہائیڈروجن کے ذریعے۔ آتش فشاں سے خارج ہونے والی بھرپور گیسیں)۔ آکسیجن کے جمع ہونے سے پیچیدہ خلیات، جو میٹابولزم کے دوران آکسیجن کھاتے ہیں اور جن میں سے تمام پودے اور جانور بنتے ہیں، کی نشوونما ممکن ہوئی (دیکھیں یوکرائیوٹ)۔

کسی بھی مقام پر زمین کی آب و ہوا موسموں کے ساتھ مختلف ہوتی ہے، لیکن عالمی آب و ہوا میں طویل مدتی تغیرات بھی ہیں۔ آتش فشاں دھماکے، جیسے کہ 1991 میں فلپائن میں ماؤنٹ پیناٹوبو کا پھٹنا، بڑی مقدار میں دھول کے ذرات کو اسٹراٹاسفیئر میں داخل کر سکتا ہے، جو برسوں تک معطل رہتا ہے، جس سے ماحول کی شفافیت کم ہوتی ہے اور اس کے نتیجے میں دنیا بھر میں قابل پیمائش ٹھنڈک ہوتی ہے۔ بہت ہی نایاب، کشودرگرہ اور دومکیتوں کے دیوہیکل اثرات اور بھی زیادہ گہرے اثرات پیدا کر سکتے ہیں، بشمول مہینوں یا سالوں کے لیے سورج کی روشنی میں شدید کمی، جیسا کہ بہت سے سائنسدانوں کا خیال ہے کہ کریٹاسیئس دور کے اختتام پر جاندار پرجاتیوں کے بڑے پیمانے پر معدومیت کا باعث بنی، 66 ملین سال۔ پہلے. (کائناتی اثرات سے لاحق خطرات اور ان کے وقوع پذیر ہونے کے امکانات کے بارے میں اضافی معلومات کے لیے، زمین کے اثرات کا خطرہ دیکھیں۔) حالیہ ارضیاتی ریکارڈ میں آب و ہوا کی غالب تغیرات برفانی دور ہیں، جو زمین کے جھکاؤ اور اس کے مدار میں ہونے والی تبدیلیوں سے منسلک ہیں۔ سورج کے حوالے سے جیومیٹری۔

ہائیڈروجن فیوژن کی طبیعیات ماہرین فلکیات کو اس نتیجے پر پہنچاتی ہے کہ زمین کی ابتدائی تاریخ کے دوران سورج آج کی نسبت 30 فیصد کم چمکدار تھا۔ لہٰذا، باقی سب برابر ہونے کی وجہ سے، سمندروں کو منجمد ہونا چاہیے تھا۔ زمین کے سیاروں کے پڑوسیوں، مریخ اور زہرہ کے مشاہدات اور اس وقت زمین کی پرت میں بند کاربن کے تخمینے بتاتے ہیں کہ پہلے ادوار میں زمین کی فضا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ بہت زیادہ تھی۔ اس سے گرین ہاؤس اثر کے ذریعے سطح کی گرمی میں اضافہ ہوتا اور اس طرح سمندروں کو مائع رہنے دیا جاتا۔

آج زمین کی پرت میں کاربونیٹ چٹانوں میں فضا کے مقابلے میں 100,000 گنا زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ موجود ہے، جو زہرہ کے بالکل برعکس ہے، جس کا ماحولیاتی ارتقاء ایک مختلف طریقہ پر عمل پیرا ہے۔ زمین پر، سمندری حیات کے ذریعے کاربونیٹ کے خولوں کی تشکیل کاربن ڈائی آکسائیڈ کو کاربونیٹ میں تبدیل کرنے کا بنیادی طریقہ کار ہے۔ ابیوٹک عمل جس میں مائع پانی شامل ہوتا ہے وہ کاربونیٹ بھی پیدا کرتا ہے، اگرچہ زیادہ آہستہ۔ تاہم، زہرہ پر زندگی کو کبھی پیدا ہونے اور کاربونیٹ پیدا کرنے کا موقع نہیں ملا۔ نظام شمسی میں سیارے کے محل وقوع کی وجہ سے، ابتدائی زہرہ کو آج بھی زمین پر گرنے کے مقابلے میں 10-20 فیصد زیادہ سورج کی روشنی حاصل ہوئی، اس کے باوجود کہ اس وقت کم عمر سورج تھا۔ زیادہ تر سیاروں کے سائنس دانوں کا خیال ہے کہ سطح کا بلند درجہ حرارت جس کے نتیجے میں پانی کو گاڑھا ہونے سے مائع میں تبدیل کیا گیا۔ اس کے بجائے، یہ پانی کے بخارات کے طور پر فضا میں موجود رہا، جو کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی طرح ایک موثر گرین ہاؤس گیس ہے۔ دونوں گیسوں کے ساتھ مل کر سطح کے درجہ حرارت میں مزید اضافہ ہوا جس کی وجہ سے پانی کی بڑی مقدار اسٹراٹوسفیئر تک پہنچ گئی، جہاں یہ شمسی الٹرا وایلیٹ تابکاری سے الگ ہو گیا۔ ابیٹک کاربونیٹ کی تشکیل کی اجازت دینے کے لیے اب بہت گرم اور خشک حالات کے ساتھ، سیارے کی کاربن کی زیادہ تر یا تمام انوینٹری کاربن ڈائی آکسائیڈ کے طور پر فضا میں موجود ہے۔ ماڈلز نے پیش گوئی کی ہے کہ زمین ایک ارب سالوں میں اسی قسمت کا شکار ہو سکتی ہے، جب سورج اپنی موجودہ چمک 10-20 فیصد سے زیادہ ہو جائے گا۔

1950 کی دہائی کے آخر اور 20ویں صدی کے آخر تک، زمین کی فضا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کی مقدار میں 15 فیصد سے زیادہ اضافہ ہوا کیونکہ جیواشم ایندھن (مثلاً کوئلہ، تیل اور قدرتی گیس) کے جلنے اور اشنکٹبندیی بارشی جنگلات کی تباہی ، جیسے ایمیزون دریائے طاس کا۔ کمپیوٹر ماڈلز نے پیش گوئی کی ہے کہ 21ویں صدی کے وسط تک کاربن ڈائی آکسائیڈ کا خالص دوگنا ہونا کرہ ارض پر اوسطاً 1.5–4.5 °C (2.7–8.1 °F) کی گلوبل وارمنگ کا باعث بن سکتا ہے، جس کے سطح سمندر پر گہرے اثرات مرتب ہوں گے۔ زراعت اگرچہ اس نتیجے پر کچھ لوگوں نے اس بنیاد پر تنقید کی ہے کہ اب تک مشاہدہ کی گئی گرمی پروجیکشن کے مطابق نہیں رہی ہے، لیکن سمندری درجہ حرارت کے اعداد و شمار کے تجزیوں سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ 20ویں صدی کے دوران زیادہ تر گرمی دراصل سمندروں میں ہی واقع ہوئی تھی۔ آخر کار ماحول میں ظاہر ہوتا ہے۔

ماحول کے حوالے سے ایک اور موجودہ تشویش stratospheric اوزون کی تہہ پر انسانی سرگرمیوں کا اثر ہے۔ 1980 کی دہائی کے وسط میں انسانی ساختہ کلورو فلورو کاربن (CFCs) کے نشانات پر مشتمل پیچیدہ کیمیائی رد عمل پایا گیا جو قطبی موسم بہار کے دوران اوزون کی تہہ میں، خاص طور پر انٹارکٹیکا میں عارضی سوراخ بنا رہے تھے۔ اس سے بھی زیادہ پریشان کن انتہائی آبادی والے معتدل عرض البلد پر اوزون کی بڑھتی ہوئی کمی کی دریافت تھی، کیونکہ اوزون کی تہہ مؤثر طریقے سے جذب ہونے والی مختصر طول موج کی الٹرا وایلیٹ تابکاری جلد کے کینسر کا سبب بنتی پائی گئی ہے۔ اوزون کو تباہ کرنے والے سب سے زیادہ خطرناک CFCs کی پیداوار کو روکنے کے لیے بین الاقوامی معاہدے بالآخر روک دیں گے اور ان کی کمی کو ریورس کر دیں گے، لیکن صرف 21ویں صدی کے وسط تک، کیونکہ کرۂ ارض میں ان کیمیکلز کی طویل رہائش کا وقت ہے۔

