คอลัมน์ ฟิสิกส์ธรรมดาสาระมันส์ : นักวิทยาศาสตร์รู้ได้อย่างไรว่าเปลือกโลกเคลื่อนไหว

เมื่อแมนเทิลเคลื่อนที่ขนานไปกับเปลือกโลกจะเกิดการดึงให้เปลือกโลกแยกจากกัน กระบวนการดังกล่าวเรียกว่า rifting ผลจากกระบวนการนี้ทำให้ทวีปแอฟริกากับยุโรปแยกออกจากอเมริกาเหนือและใต้ โดยมีมหาสมุทรแอตแลนติกเกิดขึ้นคั่นกลางเมื่อ 250 ล้านปีก่อน

คำถามคือ นักวิทยาศาสตร์รู้ได้อย่างไรว่าแผ่นเปลือกโลกและทวีปมีการเคลื่อนไหวจริงๆ?

คำตอบคือ หลักฐานเกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกนั้นมีหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาลักษณะทางธรณีวิทยา ล่าสุดด้วยเทคโนโลยี GPS ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดอัตราการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกได้ และพบว่ามันเคลื่อนตัวอย่างช้าๆ ในระดับเซนติเมตรต่อปี นอกจากนี้ หลักฐานการเคลื่อนตัวของแผ่นทวีปยังปรากฏอยู่ในหินเก่าแก่ใต้มหาสมุทรแอตแลนติกซึ่งมีความสอดคล้องกับอัตราการเคลื่อนที่ของแผ่นทวีปที่นักวิทยาศาสตร์วัดได้จาก GPS อีกด้วย

Advertisement

ภาพนี้แสดงให้เห็นว่าทวีปต่างๆ มีการเคลื่อนไหวอย่างไรตลอดหลายล้านปีที่ผ่านมา

การเคลื่อนไหวของแผ่นเปลือกโลกเกิดขึ้นกับดาวเคราะห์หินขนาดใหญ่ที่ใจกลางยังร้อนระอุอยู่ ซึ่งดวงจันทร์และดาวพุธไม่มีร่องรอยการเคลื่อนตัวของเปลือกดาวเคราะห์ ความร้อนและการเคลื่อนตัวของแมนเทิลยังก่อให้เกิดภูเขา แผ่นดินไหวและภูเขาไฟได้อีกด้วย ซึ่งกระบวนการเหล่านี้มีความหลากหลายและซับซ้อนจึงจะยังไม่เล่าในตอนนี้แต่จะเล่าใครครั้งถัดๆ ไปนะครับ

Advertisement

ตอนนี้จะเล่าเรื่องชั้นบรรยากาศโลกให้ฟังก่อน

ผิวโลกของเราถูกปกคลุมด้วยน้ำมากถึง 3 ใน 4 ส่วน มวลของน้ำทั้งหมดบนโลกคือ 1.4?1021 กิโลกรัม หรือคิดเป็น 1/4,000 ของมวลโลกทั้งใบ ส่วนอากาศที่เราหายใจอยู่นั้นเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซที่ปกคลุมโลกเราไว้ เรียกว่า ชั้นบรรยากาศ (atmosphere) ซึ่งบรรยากาศทั้งหมดมีมวล 5.1?1018 กิโลกรัม หรือคิดเป็น 1 ในล้านของมวลโลกทั้งใบ

แม้ว่าทั้งบรรยากาศและน้ำจะมีมวลน้อยมากเมื่อเทียบกับโลกทั้งใบ แต่มันเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวโลกและสิ่งมีชีวิตอย่างยิ่ง

ที่น่าสนใจคือบรรยากาศของโลกเรามีเอกลักษณ์แตกต่างไปจากบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ มากโดยเฉพาะในแง่ขององค์ประกอบ บรรยากาศของดาวอังคารและดาวศุกร์มีองค์ประกอบหลักเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนบรรยากาศของดาวพฤหัสฯ เสาร์ ยูเรนัส และเนปจูน มีองค์ประกอบหลักเป็นก๊าซไฮโดรเจน ส่วนบรรยากาศของโลกเรามีองค์ประกอบหลักเป็นก๊าซไนโตรเจน (78%) รองลงมาคือ ก๊าซออกซิเจน (21%)

บรรยากาศของโลกเรากระจายตัวตั้งแต่ผิวโลกขึ้นไปจนถึงระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตร แต่ยิ่งสูงบรรยากาศก็ยิ่งเบาบาง นั่นเป็นสาเหตุให้เวลาเราขึ้นไปบนยอดเขาสูงๆ แล้วเหนื่อยง่ายและรู้สึกว่าหายใจไม่เต็มปอด ปัจจุบันวิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาชั้นบรรยากาศโลกคือ การศึกษาด้วยดาวเทียมที่โคจรเหนือผิวโลก 800 กิโลเมตร ซึ่งที่ความสูงระดับนั้นบรรยากาศโลกจะเบาบางจนแทบจะหลอมรวมไปกับสภาพสุญญากาศของอวกาศ

อ้างอิงเรื่อง GPS http://xenon.colorado.edu/spotlight/index.php?action=kb&page=3

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image