แกนโลกชั้นในเปลี่ยนรูปร่างได้ ท้าทายความเข้าใจทั้งหมด ที่เขื่อว่าเป้นแค่ก้อนแข็งหมุนได้
แกนโลกชั้นในของเรากำลังเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างแปลกประหลาด รายงานใหม่เผยใจกลางโลกที่เคยคิดว่าเป็นของแข็งอาจไม่ได้สมบูรณ์แบบ มันยืดหยุ่นได้มากกว่าที่คิดและนั่นทำให้นักวิทยาศาสตร์หัวหมุน
“การค้นพบกระบวนการที่ไม่เคยมีการบันทึกมาก่อนนั้นเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมาก เรามักหวังว่าจะพบข้อเท็จจริงที่แปลกประหลาดและล้ำลึกต่อไป การสังเกตการณ์ครั้งนี้ถือเป็นเรื่องใหม่เอี่ยม ดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือการทำให้แน่ใจว่าเราคิดถูก และปรับปรุงแบบจำลองของเรา” John Vidale นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย กล่าว
แกนโลกนั้นถือเป็นเครื่องยนต์ที่ลึกลับที่สุดอย่างหนึ่งในสาขาธรณีวิทยา มันประกอบด้วย 2 โครงสร้างคือแกนชั้นในที่เป็นเหล็กและนิกเกิลในสถานะของแข็งทรงกลมหมุนไปเรื่อย ๆ โดยมีแกนชั้นโลกที่เป็นโลหะ(เหล็กและนิกเกิลเป็นส่วนใหญ่)หลอมเหลวล้อมรอบอยู่
สิ่งเหล่านี้ส่งผลอย่างลึกซึ้งต่อพฤติกรรมของดาวเคราะห์หรือโลกที่เราอาศัยอยู่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เช่น ความยาวของวัน และสนามแม่เหล็กโลกที่ปกป้องรังสีอันตรายจากอวกาศ ด้วยความพิเศษนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนสนใจที่จะศึกษามันอย่างละเอียด
อย่างไรก็ตามแกนโลกเหล่านี้อยู่ลึกลงไปใต้เท้าเราเกิน 5,000 กิโลเมตร แถมยังมีอุณหภูมิสูงกว่า 5,400°C และมีแรงดันเฉลี่ยสูงกว่าบนพื้นดิน 3 ล้านเท่า ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่ลงไปสำรวจโดยตรง แต่นักวิทยาศาสตร์ก็มีวิธีอ้อม ๆ ในการตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นนั่นคือผ่านคลื่นแผ่นดินไหว
ด้วยข้อมูลคลื่นแผ่นดินไหวที่บันทึกตั้งแต่ปี 1991 ถึง 2023 โดยมีคลื่น P (คลื่นปฐมภูมิ) และคลื่น S (คลื่นเฉือน) อยู่ 168 คู่จากสถานนีตรวจวัดแผ่นดินไหว 42 สถานี คลื่นเหล่านี้มักไหลผ่านแกนโลกและนักวิทยาศาตร์ก็จะวัดทิศทางกับความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปมาสร้างเป็นภาพจำลองของแกนโลกได้ และพวกเขาก็ต้องประหลาดใจ
“สิ่งที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดก็คือกระแสการไหลของแกนโลกชั้นนอกกำลังกวนเข้ากับแกนโลกชั้นในสุดเล็กน้อย และทำให้ลักษณะทางกายภาพเปลี่ยนแปลง” Vidale กล่าว
เพื่อเปรียบเทียบง่าย ๆ อย่างที่กล่าวไปข้างต้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแกนโลกชั้นในเป็นของแข็งที่ถูกห่อหุ้มโดยหินหลอมเหลวที่มักจะไม่ปนเปื้อนกัน หรือปนกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้นในบริเวณขอบแกนโลกชั้นในที่ติดกับแกนโลกชั้นนอกซึ่งเป็นจุดหลอมเหลวพอดี
แต่สิ่งที่ทีมวิจัยพบก็คือแกนโลกชั้นในกลับปนลึกเข้าไปยังแกนโลกชั้นนอก และแกนชั้นนอกก็ปนเข้าแกนชั้นในในระดับที่วัดได้ ซึ่งต่างจากภาพที่เราเข้าใจกันมาอย่างสุดขั้นว่าแกนชั้นในคือก้อนเหล็กที่เป็นของแข็ง แต่ดูเหมือนว่าของแข็งนี้จะพร่าเลือนไปบ้างในบางเวลา ทั้งนี้การวัดขนาดรูปร่างยังคงเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก
“เราคาดว่าการเคลื่อนที่อาจมีความยาวประมาณหลายร้อยเมตร อาจเป็นหนึ่งหรือสองกิโลเมตรก็ได้” Vidale กล่าว “และเราก็ไม่ทราบว่ามันกว้างแค่ไหน อาจมีความกว้างหลายร้อยกิโลเมตร”
ดังนั้นหากรายงานนี้ถูกต้องมันจึงหมายความว่าในท้ายที่สุดแล้ว แกนโลกชั้นในและแกนโลกชั้นนอกอาจผสมกันกลายเป็นก้อนเดียวกันและเย็นตัวเป็นของแข็งจริง ๆ จนทำให้สนามแม่เหล็กโลกหยุดลง แต่เหตุการณ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า เราจึงมีเวลามากมายในการศึกษาโลกที่น่าทึ่งเหล่านี้
“เราจะต้องรวบรวมข้อมูลต่อไปและค้นหาพฤติกรรมของแกนชั้นในต่อไป” Xiaodong Song นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยปักกิ่ง กล่าวกับ “ผมจะไม่แปลกใจเลยหากเราพบความแปลกประหลาดในอนาคตเกี่ยวกับพฤติกรรมของแกนชั้นในในขณะที่เรายังคงค้นหาต่อไป”
ที่มา
https://www.nature.com/articles/s41561-025-01642-2
https://www.livescience.com/…/scientists-discover…
https://www.nytimes.com/…/inner-core-earth-shape-change…
https://www.sciencealert.com/earths-inner-core-is…
Photo: Tkalčić, 2024/GRL