ہائیڈروسفیئر

زمین کا ہائیڈرو کرہ سیارے کی سطح پر یا اس کے قریب پانی کی ایک متواتر تہہ ہے۔ اس میں تمام مائع اور منجمد سطحی پانی، مٹی اور چٹان میں موجود زمینی پانی، اور ماحولیاتی آبی بخارات شامل ہیں۔ نظام شمسی کے اندر منفرد، ہائیڈرو کرہ تمام زندگی کے لیے ضروری ہے جیسا کہ اس وقت سمجھا جاتا ہے۔ زمین کا سطحی رقبہ تقریباً 510,066,000 مربع کلومیٹر (196,938,000 مربع میل) ہے۔ زمین کی سطح کا تقریباً 71 فیصد کھارے پانی کے سمندروں سے ڈھکا ہوا ہے۔ زمین پر مائع پانی کا کل حجم تقریباً 1.39 بلین کیوبک کلومیٹر (332.5 ملین مکعب میل) ہے، اور اس کا اوسط درجہ حرارت تقریباً 4 °C (39.2 °F) ہے، جو پانی کے نقطہ انجماد سے زیادہ نہیں ہے۔ سمندروں میں سیارے کے پانی کے حجم کا تقریباً 97 فیصد حصہ ہے۔ بقیہ میٹھے پانی کے طور پر ہوتا ہے، جس کا تین چوتھائی قطبی عرض بلد پر برف کی شکل میں بند ہوتا ہے۔ باقی ماندہ تازہ پانی میں سے زیادہ تر زمینی پانی ہے جو مٹی اور چٹانوں میں موجود ہے۔ اس کا 1 فیصد سے بھی کم جھیلوں اور دریاؤں میں پایا جاتا ہے۔ فیصد کے لحاظ سے، ماحولیاتی آبی بخارات نہ ہونے کے برابر ہیں، لیکن سمندروں سے بخارات بن کر زمین کی سطحوں پر پانی کی نقل و حمل ہائیڈرولوجک سائیکل کا ایک لازمی حصہ ہے جو زندگی کی تجدید اور برقرار رکھتی ہے۔

ہائیڈرولوجک سائیکل میں سمندروں سے پانی کی فضا کے ذریعے براعظموں میں اور واپس سمندروں میں زمین کی سطح کے اوپر اور نیچے کی منتقلی شامل ہے۔ سائیکل میں بارش، بخارات، ٹرانسپائریشن، دراندازی، ٹکرانا، اور بہاؤ جیسے عمل شامل ہیں۔ یہ عمل پورے ہائیڈروسفیئر میں کام کرتے ہیں، جو تقریباً 15 کلومیٹر (9 میل) سے لے کر کرسٹ میں تقریباً 5 کلومیٹر (3 میل) تک پھیلا ہوا ہے۔

زمین کی سطح تک پہنچنے والی شمسی توانائی کا تقریباً ایک تہائی سمندری پانی کو بخارات بنانے پر خرچ ہوتا ہے۔ نتیجے میں ماحول کی نمی اور نمی بادلوں، بارش، برف اور اوس میں سمٹ جاتی ہے۔ موسم کا تعین کرنے میں نمی ایک اہم عنصر ہے۔ یہ طوفانوں کے پیچھے محرک ہے اور برقی چارج کو الگ کرنے کے لیے ذمہ دار ہے، جو کہ آسمانی بجلی اور اس طرح قدرتی جنگل میں لگنے والی آگ کی وجہ ہے، جس کا کچھ ماحولیاتی نظام میں اہم کردار ہے۔ نمی زمین کو گیلا کرتی ہے، زیر زمین آبی ذخائر کو بھرتی ہے، چٹانوں کو کیمیائی طور پر موسم بخشتی ہے، زمین کی تزئین کو ختم کرتی ہے، زندگی کی پرورش کرتی ہے، اور ندیوں کو بھرتی ہے، جو تحلیل شدہ کیمیکلز اور تلچھٹ کو سمندروں میں واپس لے جاتے ہیں۔

پانی کاربن ڈائی آکسائیڈ سائیکل (زیادہ جامع کاربن سائیکل کا ایک حصہ) میں بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔ پانی اور تحلیل شدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کے عمل کے تحت، کیلشیم کو براعظمی چٹانوں سے نکالا جاتا ہے اور سمندروں میں لے جایا جاتا ہے، جہاں یہ مل کر کیلشیم کاربونیٹ (بشمول سمندری زندگی کے خول) بناتا ہے۔ آخر کار کاربونیٹ سمندری فرش پر جمع ہوتے ہیں اور چونا پتھر بنانے کے لیے لتھڑے ہوتے ہیں۔ ان میں سے کچھ کاربونیٹ چٹانوں کو بعد میں پلیٹ ٹیکٹونکس کے عالمی عمل کے ذریعے زمین کے اندرونی حصے میں گھسیٹ لیا جاتا ہے (نیچے دیے بیرونی خول) اور پگھل جاتا ہے، جس کے نتیجے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ (مثال کے طور پر آتش فشاں سے) فضا میں خارج ہوتی ہے۔ زمین پر ارضیاتی اور حیاتیاتی نظاموں کے ذریعے پانی، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور آکسیجن کی سائیکلک پروسیسنگ کرہ ارض کے رہنے کی اہلیت کو وقت کے ساتھ برقرار رکھنے اور براعظموں کے کٹاؤ اور موسم کو تشکیل دینے کے لیے بنیادی رہی ہے، اور یہ اس طرح کے عمل کی کمی کے ساتھ واضح طور پر متضاد ہے۔ زہرہ پر (مائع پانی کے کٹاؤ کی ماضی کی اقساط کے ثبوت - اور ممکنہ طور پر آج اس طرح کے کٹاؤ کی محدود مقدار - مریخ پر پائے گئے ہیں۔)

بیرونی خول

زمین کی سب سے باہر، سخت، پتھریلی تہہ کو کرسٹ کہا جاتا ہے۔ یہ کم کثافت، آسانی سے پگھلنے والی چٹانوں پر مشتمل ہے۔ براعظمی پرت بنیادی طور پر گرینائٹک چٹان ہے (گرینائٹ دیکھیں)، جب کہ سمندری پرت کی ساخت بنیادی طور پر بیسالٹ اور گیبرو کے مساوی ہے۔ زلزلہ کی لہروں کے تجزیے، جو زمین کے اندرونی حصے میں زلزلوں سے پیدا ہوتے ہیں، ظاہر کرتے ہیں کہ کرسٹ براعظموں کے نیچے تقریباً 50 کلومیٹر (30 میل) تک پھیلی ہوئی ہے لیکن سمندر کے فرش کے نیچے صرف 5–10 کلومیٹر (3–6 میل) تک پھیلی ہوئی ہے۔

کرسٹ کی بنیاد پر، زلزلہ کی لہروں کے مشاہدہ شدہ رویے میں ایک تیز تبدیلی مینٹل کے ساتھ انٹرفیس کو نشان زد کرتی ہے۔ مینٹل گھنے چٹانوں پر مشتمل ہے، جس پر کرسٹ کی چٹانیں تیرتی ہیں۔ جغرافیائی اوقات کے لحاظ سے، مینٹل ایک بہت ہی چپچپا سیال کے طور پر برتاؤ کرتا ہے اور بہتے ہوئے دباؤ کا جواب دیتا ہے۔ سب سے اوپر والا مینٹل اور کرسٹ میکانکی طور پر ایک واحد سخت پرت کے طور پر کام کرتے ہیں، جسے لیتھوسفیئر کہتے ہیں۔

زمین کا لیتھو اسفیرک بیرونی خول ایک مسلسل ٹکڑا نہیں ہے بلکہ ایک درجن بڑے الگ الگ سخت بلاکس یا پلیٹوں میں قدرے پھٹے ہوئے انڈے کے خول کی طرح ٹوٹا ہوا ہے۔ پلیٹوں کی دو قسمیں ہیں، سمندری اور براعظمی۔ سمندری پلیٹ کی ایک مثال بحرالکاہل پلیٹ ہے، جو مشرقی بحر الکاہل کے عروج سے لے کر بحر الکاہل کے طاس کے مغربی حصے سے متصل گہری سمندری خندقوں تک پھیلی ہوئی ہے۔ ایک براعظمی پلیٹ کی مثال شمالی امریکن پلیٹ سے ملتی ہے، جس میں شمالی امریکہ کے ساتھ ساتھ اس کے درمیان سمندری پرت اور وسط بحر اوقیانوس کے رج کا ایک حصہ بھی شامل ہے۔ مؤخر الذکر ایک بہت بڑا آبدوز پہاڑی سلسلہ ہے جو بحر اوقیانوس کے طاس کے محور تک پھیلا ہوا ہے، افریقہ اور شمالی اور جنوبی امریکہ کے درمیان سے گزرتا ہے۔

لیتھوسفیرک پلیٹیں سمندروں کے نیچے تقریباً 60 کلومیٹر (35 میل) موٹی ہیں اور براعظموں کے نیچے 100–200 کلومیٹر (60–120 میل) ہیں۔ (واضح رہے کہ ان موٹائیوں کی تعریف لیتھوسفرک مواد کی میکانکی سختی سے ہوتی ہے۔ وہ کرسٹ کی موٹائی سے مطابقت نہیں رکھتے، جو کہ اس کی بنیاد پر زلزلے کی لہر کے رویے میں وقفے سے بیان کی جاتی ہے، جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے۔) وہ اوپری پردے کی ایک کمزور، شاید جزوی طور پر پگھلی ہوئی پرت پر سواری کریں جسے asthenosphere کہتے ہیں۔ مینٹل کے اندر گہرائی میں دھیمی کنویکشن کرنٹ کئی سینٹی میٹر فی سال کی شرح سے پلیٹوں (اور ان کے اوپر براعظموں) کی اندرونی حرکات (اور ان کے اوپر براعظموں) کی تابکار حرارت سے پیدا ہوتی ہے۔ پلیٹیں اپنے حاشیے کے ساتھ تعامل کرتی ہیں، اور ان حدود کو ملحقہ پلیٹوں کی نسبتی حرکات کی بنیاد پر تین عمومی اقسام میں درجہ بندی کیا جاتا ہے: متضاد، کنورجینٹ، اور ٹرانسفارم (یا اسٹرائیک سلپ)۔

انحراف کے علاقوں میں، دو پلیٹیں ایک دوسرے سے دور ہو جاتی ہیں۔ مینٹل میں تیز رفتار حرکتیں پلیٹوں کو دراڑ والے علاقوں (جیسے بحر اوقیانوس کے فرش کے وسط کے ساتھ) پر ایک دوسرے سے الگ ہونے پر مجبور کرتی ہیں، جہاں پردے کے اندر سے میگما نئی سمندری کرسٹل چٹانیں تشکیل دیتے ہیں۔

لیتھوسفیرک پلیٹیں متضاد حدود کے ساتھ ایک دوسرے کی طرف بڑھتی ہیں۔ جب ایک براعظمی پلیٹ اور ایک سمندری پلیٹ اکٹھے ہو جاتے ہیں، تو سمندری پلیٹ کا سرکردہ کنارہ براعظمی پلیٹ کے نیچے اور استھینوسفیئر میں زبردستی جاتا ہے — ایک عمل جسے سبڈکشن کہتے ہیں۔ تاہم، سمندری پرت کے صرف پتلے، گھنے سلیب ہی نیچے آئیں گے۔ جب دو موٹے، زیادہ خوش کن براعظم متضاد زونوں پر اکٹھے ہوتے ہیں، تو وہ سبڈکشن کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں اور بڑے پہاڑی سلسلے پیدا کرتے ہیں۔ ہمالیہ، تبت کے ملحقہ سطح مرتفع کے ساتھ، اس طرح کے براعظم براعظم کے تصادم کے دوران بنی، جب ہندوستان کو ہندوستانی-آسٹریلیائی پلیٹ کی نسبتاً حرکت کے ذریعے یوریشین پلیٹ میں لے جایا گیا۔

پلیٹ باؤنڈری کی تیسری قسم پر، ٹرانسفارم ورائٹی، دو پلیٹیں ایک دوسرے کے متوازی سمتوں میں پھسلتی ہیں۔ یہ علاقے اکثر زیادہ زلزلے کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں، کیونکہ سلائیڈنگ کرسٹل سلیب میں بننے والے دباؤ وقفے وقفے سے زلزلے پیدا کرنے کے لیے چھوڑے جاتے ہیں۔ کیلیفورنیا میں سان اینڈریاس فالٹ اس قسم کی باؤنڈری کی ایک مثال ہے، جسے فالٹ یا فریکچر زون بھی کہا جاتا ہے (سب میرین فریکچر زون دیکھیں)۔

زمین کے زیادہ تر فعال ٹیکٹونک عمل، بشمول تقریباً تمام زلزلے، پلیٹ مارجن کے قریب واقع ہوتے ہیں۔ آتش فشاں سبڈکشن کے علاقوں کے ساتھ بنتے ہیں، کیونکہ سمندری پرت کو دوبارہ پگھلایا جاتا ہے جب یہ گرم پردے میں اترتا ہے اور پھر لاوے کی طرح سطح پر اٹھتا ہے۔ اس طرح فعال، اکثر دھماکہ خیز آتش فشاں کی زنجیریں مغربی بحرالکاہل اور امریکہ کے مغربی ساحلوں جیسی جگہوں پر بنتی ہیں۔ پرانے پہاڑی سلسلے، جو موسم کی خرابی اور بہاؤ سے مٹ گئے، پہلے پلیٹ مارجن کی سرگرمی کے زون کو نشان زد کرتے ہیں۔ زمین کے قدیم ترین، سب سے زیادہ ارضیاتی طور پر مستحکم حصے کچھ براعظموں (جیسے آسٹریلیا، افریقہ کے کچھ حصے اور شمالی شمالی امریکہ) کے مرکزی حصے ہیں۔ براعظمی ڈھال کہلاتے ہیں، یہ وہ علاقے ہوتے ہیں جہاں پلیٹوں کے درمیان کی حدود میں ہونے والی سرگرمی کے مقابلے پہاڑ کی عمارت، فالٹنگ اور دیگر ٹیکٹونک عمل کم ہوتے ہیں۔ ان کے استحکام کی وجہ سے، کٹاؤ کو براعظمی ڈھالوں کی ٹپوگرافی کو چپٹا کرنے کا وقت ملا ہے۔ یہ بھی ڈھال پر ہے کہ کشودرگرہ اور دومکیتوں کے قدیم اثرات سے گڑھے کے نشانات کے ارضیاتی ثبوت بہتر طور پر محفوظ ہیں۔ وہاں بھی، تاہم، ٹیکٹونک عمل اور پانی کے عمل نے بہت سی قدیم خصوصیات کو مٹا دیا ہے۔ اس کے برعکس، سمندری پرت کا زیادہ تر حصہ کافی چھوٹا ہے (دسیوں ملین سال پرانا)، اور کوئی بھی 200 ملین سال سے زیادہ پرانا نہیں ہے۔

یہ تصوراتی فریم ورک جس میں سائنس دان اب زمین کے لیتھوسفیئر کے ارتقاء کو سمجھتے ہیں - جسے پلیٹ ٹیکٹونکس کہا جاتا ہے، تقریباً عالمی طور پر قبول کر لیا گیا ہے، حالانکہ بہت سی تفصیلات پر کام کرنا باقی ہے۔ مثال کے طور پر، سائنسدانوں نے ابھی تک ایک عام معاہدے پر پہنچنا ہے کہ اصل براعظمی کور کب بنتے ہیں یا جدید پلیٹ ٹیکٹونک عمل نے کتنا عرصہ پہلے کام کرنا شروع کیا تھا۔ یقینی طور پر اندرونی نقل و حرکت کے عمل، جزوی پگھلنے اور دوبارہ تشکیل دینے کے ذریعے معدنیات کی علیحدگی، اور بیسالٹک آتش فشاں زمین کی تاریخ کے پہلے ارب سالوں میں زیادہ زور سے کام کر رہے تھے، جب سیارے کا اندرونی حصہ آج سے کہیں زیادہ گرم تھا۔ بہر حال، سطحی زمینی مسامیں کیسے بنیں اور منتشر ہوئیں وہ مختلف ہو سکتے ہیں۔

ایک بار جب بڑی براعظمی ڈھالیں بڑھ گئیں، پلیٹ ٹیکٹونکس کی خصوصیت سائیکلکل اسمبلی اور براعظموں کے ٹوٹنے سے ہوئی جو بہت سے چھوٹے براعظمی کور اور جزیرے کے آرکس کے امتزاج سے پیدا ہوئی۔ سائنسدانوں نے ارضیاتی ریکارڈ میں ایسے دو چکروں کی نشاندہی کی ہے۔ ایک براعظم تقریباً 700 ملین سال پہلے، پریکمبرین وقت کے آخر میں، کئی بڑے براعظموں میں ٹوٹنا شروع ہوا، لیکن تقریباً 250 ملین سال پہلے، Triassic Period کے آغاز کے قریب، ان براعظموں کے مسلسل بہتے جانے کے نتیجے میں ان کا ایک بار پھر ایک دوسرے میں ملاپ ہوا۔ واحد براعظمی لینڈ ماس Pangea کہلاتا ہے۔ تقریباً 70 ملین سال بعد، Pangea ٹوٹنا شروع ہوا، جس نے آہستہ آہستہ آج کی براعظمی ترتیب کو جنم دیا۔ تقسیم اب بھی غیر متناسب ہے، براعظم بنیادی طور پر بحر الکاہل کے طاس کے مقابل شمالی نصف کرہ میں واقع ہیں۔

حیرت انگیز طور پر، چار زمینی سیاروں میں سے، صرف زمین طویل مدتی، وسیع پلیٹ ٹیکٹونکس کے ثبوت دکھاتی ہے۔ زہرہ اور مریخ دونوں بڑے پیمانے پر غیر منقولہ کرسٹ پر بیسالٹک آتش فشاں کے زیر تسلط ارضیات کی نمائش کرتے ہیں، صرف افقی پلیٹ کی حرکت کی ممکنہ طور پر محدود اقساط کے دھندلے اشارے ہیں۔ عطارد اندرونی طور پر دوسرے زمینی سیاروں کے مقابلے میں بہت زیادہ گھنا ہے، جس کا مطلب ایک بڑا دھاتی کور ہے۔ اس کی سطح زیادہ تر امپیکٹ کریٹرز سے ڈھکی ہوئی ہے، لیکن یہ داغوں کا عالمی نمونہ بھی دکھاتا ہے جو سیارے کے سکڑنے کی تجویز کرتا ہے، جو شاید اندرونی ٹھنڈک سے وابستہ ہے۔ زمین پر جس قسم کی پلیٹ ٹیکٹونکس ہوتی ہے اس کے لیے بظاہر ضروری ہے بڑے سیاروں کا سائز (لہذا، زیادہ گرمی کا بہاؤ اور پتلی کرسٹ)، جو مریخ کو ختم کرتا ہے، اور چٹان کو نرم کرنے کے لیے وسیع کرسٹل پانی، جسے زہرہ نے اپنی تاریخ میں بہت جلد کھو دیا تھا۔ اگرچہ زمین واقعی ارضیاتی طور پر متحرک ہے اور اس وجہ سے اس کی سطح جوانی ہے، وینس کی سطح گزشتہ ارب سالوں میں عالمی بیسالٹک آتش فشاں کے ذریعہ مکمل طور پر تجدید ہو سکتی ہے، اور مریخ کی سطح کے چھوٹے حصوں کو مائع پانی یا لینڈ سلائیڈنگ سے حالیہ کٹاؤ کا سامنا کرنا پڑا ہے۔

زمین کا اندرونی حصہ

زمین کا 90 فیصد سے زیادہ کمیت لوہے، آکسیجن، سلکان اور میگنیشیم پر مشتمل ہے، ایسے عناصر جو کرسٹل لائن معدنیات بنا سکتے ہیں جنہیں سلیکیٹس کہا جاتا ہے۔ اس کے باوجود، کیمیائی اور معدنی ساخت میں، جیسا کہ طبعی خصوصیات میں، زمین ہم جنس سے بہت دور ہے۔ سطح کے قریب سطحی پس منظر کے فرق کے علاوہ (یعنی براعظمی اور سمندری کرسٹوں کی ترکیب میں)، زمین کے بنیادی فرق مرکز کی طرف فاصلے کے ساتھ مختلف ہوتے ہیں۔ یہ بڑھتے ہوئے درجہ حرارت اور دباؤ اور مادوں کی اصل علیحدگی کی وجہ سے ہے، تقریباً 4.56 بلین سال پہلے زمین کے شمسی نیبولا سے ایک دھات سے بھرپور کور، ایک سلیکیٹ سے بھرپور مینٹل، اور زیادہ بہتر کرسٹل چٹانوں میں شامل ہونے کے فوراً بعد۔ . زمین جغرافیائی طور پر کافی حد تک مختلف ہے (نیچے سیاروں کی تفریق دیکھیں)۔ کرسٹل چٹانوں میں چٹان بنانے والے عنصر ایلومینیم سے کئی گنا زیادہ ٹھوس زمین اور اس سے کئی گنا زیادہ یورینیم ہوتا ہے۔ دوسری طرف، کرسٹ، جو کہ زمین کی کمیت کا محض 0.4 فیصد ہے، اس میں 0.1 فیصد سے بھی کم آئرن ہوتا ہے۔ زمین کا 85 سے 90 فیصد لوہا کور میں مرتکز ہے۔

گہرائی کے ساتھ بڑھتا ہوا دباؤ 5 اور 50 کلومیٹر (3 اور 30 ​​میل) کے درمیان گہرائی میں کرسٹل چٹانوں میں مرحلے میں تبدیلی کا سبب بنتا ہے، جو اوپری مینٹل کے اوپری حصے کو نشان زد کرتا ہے، جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے۔ اس منتقلی کے علاقے کو Mohorovic̆ić discontinuity، یا Moho کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر بیسالٹک میگما اوپری مینٹل میں سینکڑوں کلومیٹر کی گہرائی میں پیدا ہوتے ہیں۔ اوپری مینٹل، جو زیتون، پائروکسین، اور سلیکیٹ پیرووسکائٹ معدنیات سے مالا مال ہے، ساخت میں اہم پس منظر کے فرق کو ظاہر کرتا ہے۔ زمین کے اندرونی حصے کا ایک بڑا حصہ، تقریباً 650 کلومیٹر (400 میل) کی گہرائی سے لے کر 2,900 کلومیٹر (1,800 میل) تک، نچلے پردے پر مشتمل ہوتا ہے، جو کہ بنیادی طور پر میگنیشیم اور لوہے والے سلیکیٹس پر مشتمل ہوتا ہے، بشمول اعلی olivine اور pyroxene کے دباؤ کے برابر۔

مینٹل جامد نہیں ہوتا بلکہ یہ دھیرے دھیرے ارتعاشی حرکات میں مڑتا ہے، گرم مواد اوپر اٹھتا ہے اور ٹھنڈا مواد ڈوبتا ہے۔ اس عمل کے ذریعے، زمین آہستہ آہستہ اپنی اندرونی حرارت کھو دیتی ہے۔ افقی پلیٹ کی حرکت کی محرک قوت ہونے کے علاوہ، مینٹل کنویکشن عارضی سپرپلیمز کی موجودگی میں ظاہر ہوتا ہے — گرم، جزوی طور پر پگھلی ہوئی چٹان کے بڑے، ابھرتے ہوئے جیٹ — جو کور مینٹل انٹرفیس کے قریب گہری تہہ سے نکل سکتے ہیں۔ عام تھرمل پلومز سے بہت بڑا، جیسے کہ وسطی بحرالکاہل میں ہوائی جزیرے کی زنجیر سے وابستہ ہے (دیکھیں آتش فشاں: انٹراپلیٹ آتش فشاں)، سپر پلمز نے زمین کی ارضیاتی تاریخ اور یہاں تک کہ اس کی آب و ہوا پر بھی گہرے اثرات مرتب کیے ہوں گے۔ تقریباً 66 ملین سال پہلے عالمی آتش فشاں کا ایک پھٹنا، جس نے برصغیر پاک و ہند میں دکن ٹریپس کے نام سے مشہور سیلابی بیسالٹ کے ذخائر کو تخلیق کیا (ملت مرتفع دیکھیں)، ہو سکتا ہے کہ ایک سپر پلم سے منسلک ہو، حالانکہ یہ ماڈل عالمی سطح پر قبول نہیں ہے۔

