ความรู้ และข้อสงสัยเกี่ยวกับโลก

ความรู้ และข้อสงสัยเกี่ยวกับโลก

ความรู้ และข้อสงสัยเกี่ยวกับโลก ซึ่งโลกมีรูปทรงกระบอกแบนขั้ว หมายความว่ามีรูปทรงกระบอกแต่บริเวณขั้วโลกทั้งสองแบนเล็กน้อย และโป่งออกทางเส้นศูนย์สูตร ความยาวรอบโลกประมาณ 40,000 กิโลเมตร มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 12,700 กิโลเมตร จุดที่สูงที่สุดบนพื้นโลกคือ ยอดเขาเอเวอร์เรสต์ ซึ่งมีความสูง 8,848 เมตรจากระดับน้ำทะเล ส่วนจุดที่ลึกที่สุดในโลกคือ ร่องลึกก้นสมุทรมาเรียนา ซึ่งมีความลึก 10,911 เมตรจากระดับน้ำทะเล เนื่องจากโลกมีลักษณะโป่งออกทางตอนกลางคือเส้นศูนย์สูตร ทำให้จุดที่ห่างไกลจากจุดศูนย์กลางโลกคือยอดเขาชิมโบราโซ ในประเทศเอกวาดอร์

ความรู้ และข้อสงสัยเกี่ยวกับโลก

โครงสร้างของโลก

เปลือกโลก

เปลือกโลก (crust) เป็นชั้นนอกสุดของโลกที่มีความหนาประมาณ 6-35 กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นชั้นที่บางที่สุดเมื่อเปรียบกับชั้นอื่นๆ เสมือนเปลือกไข่ไก่หรือเปลือกหัวหอม เปลือกโลกประกอบไปด้วยแผ่นดินและแผ่นน้ำ ซึ่งเปลือกโลกส่วนที่บางที่สุดคือส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทร ส่วนเปลือกโลกที่หนาที่สุดคือเปลือกโลกส่วนที่รองรับทวีปที่มีเทือกเขาที่สูงที่สุดอยู่ด้วย นอกจากนี้เปลือกโลกยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชั้นคือ

ชั้นที่หนึ่ง : ชั้นหินไซอัล (sial) เป็นเปลือกโลกชั้นบนสุด ประกอบด้วยแร่ซิลิกาและอะลูมินาซึ่งเป็นหินแกรนิตชนิดหนึ่ง สำหรับบริเวณผิวของชั้นนี้จะเป็นหินตะกอน ชั้นหินไซอัลนี้มีเฉพาะเปลือกโลกส่วนที่เป็นทวีปเท่านั้น ส่วนเปลือกโลกที่อยู่ใต้ทะเลและมหาสมุทรจะไม่มีหินชั้นนี้

ชั้นที่สอง : ชั้นหินไซมา (sima) เป็นชั้นที่อยู่ใต้หินชั้นไซอัลลงไป ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลต์ประกอบด้วยแร่ซิลิกา เหล็กออกไซด์และแมกนีเซียม ชั้นหินไซมานี้ห่อหุ้มทั่วทั้งพื้นโลกอยู่ในทะเลและมหาสมุทร ซึ่งต่างจากหินชั้นไซอัลที่ปกคลุมเฉพาะส่วนที่เป็นทวีป และยังมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นหินไซอัล

แมนเทิล

แมนเทิล (mantle หรือ Earth’s mantle) คือชั้นที่อยู่ถัดจากเปลือกโลกลงไป มีความหนาประมาณ 3,000 กิโลเมตร บางส่วนของหินอยู่ในสถานะหลอมเหลวเรียกว่าหินหนืด (Magma) ทำให้ชั้นแมนเทิลนี้มีความร้อนสูงมาก เนื่องจากหินหนืดมีอุณหภูมิประมาณ 800 – 4300°C ซึ่งประกอบด้วยหินอัคนีเป็นส่วนใหญ่ เช่นหินอัลตราเบสิก หินเพริโดไลต์

แก่นโลก

ความหนาแน่นของดาวโลกโดยเฉลี่ยคือ 5,515 กก./ลบ.ม. ทำให้มันเป็นดาวเคราะห์ที่หนาแน่นที่สุดในระบบสุริยะ แต่ถ้าวัดเฉพาะความหนาแน่นเฉลี่ยของพื้นผิวโลกแล้ววัดได้เพียงแค่ 3,000 กก./ลบ.ม. เท่านั้น ซึ่งทำให้เกิดข้อสรุปว่า ต้องมีวัตถุอื่นๆ ที่หนาแน่นกว่าอยู่ในแก่นโลกแน่นอน ระหว่างการเกิดขึ้นของโลก ประมาณ 4.5 พันล้านปีมาแล้ว การหลอมละลายอาจทำให้เกิดสสารที่มีความหนาแน่นมากกว่าไหลเข้าไปในแกนกลางของโลก ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าคลุมเปลือกโลกอยู่ ซึ่งทำให้แก่นโลก (core) มีองค์ประกอบเป็นธาตุเหล็กถึง 80%, รวมถึงนิกเกิลและธาตุที่มีน้ำหนักที่เบากว่าอื่นๆ แต่ในขณะที่สสารที่มีความหนาแน่นสูงอื่นๆ เช่นตะกั่วและยูเรเนียม มีอยู่น้อยเกินกว่าที่จะผสานรวมเข้ากับธาตุที่เบากว่าได้ และทำให้สสารเหล่านั้นคงที่อยู่บนเปลือกโลก แก่นโลกแบ่งได้ออกเป็น 2 ชั้น ได้แก่

