منبع الحرارة الأرضية
مقدمة
-
فالحَمَّة الفوَّارة Geyser نَبعٌ يَدفع المياه السَّاخنة إِلى أعلى بقوةٍ تَفجيرية من وقتٍ لآخر. وغالبًا، تَنطلق المياه مِن الحمَّة إِلى أَعلى في أعمدةٍ ضخمةٍ من السُّحُب البخارية، وتُسَمَّى بالحامة alhama أيضًا، وهو اسمٌ يُطلَق بشكلٍ عام على الينابيع الساخنة؛ حيث حلَّت هذه التسمية مكان كالداس Caldas وبانيوس Banios الرومانيتَين القديمتَين. ويبدو أنَّ لفظ (حمَّة) قد ظهر في الأندلس التي تُشتَهر بحمَّاتها، منها حمَّة المرية ومرسية وأراجون وغرناطة.٩
-
أما البُركان Volcano فهو فتحة في سطح الأرض، تتفجَّر وتثور من خلالها الحمم، والغازات الحارَّة، والشظايا الصخرية، وتتشكل هذه الفتحة عند اندفاع الصخر المنصهر من باطن الأرض، متفجرًا على سطح الأرض.١٠
المبحث الأول: اليونانيون
ويذكُر لنا ابن الحائك الهمداني رأيَ أرسطو في كيفية صنع أشعة الشمس للمعادن؛ حيث إنها تؤثِّر على الرطوبات في الأرض وتفكِّكها فتتحول إلى عدة أنواعٍ من الأبخرة، كل نوعٍ يقوم بدَورٍ في الطبيعة، ما يبقى مُحتبسًا في الأرض هو الذي يتحوَّل إلى معدن. هذا الرأي سيتبنَّاه الكثير من العلماء العرب والمسلمين فيما بعدُ.
المبحث الثاني: الرومانيون
المبحث الثالث: العلماء العرب والمسلمون
ناقَش العلماء العرب والمسلمون موضوعَ تشكُّل المعادن في باطن الأرض، ليس على أساس وجود حرارة في باطن الأرض وحَسْب، وإنما بإشراك تأثير أشعة الشمس الواردة إليها؛ فقد اعتقَدوا أن لهذه الأشعة القُدرة على اختراق طبقات الأرض والمساهمة في تشكيل المعادن. طبعًا ألقت النظرية الأرسطية بظلِّها على هذه التفاسير وصولًا إلى العلماء العرب والمسلمين في القرن ١٤م. باستثناء بعضهم الذي حاكَم الأمور بطريقةٍ عقلانية بعيدًا عن الفكر الأرسطي، ولعلَّ هذا ما يهمُّنا التركيز عليه.
إبراهيم النظَّام (القرن ٣ﻫ/٩م)
أبو إسحاق الإصطخري (القرن ٤ﻫ/١٠م)
التميمي المقدسي (القرن ٤ﻫ/١٠م)
إخوان الصفا (القرن ٤ﻫ/١٠م)
يعود سبب ارتفاع درجة حرارة بعض الينابيع العادية (غير الينابيع الحَارَّة) في الشتاء وبرودتها في الصيف بسبب التضادِّ في ظاهرتَي الحرارة والبُرودة؛ ففي الشتاء يبرُد الجو فتهرب الحارة نحو باطن الأرض فتسخن المياه الجوفية، ويحدُث العكس في الصيف. أمَّا سبب وجود حرارة في بعض العيون صيفًا وشتاءً، فيعود إلى التربة الكبريتية التي تختزن الحرارة بشكلٍ دائم، وعندما تمرُّ المياه فوقها فإنها تأخذ منها الحرارة وتخرج على وجه الأرض دافئة، طبعًا تفقد جرارتها لدى ملامستها للهواء، وقد تتجمَّد، أو تتحوَّل إلى زئبق أو رصاص أو غيرها من المواد حسب التربة التي اختلَطَت بها.