تقریباً 3,500 کلومیٹر (2,200 میل) کے رداس کے ساتھ، زمین کا مرکز پورے سیارے مریخ کے حجم کے برابر ہے۔ زمین کی کمیت کا تقریباً ایک تہائی حصہ کور میں موجود ہے، جس میں سے زیادہ تر مائع آئرن ہے جو نکل کے ساتھ ملا ہوا ہے اور کچھ ہلکے، کائناتی طور پر وافر اجزاء (مثلاً، سلفر، آکسیجن، اور، متنازعہ طور پر، یہاں تک کہ ہائیڈروجن)۔ اس کی مائع نوعیت کا انکشاف قینچ کی قسم کی زلزلہ کی لہروں کے کور میں داخل ہونے میں ناکامی سے ہوتا ہے۔ کور کا ایک چھوٹا، مرکزی حصہ، تاہم، تقریباً 5,100 کلومیٹر (3,200 میل) کی گہرائی سے نیچے، ٹھوس لوہا ہے۔ یہ اندرونی کور خود دو تہوں میں منقسم ہے جو صرف ان کے اندر پائے جانے والے لوہے کے کرسٹل کے قطبی فرق سے جانا جاتا ہے۔ سب سے اندرونی تہہ کے لوہے کے کرسٹل کی قطبیت مشرق-مغرب کی سمت پر مبنی ہے، جب کہ سب سے باہر کی تہہ شمال-جنوب پر مبنی ہے۔ کور میں درجہ حرارت انتہائی گرم ہے، کور کے بیرونی حصے میں 4,000–5,000 K (تقریباً 6,700–8,500 °F؛ 3,700–4,700 °C) سے لے کر 5,000–7,000 K (8,500–7,400,4,700; °C) مرکز میں، سورج کی سطح سے موازنہ۔ درجہ حرارت میں بڑی غیر یقینی صورتحال ان سوالات سے پیدا ہوتی ہے کہ کون سے مرکبات بنیادی میں لوہے کے ساتھ مرکب بناتے ہیں، اور حالیہ اعداد و شمار اندرونی کور کے درجہ حرارت کے تخمینے کے نچلے سرے کے حق میں ہیں۔ حرارت کا بنیادی ذخیرہ تمام اندرونی حرارت کا پانچواں حصہ ڈال سکتا ہے جو بالآخر زمین کی سطح پر بہتی ہے۔ زمین کی بنیادی ساخت — کرسٹ، مینٹل، اور کور — دوسرے ارضی سیاروں پر نقل ہوتی دکھائی دیتی ہے، حالانکہ ہر خطے کے رشتہ دار سائز میں کافی تغیرات کے ساتھ۔

جغرافیائی میدان اور مقناطیسی میدان

زمین کے برقی طور پر چلنے والے مائع بیرونی کور میں ہیلیکل سیال حرکات کا ایک برقی مقناطیسی ڈائنمو اثر ہوتا ہے، جو جیومیگنیٹک فیلڈ کو جنم دیتا ہے۔ سیارے کا بڑا، گرم مرکز، اس کے تیز رفتار گھومنے کے ساتھ، ممکنہ طور پر دوسرے زمینی سیاروں کے مقابلے میں زمین کے مقناطیسی میدان کی غیر معمولی طاقت کا سبب بنتا ہے۔ زہرہ، مثال کے طور پر، جس کا ایک دھاتی کور ہے جو زمین کے سائز سے ملتا جلتا ہو سکتا ہے، بہت آہستہ گھومتا ہے اور اس کا کوئی اندرونی مقناطیسی میدان نہیں ہے۔ مرکری اور مریخ میں صرف چھوٹے اندرونی مقناطیسی میدان ہیں۔

زمین کا مرکزی مقناطیسی میدان سیارے اور اس کے ارد گرد خلا کا ایک بہت بڑا حجم پھیلاتا ہے۔ خلا کا ایک عظیم آنسو کے سائز کا خطہ جسے میگنیٹوسفیئر کہتے ہیں، زمین کے میدان کے شمسی ہوا کے ساتھ تعامل سے بنتا ہے۔ سورج کی طرف باہر کی طرف تقریباً 65,000 کلومیٹر (40,000 میل) کے فاصلے پر، شمسی ہوا کا دباؤ جیو میگنیٹک فیلڈ سے متوازن ہے۔ یہ شمسی ہوا کی راہ میں رکاوٹ کا کام کرتا ہے، اور چارج شدہ ذرات، یا پلازما کا بہاؤ، نتیجے میں کمان کے جھٹکے سے زمین کے گرد منحرف ہو جاتا ہے۔ magnetosphere اس طرح ایک لمبا میگنیٹوٹیل میں دھارا بناتا ہے جو سورج سے دور زمین سے نیچے کی طرف کئی ملین کلومیٹر تک پھیلا ہوا ہے۔

شمسی ہوا سے پلازما کے ذرات میگنیٹوپاز، مقناطیسی کرہ کی سورج کی طرف حد، اور اس کے اندرونی حصے کو آباد کر سکتے ہیں۔ زمین کے آئن اسپیئر سے چارج شدہ ذرات بھی مقناطیسی کرہ میں داخل ہوتے ہیں۔ میگنیٹوٹیل گھنٹوں کے لیے بہت زیادہ توانائی ذخیرہ کر سکتا ہے — کئی بلین میگاجولز، جو تقریباً بہت سے چھوٹے ممالک کی سالانہ بجلی کی پیداوار کے برابر ہے)۔ یہ ایک ایسے عمل کے ذریعے ہوتا ہے جسے دوبارہ جڑنا کہا جاتا ہے، جس میں سورج کا مقناطیسی میدان، شمسی ہوا کے ذریعے بین سیارہ خلا میں گھسیٹا جاتا ہے، زمین کے مقناطیسی میدان میں مقناطیسی میدان سے جڑ جاتا ہے۔ توانائی مقناطیسی کرہ کی متحرک ساختی تشکیل نو میں جاری کی جاتی ہے، جسے جیو میگنیٹک سب سٹارمز کہا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں اکثر توانائی بخش ذرات آئن اسپیئر میں داخل ہوتے ہیں، جس سے فلورسنگ آرورل ڈسپلے کو جنم ملتا ہے۔

زمین کے کافی قریب مقناطیسی میدان کی لکیریں بہت زیادہ توانائی بخش ذرات کو پھنس سکتی ہیں تاکہ وہ شمالی اور جنوبی نصف کرہ کے درمیان گھوم جائیں اور آہستہ آہستہ کرہ ارض کے گرد طول بلد دو مرتکز ڈونٹ کی شکل والے زونوں میں بڑھیں جنہیں وین ایلن ریڈی ایشن بیلٹ کہا جاتا ہے۔ ان بیلٹس میں پھنسے ہوئے بہت سے چارج شدہ ذرات اس وقت پیدا ہوتے ہیں جب توانائی بخش کائناتی شعاعیں زمین کے اوپری ماحول سے ٹکراتی ہیں، جس سے نیوٹران پیدا ہوتے ہیں جو پھر الیکٹرانوں میں بدل جاتے ہیں، جو منفی چارج ہوتے ہیں، اور پروٹون، جو مثبت طور پر چارج ہوتے ہیں۔ دوسرے شمسی ہوا یا زمین کے ماحول سے آتے ہیں۔ اندرونی ریڈی ایشن بیلٹ کا پتہ 1958 میں امریکی ماہر طبیعیات جیمز وان ایلن اور ساتھیوں نے پہلے امریکی سیٹلائٹ، ایکسپلورر 1 پر سوار گیگر-مولر کاؤنٹر کے ذریعے لگایا تھا۔ بیرونی پٹی کو دوسرے امریکی اور سوویت خلائی جہازوں نے اسی سال لانچ کیا تھا۔ تب سے زمین کے مقناطیسی کرہ کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے، اور خلائی طبیعیات دانوں نے پلازما کے عمل کے اپنے مطالعے کو دومکیتوں اور دوسرے سیاروں کے آس پاس تک بڑھا دیا ہے۔ (سورج اور زمین کے چارج شدہ ذرات اور مقناطیسی شعبوں کے تعامل کے بارے میں اضافی معلومات کے لیے، پلازما: شمسی زمینی شکلیں دیکھیں۔)