แก่นโลกชั้นนอก (outer core) มีความหนาจากผิวโลกประมาณ 2,900 – 5,000 กิโลเมตร ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลในสภาพที่หลอมละลาย และมีความร้อนสูง มีอุณหภูมิประมาณ 6200 – 6400 มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 12.0 และส่วนนี้มีสถานะเป็นของเหลว

แก่นโลกชั้นใน (inner core) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลกพอดี มีรัศมีประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4,300 – 6,200 และมีความกดดันมหาศาล ทำให้ส่วนนี้จึงมีสถานะเป็นของแข็ง ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลที่อยู่ในสภาพที่เป็นของแข็ง มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 17.0

สภาพบรรยากาศ

สภาพอากาศของโลก คือ การถูกห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีทั้งหมด 5 ชั้น ได้แก่

1. โทรโพสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 0-10 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยากาศมีไอน้ำ เมฆ หมอกซึ่งมีความหนาแน่นมาก และมีการแปรปรวนของอากาศอยู่ตลอดเวลา

2. สตราโตสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 10-35 กิโลเมตรจากผิวโลก บรรยากาศชั้นนี้แถบจะไม่เปลี่ยนแปลงจากโทรโพสเฟียร์ยกเว้นมีผงฝุ่นเพิ่มมาเล็กน้อย

3. เมโสสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่35-80 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีก๊าซโอโซนอยู่มากซึ่งจะช่วยสกัดแสงอัลตร้า ไวโอเรต (UV) จาก ดวงอาทิตย์ไม่ให้มาถึงพื้นโลกมากเกินไป

4. ไอโอโนสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 80-600 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจน จางมากไม่เหมาะกับมนุษย์

5. เอกโซสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 600กิโลเมตรขึ้นไปจากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจนจางมากๆ และมีก๊าซฮีเลียมและไฮโดรเจนอยู่เป็นส่วนมาก โดยมีชั้นติดต่อกับอวกาศ และโลกมีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส โดยเฉลี่ย

วงโคจร และการหมุนรอบตัวเอง

โลกหมุนรอบตัวเอง 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน แต่นักวิทยาศาสตร์คำนวณได้ 23.56 ชั่วโมง แต่จะใช้ 24 ชั่งโมงเป็นหลัก และ 365 วันในหนึ่งปี โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 150 ล้านไมล์ และเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 30 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 108,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

วงโคจรของดวงจันทร์ อยู่ห่างจากโลก 250,000 ไมล์ ดวงจันทร์จะหันพื้นผิวด้านเดียวเข้าหาโลกอยู่เสมอ และโคจรรอบโลกใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือน

โลกเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ และมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ร่วมกับวัตถุขนาดเล็กกว่าพันชิ้น และดาวเคราะห์อีก 8 ดวง ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะเคลื่อนที่ผ่านส่วนแขนออริออน ดาราจักรทางช้างเผือก และจะเคลื่อนที่ครบรอบในอีก 10,000 ปีข้างหน้า

ข้อสงสัยเกี่ยวกับโลก

จะเป็นอย่างไรถ้าโลกหมุนเร็วขึ้นสองเท่า ?

ชีวิตของเราจะเปลี่ยนไปอย่างมากหากโลกหมุนเร็วขึ้นสองเท่า วันเวลาของเราจะยาวนานถึงครึ่งหนึ่งดังนั้นร่างกายของเราจะต้องปรับตัวให้เข้ากับตารางการนอนที่แตกต่างกันมาก สัตว์ก็ต้องปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตใหม่ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่นผู้ที่ล่าสัตว์ในเวลากลางคืนจะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพราะจะมีชั่วโมงมืดน้อยลงในการจับเหยื่อ เนื่องจากพืชยังคงได้รับแสงแดดในปริมาณเท่าเดิม (เพียงแค่แบ่งออกเป็นช่วงเวลาเล็ก ๆ ) ฉันไม่คิดว่าพวกมันจะมีปัญหาในการปรับตัวมากนัก แต่ฉันไม่ได้เป็นนักชีววิทยาพืช! ฉันเชื่อว่าเมื่อเรา (และสัตว์ต่างๆ) สามารถปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตใหม่ที่รุนแรงได้แล้วเราก็จะไม่มีปัญหากับกำหนดการใหม่ อย่างไรก็ตามการปรับตัวจริงดูเหมือนว่าจะค่อนข้างยาก