اعتمادًا على تفسيرهم السابق يرى إخوان الصفا أن المعادن تتشكَّل في باطن الأرض من الأبخرة المُحتبسة هناك إضافةً للرطوبات، فإذا تعرَّضَت الأبخرة والرُّطوبات للحرارة صعدَت إلى أَسقُف المغارات وبقِيَت هناك زمنًا، حتى يبردَ باطنُ الأرض في الصيف، عندها إذا امتزجَت بتُربة تلك المواقع فمنها ما يُصبِح كبريتًا ومنها ما يُصْبِحُ زئبقًا؛ حيث تصنَع منهما بقية المعادن لدى اختلاف نسب امتزاجهما مع بعضهما.
أبو بكر الكرخي (القرن ٥ﻫ/١١م)
البيروني (القرن ٥ﻫ/١١م)
عالَج البيروني آراء الذين سبقوه حول سبب سُخونة سطح الأرض؛ فمنهم من قال: إنَّ السبب يعود إلى إشعاعات الشمس الحارة، أو الأبخرة الباطنية التي تصعَد بسبب حرارة الجو. ولا يبدو أنه كان مقتنعًا بأيٍّ منها؛ فسخونة الأرض من الإشعاعات الشمسية المُنعكسة عن سطحها ليست كافيةً لتسخنها، كما أنَّ الأبخرة المُتَصاعدة تحت سطح الأرض فإنَّ نشاطها يتوقَّف عند حدود الصخور المُحيطة بها، لكن إذا اجتَمعَت الحرارة الداخلية للأرض مع أشعة الشمس على سطح الأرض، فإنَّ ذلك قد يكون مُقنِعًا لتفسير سبب سخونة سطح الأرض.
الطغرائي (القرن ٦ﻫ/١٢م)
اعتمادًا على النظريات الأرسطية حاول أن يُفسِّر مؤيد الدين الطغرائي كيفية تشكُّل المادة، ونظرًا لكونه كيميائيًّا فقد حاول أن يدخُل في التفاصيل أكثر حول الدَّور الذي تقوم به الحرارة في تشكُّل المادة ككل، مُحاولًا تعميمَ ذلك على كل المواد وليس على المعادن كما فعل إخوان الصفا من قبلُ. وما نلحظُه أيضًا هنا هو تقديم الطغرائي لرسومٍ بيانية يشرحُ فيها كيفية دخول الأشعة الشمسية وغير الشمسيَّة الحارَّة ونفاذها لباطن الأرض وإسهامها في تشكُّل المواد؛ وعلى هذا فإنَّ الطغرائي يعتقدُ بأنَّ الحرارة الباطنية للأرض منشَؤها الأشعة الشمسية الحارة وليس باطن الأرض نفسه.
ابن تومرت الأندلسي (القرن ٦ﻫ/١٢م)
زكريا القزويني (القرن ٧ﻫ/١٣م)
يُحَدِّثنا زكريا بن محمد القزويني عن الجزيرة المُحترِقة وهي من جزر بحر الزنج (بحر الهند)، لكنه لا يقدِّم لنا سببَ أو تفسيرَ الاحتراق الذي لَحِقَ بالجزيرة، هل هي دورةٌ بركانية مُدَّتها ٣٠ سنة، أم إعصارٌ ناري حار، أم شيءٌ آخر؟ يبقى سببُ احتراق الجزيرة المُحترقة غامضًا، لكنه بكل تأكيدٍ بعيدٌ عن أن يكون بسبب ذلك النجم الذي ظهَر في السماء وصَبَّ جامَ غضبِه على تلك الجزيرة دون غيرها.
الجلدكي (القرن ٨ﻫ/١٤م)
المبحث رابع: الأوروبيون
فرنسيس بيكون (القرن ١٧م)
الكونت دي بوفون (القرن ١٨م)
جيمس هوتون (القرن ١٨م)
سعدي كارنو (القرن ١٩م)
تشارلز لايل (القرن ١٩م)
روبرت ماير (القرن ١٩م)
اللورد كلفن (القرن ١٩م)
-
درجة حرارةٍ سطحيةٍ ثابتة To للأرض،
-
القيمة المعروفة للتوصيل الخارجي لفورييه،
-
القيمة المعروفة لميل درجة الحرارة الحالي قرب سطح الأرض،