زمین کے مقناطیسی میدان کی ایک اہم خصوصیت قطبیت کا الٹ جانا ہے۔ اس عمل میں ڈوپول جزو کی سمت الٹ جاتی ہے - یعنی شمالی مقناطیسی قطب جنوبی مقناطیسی قطب بن جاتا ہے اور اس کے برعکس۔ بہت سی چٹانوں کی مقناطیسیت کی سمت کا مطالعہ کرنے سے، ماہرین ارضیات جانتے ہیں کہ اس طرح کے الٹ پھیر بغیر کسی قابل فہم نمونے کے، دسیوں ہزار سال سے لاکھوں سالوں کے وقفوں پر ہوتے ہیں، حالانکہ وہ ابھی تک ذمہ دار میکانزم کے بارے میں غیر یقینی ہیں۔ یہ امکان ہے کہ تبدیلی کے دوران، جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ چند ہزار سال لگتے ہیں، ایک غیر قطبی میدان باقی رہتا ہے، عام میدان کی طاقت کے ایک چھوٹے سے حصے پر۔ ڈوپول جزو کی عارضی غیر موجودگی میں، شمسی ہوا زمین کے بہت قریب پہنچ جائے گی، جس سے وہ ذرات جو عام طور پر میدان سے ہٹ جاتے ہیں یا اس کے بیرونی حصوں میں پھنس جاتے ہیں، سطح تک پہنچ سکتے ہیں۔ ذرات کی تابکاری میں اضافہ جینیاتی نقصان کی شرح میں اضافہ اور اس طرح پودوں اور جانوروں میں تغیرات یا بانجھ پن کا باعث بن سکتا ہے، جس کی وجہ سے کچھ انواع ختم ہو جاتی ہیں۔ سائنسدانوں نے ماضی کے فیلڈ الٹ جانے کے وقت جیواشم ریکارڈ میں اس طرح کی تبدیلیوں کے ثبوت تلاش کیے ہیں، لیکن نتائج غیر حتمی رہے ہیں۔

زمین کی ساخت اور ساخت کی ترقی

اپنی موجودہ شکل میں زمین کی ابتدا طویل عرصے سے دانشورانہ دلچسپی کا موضوع رہی ہے، لیکن 20ویں صدی کے وسط سے سائنسدانوں نے تصورات اور پیمائش دونوں میں خاص طور پر نمایاں پیش رفت کی ہے۔ شہابیوں میں آاسوٹوپس اور خاص طور پر، امریکی اپالو کے خلابازوں کے ذریعے چاند سے واپس لائے گئے پتھروں کے تجزیے نے کچھ بڑی شراکتیں پیدا کی ہیں۔ پلیٹ ٹیکٹونکس کی پہچان، زمینی سیاروں کا ایک گروپ کے طور پر مطالعہ، اور سیاروں کی تشکیل کا باعث بننے والے جسمانی عمل کی عددی ماڈلنگ میں پیشرفت کے ساتھ مل کر ارضی نمونوں پر جیو کیمیکل تحقیق سے دیگر فوائد حاصل ہوئے ہیں۔ .

سیاروں کے ارتقاء کا سراغ لگانے کا نقطہ آغاز نیوکلیو سنتھیسس ہے، جو کائناتی پیمانے پر کیمیائی عناصر کی تشکیل ہے۔ اس میں وہ جوہری عمل شامل ہیں جن کے ذریعے ہلکے عناصر — زیادہ تر ہائیڈروجن اور ہیلیم — کائنات کی دھماکہ خیز پیدائش کے وقت پیدا ہوئے تھے (دیکھیں بگ بینگ ماڈل)، 13.8 بلین سال پہلے، اور اس کے نتیجے میں ستاروں کے اندر بھاری عناصر کی تشکیل (دیکھیں کیمیائی عنصر: عناصر کی اصل)۔ فلکیات کے ماہرین اس وقت ستاروں کی تشکیل کے خطوں میں ہونے کا مشاہدہ کرتے ہوئے، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ نظام شمسی گیس اور دھول کے بادل کے طور پر شروع ہوا جس میں پہلے سے موجود عناصر شامل ہیں۔ اپنی کشش ثقل کی کشش کے تحت، بادل مادے کی ایک گھومتی ہوئی ڈسک میں ٹکرا گیا، جسے سولر نیبولا کہا جاتا ہے۔ گرنے کی شروعات کسی قریبی سپرنووا، پرتشدد طور پر پھٹنے والے ستارے، یا بادل میں ہی کثافت کے بے ترتیب اتار چڑھاو سے نکلنے والی صدمے کی لہر سے ہو سکتی تھی۔ ایک بار جب کمپیکٹڈ نیبولر کور میں کافی زیادہ دباؤ اور کثافت حاصل ہو جاتی ہے، تو اس کے اندر نیوکلیئر فیوژن ری ایکشن شروع ہو سکتا ہے، جس سے ستارے کو جنم ملتا ہے۔ گھومنے والی ڈسک کا بیرونی حصہ - جو مادے کو نئے سورج میں شامل نہیں کیا گیا ہے - سیاروں اور نظام شمسی کے دوسرے گردش کرنے والے اجسام کے لیے خام مال بن گیا۔ سورج کی پیدائش، جو کہ پورے نظامِ شمسی کے 99.9 فیصد سے زیادہ کمیت پر مشتمل ہے، کو تقریباً 4.56 بلین سال قبل اس وقت کے طور پر لیا جاتا ہے جب سیارے بننا شروع ہوئے تھے۔

ابتدائی زمین کا اضافہ

جیسے جیسے سورج سے باہر شمسی نیبولا بنانے والی گیس وقت کے ساتھ ٹھنڈا ہوتی گئی، سوچا جاتا ہے کہ معدنی اناج گاڑھا ہو کر سب سے قدیم میٹیوریٹک مادّے کی شکل میں جمع ہو گئے۔ اس کے علاوہ، جیسا کہ چند شہابیوں میں آاسوٹوپس کی غیر متضاد ارتکاز کی تلاش سے تجویز کیا گیا ہے، نظام شمسی کے باہر سے ٹھوس مواد، جو بظاہر سورج کی تشکیل سے پہلے موجود تھا، کبھی کبھار ان ترقی پذیر چھوٹے اجسام میں شامل ہو جاتا تھا۔

آاسوٹوپس کی ارتکاز جو تابکار طریقے سے زوال پذیر ہوتے ہیں اور آاسوٹوپس جو تابکار کشی سے پیدا ہوتے ہیں سائنسدانوں کو یہ معلومات فراہم کرتے ہیں کہ یہ معلوم کرنے کے لیے ضروری ہے کہ الکا اور سیارے کب بنتے ہیں۔ مثال کے طور پر، rubidium-87 اور strontium-87 کی ارتکاز جس میں یہ زوال پذیر ہوتا ہے، یا samarium-147 اور اس کے decay Product neodymium-143، اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ قدیم ترین الکایاں تقریباً 4.56 بلین سال پہلے بنی تھیں۔ دیگر آاسوٹوپ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ زمین سورج کی پیدائش کے چند دسیوں ملین سالوں کے اندر اندر بنی ہے۔