มีสิ่งเล็กน้อยมากมายที่จะได้รับผลกระทบ ตัวอย่างเช่นคนทั่วไปตื่นขึ้นมาในตอนเช้าและขับรถไปโรงเรียนหรือที่ทำงาน ตอนกลางคืนคนนั้นขับรถกลับบ้าน ถ้าวันทำงานยาวกว่าครึ่งหนึ่ง แต่มีมากกว่าสองเท่าตอนนี้คน ๆ นั้นจะขับรถเป็นสองเท่า ซึ่งหมายความว่าเขาหรือเธอจะใช้น้ำมันเบนซินเป็นสองเท่าและเราจะเริ่มเผาผลาญผ่านแหล่งน้ำมันของเราเร็วขึ้นสองเท่า

อะไรทำให้โลกของเราหมุน และโลกยังคงหมุนรอบแกนของมันอย่างไรพลังงานที่จะทำให้มันเคลื่อนที่มาจากไหน ?

ประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเราสอนให้เรารู้ว่าวัตถุต้องถูก “ผลัก” ด้วยแรงเพื่อให้วัตถุเคลื่อนไหว มิฉะนั้นจะช้าลงและหยุดลงในที่สุด แต่สัญชาตญาณนี้ไม่ถูกต้องอย่างยิ่ง หากวัตถุกำลังเคลื่อนที่จำเป็นต้องใช้แรง * เพื่อทำให้วัตถุนั้นช้าลงหรือหยุด * ไม่ใช่เพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ (ดังนั้น “วัตถุที่เคลื่อนที่มักจะเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาวัตถุที่อยู่นิ่งมักจะอยู่นิ่ง ๆ “) จากประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเราแรงเสียดทานที่มีแนวโน้มที่จะหยุดวัตถุที่อยู่บนพื้นโลกไม่ให้เคลื่อนที่ไปตลอดกาล แต่สำหรับโลกที่หมุนตามแกนของมันไม่มีแรงใด ๆ ที่จะต่อต้านการหมุนได้ (ยกเว้นผลกระทบจากน้ำขึ้นน้ำลงของดวงจันทร์ แต่มันทำงานช้ามาก) ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องมีพลังงานป้อนเข้าเพื่อให้มันหมุน

อะไรเป็นจุดเริ่มต้นของโลกที่หมุนในตอนแรก ?

คำตอบที่สั้นที่สุดคือโมเมนตัมเชิงมุม โมเมนตัมเชิงมุมเป็นเพียงชื่อที่เราตั้งให้สำหรับความจริงที่ว่าสิ่งต่างๆมักจะหมุน (เช่นเดียวกับโมเมนตัมปกติคือแนวโน้มที่สิ่งต่างๆจะเคลื่อนที่) โลกก่อตัวจากเนบิวลาที่ยุบตัวลง เมื่อเนบิวลายุบตัวมันก็เริ่มหมุนซึ่งอาจดูแปลก แต่จริงๆแล้วการไม่หมุนนั้นแปลกไปกว่าการหมุน การหมุนของโลกมาจากแนวโน้มเริ่มแรกที่จะหมุนซึ่งเกิดขึ้นกับมันเมื่อมันก่อตัวขึ้นมีเพียงแรงคลื่นที่ค่อนข้างอ่อนจากดวงจันทร์เท่านั้นที่จะทำให้มันช้าลง

มีน้ำบนโลกมานานแค่ไหน ?

น้ำมีอยู่บนโลกเสมอไม่ว่าจะในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ปัจจุบันเป็นน้ำแข็งและแร่ดินเหนียวที่อุ้มน้ำในดาวเคราะห์ที่โลกสร้างขึ้นจาก น้ำบางส่วนในรูปของไอและผลึกน้ำแข็งมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกมาโดยตลอด ไอน้ำยังถูกปล่อยออกมาจากภายในของโลกโดยภูเขาไฟ

โลกมีอายุประมาณ 4.568 พันล้านปี เป็นการยากที่จะศึกษาว่าโลกในตอนนั้นเป็นอย่างไรเนื่องจากเปลือกโลกถูกรีไซเคิลอย่างต่อเนื่องทำให้มีหินน้อยมากที่มีอายุมากกว่า 3.5 พันล้านปี อย่างไรก็ตามเราได้พบแร่เพทายที่มีอายุ 4.37 พันล้านปีซึ่งสึกกร่อนจากการก่อตัวของหินโบราณในยุคแรก ๆ ของโลก และพบที่ก้นแม่น้ำในออสเตรเลีย แร่ธาตุเหล่านี้แสดงหลักฐานว่าพื้นผิวโลกแข็ง และเย็นเมื่อแร่นี้แข็งตัวเพียง 165 ล้านปีหลังจากที่โลกก่อตัวขึ้น

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *