นักวิทย์ส่องใต้โลกพบโครงสร้างปริศนา สูงกว่าภูเขาเอเวอเรสต์ 4.5 เท่า !

โลกมีโครงสร้างเป็นชั้น ๆ ตามลักษณะสสารภายใน ซึ่งหลัก ๆ จะแบ่งออกเป็น 3 ชั้น ได้แก่ เปลือกโลก (Crust), เนื้อโลก (Mantle) และแก่นโลก (Core) ซึ่งนักธรณีฟิสิกส์จากสหรัฐอเมริกา ได้ค้นพบโครงสร้างประหลาดคล้ายภูเขา ที่บริเวณรอยต่อระหว่างชั้นเนื้อโลกแมนเทิลและแก่นโลก โดยมีขนาดความหนาของโครงสร้างมากกว่า 40 กิโลเมตร หรือคิดเป็น 4.5 เท่า ของความสูงภูเขาเอเวอร์เรสต์ที่เป็นภูเขาซึ่งสูงที่สุดในโลก (ภูเขาเอเวอร์เรสต์สูง 8,849 เมตร)

การค้นพบโครงสร้างคล้ายภูเขาใต้โลก

การค้นพบล่าสุดเกิดจากงานวิจัยในปี 2015 ที่ทีมนักวิจัยได้ติดตั้งเครื่องวัดแผ่นดินไหว 15 สถานี รอบบริเวณทวีปแอนตาร์กติกาเพื่อวัดและสังเกตคลื่นแผ่นดินไหวที่เดินทางมาจากจุดต่าง ๆ ทั่วโลก โดยอาศัยหลักการทางฟิสิกส์ที่คลื่นจะมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะการเคลื่อนที่ตามลักษณะของโครงสร้างใต้โลกแต่ละชั้น หรือเรียกกระบวนการนี้ว่าการสร้างภาพด้วยคลื่นแผ่นดินไหว (Seismic Tomography) ซึ่งเปรียบได้กับการเอกซ์เรย์โครงสร้างโลก

ก่อนหน้านี้มีนักธรณีฟิสิกส์ได้ตรวจสอบด้วยวิธีการเดียวกันนี้ และได้ค้นพบบริเวณภูเขาซึ่งมีคุณสมบัติความเร็วคลื่นต่ำมาก หรือที่เรียกว่า ULVZ,Ultra-Low Velocity Zone ที่รอยต่อระหว่างแมนเทิลกับแก่นโลก (Core-Mantle Boundary: CMB - ชั้นที่มีการศึกษามาตั้งแต่ปี 1996) ซึ่งเป็นย่านที่คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางได้ช้ากว่าคลื่นที่เดินทางผ่านแมนเทิลซึ่งเรียกว่าทูโซ่ (Tuzo) ที่อยู่ใต้ทวีปแอฟริกา และบริเวณที่เรียกว่าเจสัน (Jason) ใต้แผ่นเปลือกมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งรวมกันแล้วคิดเป็นร้อยละ 20 ของบริเวณรอยต่อทั่วโลก โดยมีขนาดใหญ่ถึงประมาณ 40 - 90 เท่าของภูเขาเอเวอร์เรสต์ 

แต่การศึกษานี้เป็นการค้นพบเป็นการค้นพบที่ใหม่บริเวณซีกโลกใต้ ซึ่งถือว่าเป็นครั้งแรกที่มีการพบโครงสร้างภูเขาที่มีคุณสมบัติความเร็วคลื่นต่ำมาก (ULVZ) ในซีกโลกใต้ด้วย โดยมีความสูงประมาณ 4.5 เท่า ของภูเขาเอเวอร์เรสต์ โดยงานวิจัยชิ้นนี้ที่ทวีปแอนตาร์กติกาจึงเป็นการปะติดปะต่อการค้นพบเพิ่มเติมจาก 2 จุดแรก อย่างทูโซ่และเจสันด้วย แต่ในขณะเดียวกันก็ขยายความสงสัยให้แก่เหล่านักธรณีฟิสิกส์ทั่วโลกว่าโครงสร้างดังกล่าวแท้จริงแล้วคืออะไรกันแน่

ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับโครงสร้างคล้ายภูเขาใต้โลก

นักธรณีฟิสิกส์สันนิษฐานว่าโครงสร้างคล้ายภูเขานี้เป็นส่วนหนึ่งของแมนเทิลส่วนล่าง (Lower Mantle) นั้นอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงมาก ๆ แต่ไม่มีการเดือด หรือเรียกว่าซูเปอร์ฮีต (Superheat) เนื่องจากความต่างอุณหภูมิที่ระหว่างเนื้อโลกและแก่นโลก (เนื้อโลกส่วนล่างมีอุณหภูมิ 3,300 ในขณะที่แก่นโลกชั้นนอกมีอุณหภูมิ 5,500 องศาเซลเซียส) ทำให้โครงสร้างเกิดการหลอมเพียงบางส่วนและจมลงที่ก้นชั้นแมนเทิลจนมีรูปทรงคล้ายภูเขา

อีกข้อสันนิษฐานหนึ่งระบุว่าโครงสร้างนี้เกิดจากการจมลงของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทร (Oceanic Crust) เมื่อหลายร้อยล้านปีก่อน โดยแผ่นเปลือกโลกนี้มีโครงสร้างต่างจากแมนเทิลจนอาจจมลงใต้แมนเทิลไปอยู่ระหว่างรอยต่อระหว่างแมนเทิลกับแก่นโลก

นอกจากนี้ ยังมีสมมติฐานที่ว่าโครงสร้างที่แปลกประหลาดนี้เป็นเศษซากของดาวเคราะห์ที่มีชื่อว่าเทียอา (Thiea) ที่มาชนกับโลกเมื่อประมาณ 4,000 ล้านปีก่อน ซึ่งองค์ประกอบภายในของ Thiea ได้ไหลเวียนรวมอยู่กลับโลก แต่อาจไม่ได้รวมเป็นเนื้อเดียวกัน และกลายเป็นโครงสร้างประหลาดต่าง ๆ ภายในโลกก็ได้เช่นกัน

งานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างคล้ายภูเขาใต้โลก

ดร.สุทธิพงษ์ น้อยสกุล ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาแผ่นดินไหว จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ให้ความเห็นเพิ่มเติมกับ TNN Tech ว่า

"โครงสร้างรอยต่อระหว่างแก่นโลกและเนื้อโลก เป็นบริเวณที่เสมือนว่าเป็นสุสานของเปลือกโลกที่มุดตัวลงไปในโลก ก่อนหน้านี้เราพบว่ามีสุสานใหญ่ ๆ แค่เพียงที่ใต้ทวีปแอฟริกา และ มหาสมุทรแฟซิฟิก แต่การศึกษาล่าสุดนักวิทยาศาสตร์พบว่าสุสานเหล่านี้กระจายอยู่ทั่วโลก โดยมีความหนาตั้งแต่ ไม่กี่กิโลเมตร ไปจนถึงหลายร้อยกิโลเมตร" 

โครงการวิจัยที่ทวีปแอนตาร์กติกานำโดยซาแมนธา แฮนเซ่น (Samantha Hansen) นักธรณีฟิสิกส์ประจำมหาวิทยาลัยอะลาบามา (University of Alabama) ซึ่งได้ตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาในครั้งนี้ตั้งแต่ปี 2015 จนถึงปัจจุบัน เป็นความพยายามครั้งสำคัญของเธอในการไขความลับว่าโครงสร้างคล้ายภูเขาใต้ทวีปแอนตาร์กติกาเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างระหว่างรอยต่อแมนเทิลกับแก่นโลกหรือไม่ 

อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดนี้เป็นเพียงการสันนิษฐานของการมีโครงสร้างประหลาดดังกล่าวผ่านการเก็บข้อมูลคลื่นแผ่นดินไหว ซึ่งในความเป็นจริงแล้วด้วยความร้อนใต้พื้นโลกยังไม่มีใครหรืออุปกรณ์ใดลงไปสำรวจอย่างเป็นทางการ แต่การค้นพบในครั้งนี้อาจจะเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจวิวัฒนาการทางความร้อน เคมีและการเปลี่ยนแปลงของโลกก็เป็นได้ 

ที่มาข้อมูล BBC Earth, Futurism, Life Science

ที่มารูปภาพ Reuters/Wikipedia