سورج، ہائیڈروجن اور ہیلیم میں سب سے زیادہ پائے جانے والے عناصر کی اندرونی، زمینی سیاروں میں شدید کمی ہے لیکن یہ اب بھی بڑے، گیسی، بیرونی سیاروں جیسے مشتری اور زحل کے وافر اجزاء ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ صرف مشتری کے فاصلے پر اور اس سے آگے — نظام شمسی کے سرد علاقوں میں، بشمول نیپچون سے آگے کا وہ خطہ جس میں دومکیت کی ابتدا ہوئی تھی (دیکھیں کوئپر بیلٹ؛ اورٹ کلاؤڈ) — زیادہ غیر مستحکم مادے، جن میں پانی بھی شامل ہے۔ ، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور امونیا، گاڑھا اور سیاروں کی تشکیل کے دوران قابل قدر مقدار میں برقرار رکھا جائے گا۔ اس کے باوجود، جب کم اتار چڑھاؤ والے عناصر کی نسبتا کثرت کا سورج کے لیے موازنہ کیا جاتا ہے، تو قدیم، بڑے پیمانے پر کیمیائی طور پر غیر تبدیل شدہ شہابیوں کے ایک طبقے کے لیے جنہیں CI کاربوناس کونڈرائٹس کہتے ہیں (بہت سے محققین اصل شمسی نظام کے مواد کے سب سے قدیم نمونے مانتے ہیں)، اور زمین کی تخمینہ شدہ ساخت، ان کی قدریں سبھی قریبی معاہدے میں ہیں۔ یہ chondritic ماڈل کی بنیاد ہے، جو کہ زمین (اور غالباً دوسرے زمینی سیارے) کو بنیادی طور پر اس طرح کے meteoritic مواد سے بنی لاشوں سے بنایا گیا تھا۔ اس خیال کی تصدیق زمین کے اندرونی علاقوں سے حاصل کی گئی چٹانوں کے آاسوٹوپک اسٹڈیز سے ہوتی ہے جنہیں سیارے کی پوری تاریخ میں بہت کم تبدیل کیا گیا ہے۔ اس طرح، ایسا معلوم ہوتا ہے کہ زمین کی ساخت تقریباً وہی ہے جس کی سورج میں مشاہدہ شدہ عنصری کثرت اور زیادہ غیر مستحکم عناصر کے نقصان کو دیکھتے ہوئے توقع کی جائے گی۔

ٹھنڈک کرنے والی نیبولر گیس سے نکلنے والی دھول اور دانے کشش ثقل سے جمع ہو کر چٹان کے بڑے ٹکڑے بنتے ہیں۔ آج جو کونڈریٹک میٹورائٹس (کونڈرائٹ دیکھیں) کا مشاہدہ کیا گیا ہے وہ بنیادی طور پر صرف اناج اور ٹکڑوں کے ایسے مجموعے ہیں جو ایک ساتھ مل کر بڑے ٹکڑوں میں سمٹ گئے تھے۔ مسلسل بڑھنے کے ذریعے، چھوٹے ٹکڑوں نے پتھر اور کشودرگرہ کے سائز کے جسم (سیاروں کے سیاروں) بنائے اور بالآخر چاند اور مریخ کے سائز کے جسم بن گئے۔ سیارے جتنے بڑے ہوتے گئے، ان کی کشش ثقل کی کشش اتنی ہی زیادہ ہوتی اور سورج کے گرد چکر لگاتے ہوئے وہ اضافی ذرات اور چٹان کے ٹکڑوں کو اتنا ہی مؤثر طریقے سے لے جاتے۔ جب زیادہ تر اجسام قمری اور مریخ کے سائز کے ہوتے تھے تو نشوونما سست پڑ جاتی تھی کیونکہ وہ تعداد میں محدود تھے اور اسی لیے اپنے مدار میں ایک دوسرے سے مؤثر طریقے سے الگ تھلگ رہتے تھے۔ جیسے جیسے مشتری اپنے بڑے سائز میں بڑھتا گیا، اس کی طاقتور کشش ثقل نے زمینی سیاروں کے ان "ایمبریوز" کو پریشان کر دیا، ان کے مدار کو لمبا کیا اور ان کی بڑھتی ہوئی نشوونما کو زمین کے تقریباً بڑے پیمانے پر دسیوں ملین سالوں تک آگے بڑھنے دیا۔

پتھریلی میٹورائٹس اور آئرن میٹورائٹس (جو زیادہ تر لوہے پر مشتمل ہیں جو نکل اور گندھک کے ساتھ مل کر بنے ہیں) دونوں آج زمین پر گرتے ہیں، اور خیال کیا جاتا ہے کہ دونوں قسمیں سیاروں کی تشکیل کے دوران موجود تھیں جو زمین بننے کے لیے ایکریٹ ہو جائیں گی۔ دوسرے لفظوں میں، ایسا لگتا ہے کہ زمین زیادہ تر کے بعد ہی بڑھی ہے، اگر تمام نہیں تو، ٹھوس مادہ پہلے ہی گاڑھا ہو چکا تھا۔ اس طرح، معدنیات کی ایک وسیع رینج اناج، بڑے ٹکڑوں، اور یہاں تک کہ سیاروں کے مادوں میں شامل تھی جو بڑھتے ہوئے سیارے کے ذریعہ جمع ہوئے تھے۔ بظاہر، گھنے دھاتی ٹکڑوں اور کم گھنے چٹانی ٹکڑوں کی ایسی جمع زیادہ مستحکم نہیں ہے۔ چٹانوں کی ناپی گئی طاقت پر مبنی حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ زمین کے بڑھنے کے ساتھ ہی دھاتی ٹکڑے شاید نیچے کی طرف ڈوب گئے۔ اگرچہ اس مرحلے پر سیارہ نسبتاً ٹھنڈا تھا — 500 K (440 °F؛ 230 °C) سے کم — چٹان کمزور تھی۔ یہ ایک اہم نکتہ ہے کیونکہ اس سے یہ نتیجہ اخذ کیا جاتا ہے کہ زمین کا دھاتی کور سیارے کے بڑھنے کے دوران بننا شروع ہوا تھا اور شاید اس سے پہلے کہ سیارہ اپنے موجودہ حجم کے پانچویں حصے تک بڑھ گیا ہو۔

سیاروں کے اثرات کے اثرات

اس کے بڑھنے کے دوران، زمین کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ الکا کے سائز کے جسموں اور بڑے سیاروں کے اثرات سے جھٹکے سے گرم ہو گئی ہے۔ الکا کے تصادم کے لیے، حرارت اس سطح کے قریب مرتکز ہوتی ہے جہاں اثر ہوتا ہے، جس کی وجہ سے حرارت دوبارہ خلا میں پھیل جاتی ہے۔ تاہم، ایک سیارہ سطح کے نیچے اچھی طرح سے حرارت پیدا کرنے کے لیے اثر پر کافی حد تک گہرائی میں گھس سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اثرات پر بننے والا ملبہ سیاروں کی سطح کو کمبل بنا سکتا ہے، جو سیارے کے اندر حرارت کو برقرار رکھنے میں مدد کرتا ہے۔ کچھ سائنس دانوں نے مشورہ دیا ہے کہ، اس طرح، زمین اتنی گرم ہو سکتی ہے کہ اس کے آخری حجم کے 15 فیصد سے بھی کم ہونے کے بعد پگھلنا شروع ہو جائے۔

 

تشکیل دینے والی زمین پر حملہ کرنے والے سیاروں میں سے، کم از کم ایک کو مریخ کے سائز میں موازنہ سمجھا جاتا ہے۔ اگرچہ تفصیلات اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آتی ہیں، اس بات کے اچھے ثبوت موجود ہیں کہ اتنے بڑے سیاروں کے اثرات نے چاند کو تخلیق کیا۔ زیادہ قائل کرنے والے اشارے میں سے یہ ہے کہ چاند سے پتھروں میں بہت سے ٹریس عناصر کی نسبتا کثرت زمین کے مینٹل کے لیے حاصل کردہ اقدار کے قریب ہے۔ جب تک کہ یہ ایک اتفاقی اتفاق نہیں ہے، یہ چاند کی طرف اشارہ کرتا ہے جو مینٹل سے ماخوذ ہے۔ کمپیوٹر سمیلیشنز نے دکھایا ہے کہ مریخ کے سائز کے سیاروں کے جسم کا ایک جھلکتا ہوا تصادم زمین کے اندرونی حصے سے اس مواد کی کھدائی کے لیے کافی ہو سکتا ہے جو چاند کو تشکیل دے گا۔ ایک بار پھر، اتنے بڑے تصادم کے شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ بڑھنے کے دوران زمین بہت مؤثر طریقے سے گرم ہوئی تھی۔

