โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบสุริยะที่เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่สันนิษฐานว่าระบบสุริยะเกิดจากการหมุนวนของฝุ่นและ แก๊สในอวกาศ (เนบิวลา) แรงโน้มถ่วงระหว่างมวลทำให้ฝุ่นและแก๊สในอวกาศเกิดการยุบตัวและรวมกับจนใน ที่สุด กลายเป็นระบบสุริยะซึ่งประกอบ ด้วยดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ต่างๆ
1. การศึกษาโครงสร้างโลก
นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามหาวิธีการต่างๆ
ที่จะศึกษาโครงสร้างโลกทั้งทางตรงและทางอ้อม โดยพยายามใช้หลักฐานต่างๆ
ที่สามารถค้นพบได้ รวมทั้งใช้ทฤษฎี หลักการทางวิทยาศาสตร์แขนงต่างๆ และ
เทคโนโลยีที่ทันสมัย เพื่อจะตอบข้อสงสัยดังกล่าว
ในปัจจุบันมนุษย์มีข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีสำหรับการศึกษาโครงสร้างของโลกโดย
ทางตรง
และในขณะนี้ได้ศึกษาจากหลุมเจาะสำรวจเพื่อเก็บตัวอย่างหิน ซึ่งหลุมที่เจาะสำรวจที่ลึกที่สุดในปัจจุบันเจาะได้เพียงในระดับความลึก
12.3 กิโลเมตร เท่านั้น
สำหรับการศึกษาโครงสร้างภายในของโลกโดยทางอ้อม
ได้จากการศึกษาคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวและจากการทดลองของมนุษย์
การ
ศึกษาโครงสร้างโลกจากคลื่นไหวสะเทือนที่เคลื่อนที่ผ่านโลก
คลื่นที่ใช้ในการวิเคราะห์ คือ
คลื่นปฐมภูมิ (Primary waves,
P waves) และคลื่นทุติยภูมิ (Secondary waves, S waves) ซึ่งเป็นคลื่นในตัวกลาง
(Body wave) โดยที่คลื่นไหวสะเทือนดังกล่าวมีสมบัติสำคัญ
ดังนี้
– คลื่น
P สามารถที่ผ่านตัวกลางได้ทุกสถานะ
และมีความเร็วมากกว่าคลื่น S
2. การแบ่งโครงสร้างโลก
การแบ่งโครงสร้างโลกโดยใช้สมบัติของคลื่นไหวสะเทือน
1. ธรณีภาค (lithosphere) เป็นชั้นนอกสุดของโลก พบว่าคลื่น P และคลื่น
S จะเคลื่อนที่ผ่านธรณีภาคด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ในช่วง 6.4 -8.4 กิโลเมตรต่อวินาที และ 3.7 – 4.8 กิโลเมตรต่อวินาที ตามลำดับ โดยทั่วไปชั้นนี้มีความลึกประมาณ
100 กิโลเมตร จากผิวโลก ประกอบด้วยหินที่มีสมบัติเป็นของแข็ง
2. ฐานธรณีภาค (asthenosphere) เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วไม่สม่ำเสมอ
แบ่งออกได้เป็น 2 บริเวณ คือ
2.1 เขตที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วลดลง (low velocity zone) เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือน P และ
S มีความเร็วลดลง
เกิดขึ้นในระดับความลึกประมาณ 100
– 400 กิโลเมตร จากผิวโลก
และเนื่องจากบริเวณนี้ประกอบด้วยหินที่มีสมบัติเป็นพลาสติก
(อุณหภูมิและความดันบริเวณนี้ทำให้แร่บางชนิดที่อยู่ในหินเกิดการหลอมตัว เล็กน้อย)
และวางตัวอยู่ส่วนล่างของธรณีภาค
2.2 เขตที่มีการเปลี่ยนแปลง (transitional zone) เป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วเพิ่มขึ้นในอัตราที่ไม่สม่ำเสมอ
เกิดขึ้นในระดับความลึกประมาณ 400
– 660 กิโลเมตร จากผิวโลก
เนื่องจากหินบริเวณส่วนล่างของฐานธรณีภาคเป็นของแข็งที่แกร่ง
และมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของแร่
3. มีโซสเฟียร์ (mesosphere) เป็นชั้นที่อยู่ใต้ฐานธรณีภาค
และเป็นบริเวณที่คลื่นไหวสะเทือนมีความเร็วเพิ่มขึ้นสม่ำเสมอ เนื่องจากหิน หรือสาร
บริเวณส่วนล่างของมีโซสเฟียร์มีสถานะเป็นของแข็ง มีความลึกประมาณ 660-2,900
กิโลเมตร จากผิวโลก
4. แก่นโลกชั้นนอกและแก่นโลกชั้นใน
4.1 แก่นโลกชั้นนอก (outer core) เป็นชั้นที่อยู่ใต้มีโซสเฟียร์มีความลึกประมาณ
2,900-5,140กิโลเมตร
จากผิวโลว คลื่น P มีความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ
ในขณะที่คลื่น S ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านชั้นดังกล่าวได้
4.2
แก่นโลกชั้นใน (inter core) อยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 5,140 กิโลเมตร
จนถึงจุดศูนย์กลางของโลก คลื่น P
และ S มีอัตราเร็วค่อนข้างคงที่
เนื่องจากแก่นโลกชั้นในเป็นของแข็งที่มีเนื้อเดียวกัน
1. ชั้นเปลือกโลก (Crust) เป็นเสมือนผิวด้านนอกที่ปกคลุมโลก แบ่งออกได้เป็น 2 บริเวณ คือเปลือกโลกภาคพื้นทวีป หมายถึง ส่วนที่เป็นแผ่นดินทั้งหมด
ประกอบด้วยธาตุซิลิคอน (Si) และอะลูมิเนียม (Al) เป็นส่วนใหญ่ และเปลือกโลกใต้มหาสมุทร หมายถึงเปลือกโลกส่วนที่ถูกปกคลุมด้วยน้ำ ประกอบด้วยธาตุซิลิคอน (Si) และแมกนีเซียม
(Mg) เป็นส่วนใหญ่
มีความลึกตั้งแต่ 5 กิโลเมตร
ในส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทรไปจนถึง 70 กิโลเมตร
ในบริเวณที่อยู่ใต้เทือกเขาสูงใหญ่
2. ชั้นเนื้อโลก (Mantle) เป็นชั้นที่อยู่ถัดลงไปจากชั้นเปลือกโลก ส่วนมากเป็นของแข็ง มีความลึกประมาณ 2,900 กิโลเมตร
นับจากฐานล่างสุดของเปลือกโลกจนถึงตอนบนของแก่นโลก ชั้นเนื้อโลกส่วนบนเป็นหินที่เย็นตัวแล้วและบางส่วนมีรอยแตกเนื่องจากความเปราะ ชั้นเนื้อโลกส่วน กับชั้นเปลือกโลก รวมตัวกันเรียกว่า “ธรณีภาค” (Lithosphere) ซึ่งมาจากรากศัพท์ภาษากรีก
แปลว่าชั้นหิน ชั้นธรณีภาคมีความหนาประมาณ 100
กิโลเมตรนับจากผิวโลกลงไปชั้นเนื้อโลกถัดลงไปที่ความลึก 100 – 350 กิโลเมตร
เรียกว่าชั้นฐานธรณีภาค (Asthenosphere) เป็นชั้นของหินหลอมละลายร้อนหรือ
หินหนืดที่เรียกว่า แมกมาซึ่งหมุนวนอยู่ภายในโลกอย่างช้า ๆ
ชั้นเนื้อโลกที่อยู่ถัดลงไปอีกเป็นชั้นล่างสุดอยู่ที่ความลึกตั้งแต่ 350
– 2,900 กิโลเมตร
เป็นชั้นที่เป็นของแข็งร้อนแต่แน่นและหนืดกว่า ตอนบนมีอุณหภูมิสูง ตั้งแต่ประมาณ 2,250
– 4,500 ๐C
3. ชั้นแก่นโลก (Core) อยู่ในระดับความลึกจากผิวโลกประมาณ 2,900 กิโลเมตร ลงไป แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ
แก่นโลกชั้นนอกมีความหนาตั้งแต่ 2,900 – 5,100
กิโลเมตร เชื่อกันว่าชั้นนี้ประกอบด้วยสารเหลวของโลหะเหล็กและนิเกิลเป็นส่วนใหญ่และมีความร้อนสูงมาก
ต่อเนื่องจากแก่นโลกชั้นนอกลงไปเป็นแก่นโลกชั้นนอกแต่อยู่ในสภาพของแข็งเนื่องจาก
มีความดันและอุณหภูมิสูงมาก อาจสูงถึง 6,000 ๐C
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น