Life Style

ค้นพบ 'โลกที่ซ่อนอยู่ใหม่' ในแกนชั้นในของโลก

นักวิจัยพบว่าแกนในของ Earth ทำจากเหล็กอัดร้อนเป็นหลัก (Image credit: Shutterstock) เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษ ที่ชุมชนวิทยาศาสตร์คิดว่าแกนชั้นในของโลกเป็นลูกกลมแข็งของโลหะผสมเหล็กอัดที่ล้อมรอบด้วยแกนนอกที่เป็นของเหลว แต่งานวิจัยใหม่ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 20 กันยายนในวารสาร Physics of the Earth and Planetary Interiors ชี้ว่าความแน่นของลูกบอลดาวเคราะห์มีตั้งแต่โลหะแข็งไปจนถึงกึ่งอ่อนจนถึงโลหะเหลว “ยิ่งเรามองดูมันมากเท่าไหร่ เราก็ยิ่งรู้ว่ามันไม่ใช่หยดเหล็กที่น่าเบื่อ” เจสสิก้า เออร์วิง นักแผ่นดินไหววิทยาจากมหาวิทยาลัยบริสตอลในอังกฤษ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวกับ WordsSideKick.com “เรากำลังค้นหาโลกใหม่ที่ซ่อนอยู่” ที่เกี่ยวข้อง: 50 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลก ในบางแง่มุม แกนในของโลกยังคงลึกลับเหมือนตอนที่ Jules Verne ตีพิมพ์ “Journey to the Center of the Earth” ที่เพ้อฝันในปี 2407 แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะทราบมาตั้งแต่ปี 1950 ว่าโลกของเราไม่ใช่ กลวงตามที่เวิร์นทำนายไว้ ส่วนภายในของดาวเคราะห์นั้นยังไม่ได้สำรวจ ความร้อนและความดันมหาศาลนั้นมากเกินไปสำหรับโพรบที่มนุษย์หรือมนุษย์สร้างขึ้นเพื่อเดินทางไปที่นั่น เออร์วิงก์กล่าวว่า “เว้นแต่จะมีสิ่งเลวร้ายเกิดขึ้นกับโลกของเรา เราจะไม่มีวันสังเกตการณ์แกนกลางของโลกโดยตรง” นักธรณีฟิสิกส์อาศัยคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวแทน โดยการวัดการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพการทำงานภายในของดาวเคราะห์ในลักษณะที่ “คล้ายกับการสแกน CT ของบุคคล” เออร์วิงก์กล่าว คลื่นเหล่านี้มีสองรสชาติหลัก: คลื่นอัดเส้นตรงและคลื่นเฉือนลูกคลื่น แต่ละคลื่นสามารถเร่งความเร็ว ช้าลง หรือกระเด้งออกจากตัวกลางต่างๆ ขณะเคลื่อนที่ผ่านพื้นดิน แผนภาพโครงสร้างภายในของโลก (Image บัตเลอร์กำลังดูว่าคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในสถานที่ต่างๆ ห้าแห่งเดินทางผ่านแกนโลกไปยังอีกฟากหนึ่งของโลกอย่างไร แต่มีบางอย่างผิดปกติ — คลื่นเฉือนของแรงสั่นสะเทือน ซึ่งน่าจะผ่านลูกโลหะที่เป็นของแข็ง กลับเบี่ยงเบนไปในบางพื้นที่ ตัวเลขทำให้บัตเลอร์ประหลาดใจ เขารู้ว่าคณิตศาสตร์คลื่นไหวสะเทือนนั้นถูกต้อง ซึ่งอาจหมายถึงสิ่งเดียวเท่านั้น: นักวิทยาศาสตร์มีโครงสร้างที่ไม่ถูกต้อง “เมื่อคุณอยู่ในธุรกิจนี้ คุณต้องจับคู่ข้อมูลให้ตรงกัน” เขากล่าว บัตเลอร์และผู้เขียนร่วมของเขาจึงประเมินสมมติฐานพื้นฐานของพวกเขาใหม่อีกครั้งว่าแกนในของโลกนั้นแข็งตลอดทาง พวกเขาค้นพบว่าคลื่นที่พวกเขาสังเกตเห็นทำงาน ถ้าแทนที่จะเป็นลูกบอลแข็ง แกนกลางมีกระเป๋าที่เป็นของเหลวและเหล็กกึ่งแข็งที่ “อ่อน” ใกล้ผิวของมัน บัตเลอร์กล่าวว่าช่วงของความสม่ำเสมอของเหล็กนั้นโดดเด่นเป็นพิเศษ “เราได้เห็นหลักฐานแล้วว่าไม่เพียงแต่จะไม่อ่อนทุกที่ มันยังยากจริงๆ ในบางสถานที่” เขากล่าว “มันมีพื้นผิวที่แข็งพอๆ กับเหล็กที่หลอมละลายหรืออ่อนๆ ดังนั้นเราจึงเห็นรายละเอียดมากมายภายในแกนด้านในที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน” งานวิจัยนี้อาจปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของโลก งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในปี 2019 ในวารสาร Science Advances ระบุว่าในขณะที่แกนนอกที่เป็นของเหลวหมุนวนนั้นขับเคลื่อนสนามแม่เหล็กของโลก แต่แกนในช่วยปรับเปลี่ยนสนาม ดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่น ดาวอังคาร มีศูนย์กลางของเหลว แต่ไม่มีทั้งแกนในและสนามแม่เหล็ก จากการวิจัยของ NASA ดังนั้น บัตเลอร์และเออร์วิงจึงเชื่อว่าการเข้าใจแกนภายในอย่างลึกซึ้งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างภายในของดาวเคราะห์กับกิจกรรมแม่เหล็กของดาวเคราะห์ เผยแพร่ครั้งแรกบน Live Science Joanna Thompson เป็นนักศึกษาฝึกงานด้าน Live Science ที่มีใจรักธรรมชาติ เธอสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีด้านสัตววิทยาและปริญญาตรีสาขาการเขียนเชิงสร้างสรรค์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ธแคโรไลนา และจะสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทจากโครงการรายงานวิทยาศาสตร์ สุขภาพ และสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยนิวยอร์กในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 ผลงานของเธอได้ปรากฏใน Scientific American, Atlas Obscura, Audubon และในเวลาเหล่านี้

Back to top button