اس کے بعد، یہ ظاہر ہے کہ زمین کی ابتدائی نشوونما میں کردار ادا کرنے والے بہت سے عمل سورج کی تشکیل کے بعد دسیوں سے سینکڑوں ملین سالوں کے اندر تقریباً بیک وقت رونما ہوئے۔ میٹیورائٹس اور زمین اس وقت کے اندر بنی تھی، اور چاند، جس کی عمر چار ارب سال سے زیادہ ہے، بظاہر اسی مدت میں بنی تھی۔ اس کے ساتھ ہی، زمین کا بنیادی حصہ جمع ہو رہا تھا اور ہو سکتا ہے کہ سیارے کی ترقی کی مدت کے دوران مکمل طور پر تشکیل دیا گیا ہو۔ سیاروں کے اثرات کی وجہ سے ممکنہ تیز رفتار حرارت کے علاوہ، دھات کے ڈوبنے سے کور کی تشکیل نے پورے سیارے کو 1,000 K (1,800 °F؛ 1,000 °C) یا اس سے زیادہ گرم کرنے کے لیے کافی کشش ثقل توانائی جاری کی۔ اس طرح، ایک بار بنیادی تشکیل شروع ہونے کے بعد، زمین کا اندرونی حصہ کنویکٹ کرنے کے لیے کافی گرم ہو گیا۔ اگرچہ یہ معلوم نہیں ہے کہ پلیٹ ٹیکٹونکس سطح پر کس شکل میں فعال تھا یا نہیں، لیکن ایسا لگتا ہے کہ سیارے کے آخری جہت تک پہنچنے سے پہلے ہی مینٹل کنویکشن شروع ہو گیا تھا۔ صرف بعد میں زمین کی ترقی میں تابکاری حرارت کا ایک اہم ذریعہ بھی بن گئی۔

سیاروں کی تفریق

ایک بار گرم ہونے کے بعد، زمین کا اندرونی حصہ اپنا کیمیائی ارتقاء شروع کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اتار چڑھاؤ والے مادوں کے ایک حصّے کو باہر نکالنا جو ایککرتے ہوئے سیارے کے اندر تھوڑی مقدار میں پھنسے ہوئے تھے، غالباً ابتدائی ماحول کی تشکیل ہوئی۔ زمین کی سطح پر پانی کا اخراج 4.3 بلین سال پہلے شروع ہوا، قدیم زرکونز کے تجزیے پر مبنی ایک وقت جو مائع پانی کی تبدیلی کے اثرات کو ظاہر کرتا ہے۔ زمین کے سب سے گہرے اندرونی حصے میں، مینٹل اور کور کے درمیان کیمیائی رد عمل ممکن ہوا۔ زمین کی سطح کے لیے شاید سب سے اہم واقعہ، تاہم، اندرونی حصے کے جزوی پگھلنے سے ابتدائی پرت کا بننا تھا۔ اس کیمیائی علیحدگی کو جزوی پگھلنے اور اتار چڑھاؤ کے اخراج کو تفریق کہا جاتا ہے۔ جیسے جیسے اندرونی فرق ہوتا ہے، کم گھنے مائع پگھلنے سے سطح کی طرف بڑھتے ہیں اور کرسٹ کی شکل میں کرسٹلائز ہوتے ہیں۔

اس بارے میں غیر یقینی صورتحال موجود ہے کہ براعظمی پرت کب اور کیسے بڑھنے لگی، کیونکہ پہلے 600 ملین سالوں کا ریکارڈ نہیں ملا ہے۔ قدیم ترین چٹانوں کی تاریخ صرف 4 بلین سال ہے۔ کیونکہ یہ میٹامورفک چٹانیں ہیں—یعنی، کیونکہ وہ اپنی تاریخ کی عمر کے وقت پہلے سے موجود کرسٹل چٹانوں کے گرمی اور دباؤ سے تبدیل ہو گئے تھے—اس سے اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ کرسٹ زمین کی تاریخ میں پہلے موجود تھی۔ درحقیقت، آسٹریلیا سے زرقون کے دو چھوٹے دانے 4.28 بلین اور 4.4 بلین سال پر مشتمل ہیں، لیکن براعظمی کرسٹ کی تشکیل سے ان کا تعلق غیر یقینی ہے۔

اگرچہ براہ راست شواہد دستیاب نہیں ہیں، لیکن چٹانوں کے مرکبات سے اخذ کردہ بالواسطہ شواہد اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ براعظمی پرت جلد تشکیل پاتی ہے۔ آئسوٹوپک تجزیوں سے پتہ چلتا ہے کہ موجودہ براعظمی پرت کی اوسط عمر تقریباً 2.5 بلین سال ہے۔ اس طرح، تمام امکان میں، اوپری مینٹل کے بار بار جزوی پگھلنے سے یکے بعد دیگرے مزید بہتر، براعظم نما کرسٹل چٹانیں 4 بلین سال پہلے شروع ہوئیں۔ تاہم، پہلے بلین سالوں کے دوران، ایسا لگتا ہے کہ براعظمی پرت کا زیادہ تر حصہ مینٹل میں دوبارہ شامل کیا گیا ہے — آاسوٹوپک ڈیٹا سے اندازہ ہوتا ہے کہ اوسطاً براعظمی پرت کا تقریباً ایک تہائی ہر ارب سال بعد ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، 3.5 بلین سال سے زیادہ پرانے پرت کے صرف چند ٹکڑے باقی رہ گئے ہیں، عملی طور پر کوئی بھی 4 بلین سال سے زیادہ پرانا نہیں ہے۔

جزوی پگھلنے اور کرسٹ کی تشکیل کا عمل، خاص طور پر براعظمی پرت، مینٹل سے بعض عناصر (مثلاً، سلکان اور ایلومینیم) کی کمی کا باعث بنتی ہے۔ آاسوٹوپک ماڈلز کے مطابق، غیر منقطع اور اس طرح نسبتاً قدیم خطے اب بھی موجود ہیں، جو پردے کا تقریباً ایک تہائی سے نصف حصہ بناتے ہیں۔ ختم شدہ اور غیر منقطع علاقوں کی تقسیم، تاہم، غیر یقینی ہے۔ اگرچہ اوپری مینٹل کا زیادہ تر حصہ (شاید تمام) ختم ہوتا دکھائی دیتا ہے، لیکن یہ معلوم نہیں ہے کہ آیا نچلے مینٹل میں بھی ختم شدہ چٹانیں موجود ہیں یا نہیں۔

 جو تسلیم کیا جاتا ہے وہ یہ ہے کہ زمین اب بھی کیمیائی طور پر الگ الگ تہوں یا خطوں میں فرق کر رہی ہے۔ یہ پلیٹ ٹیکٹونکس کے عمل میں سب سے زیادہ واضح ہے جس میں مختلف پلیٹ کی حدود جیسے مڈوشین ریزز پر کرسٹ کی جاری پیداوار شامل ہے۔ چونکہ اس مواد کو سبڈکشن زونز میں واپس مینٹل میں واپس لے جاتا ہے اور پھر دوبارہ اوپر کی طرف جاتا ہے، یہ بیسالٹک سے اینڈیسیٹک اور آخر کار گرینائٹک (براعظمی) مرکب تک کیمیکل پروسیسنگ سے گزرتا رہتا ہے۔ اس طرح، اندرونی حصے کا کیمیائی اور حرارتی ارتقاء، جو کہ مینٹل کنویکشن کے ذریعے گہرا تعلق ہے، سیارے کی تشکیل کے تقریباً 4.56 بلین سال بعد بھی تیزی سے جاری ہے۔

Courtesy: 

www.britannica.com