โลกมีโครงสร้างชั้นใหม่อยู่ระหว่างเปลือกโลก-เนื้อโลก

ทีมนักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเทกซัส วิทยาเขตออสตินของสหรัฐฯ ค้นพบโครงสร้างชั้นใหม่ของโลกเป็นหินแข็งที่หลอมละลายไปบางส่วน โดยโครงสร้างนี้ตั้งอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกและเป็นส่วนหนึ่งของชั้นเนื้อโลกด้านบน

รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience เมื่อวันจันทร์ที่ 6 ก.พ.ระบุว่า เดิมเคยมีการค้นพบโครงสร้างนี้มาแล้วในอดีต แต่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเป็นเพียงความผิดปกติเฉพาะจุดของชั้นเนื้อโลกเท่านั้น อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดพบว่าโครงสร้างทางธรณีวิทยาดังกล่าวแผ่ปกคลุมทั่วโลกทั้งใบ จนอาจนับเป็นโครงสร้างชั้นใหม่ของโลกได้

• เจาะลึกแก่นโลกชั้นใน “เย็นตัว-หยุดหมุน-เปลี่ยนทิศ” ได้อย่างไร
• หินอัคนีก้อนยักษ์ใต้ญี่ปุ่น เป็นเสมือน “แม่เหล็ก” ดึงดูดแผ่นดินไหว
• เปลือกโลกสั่นสะเทือนน้อยลง หลังโควิดลดความเคลื่อนไหวของมนุษย์

ชั้นหินที่หลอมละลายเพียงบางส่วนนี้ อยู่ลึกลงไปใต้พื้นดิน 161 กิโลเมตร จัดว่าเป็นส่วนหนึ่งของ asthenosphere หรือชั้นเนื้อโลกด้านบนที่รองรับแผ่นเปลือกโลก ซึ่งแม้ว่า asthenosphere ส่วนใหญ่จะเป็นหินแข็ง แต่ก็มีความหนืดและอ่อนตัวจากหินส่วนที่หลอมเหลว ทำให้แผ่นเปลือกโลกด้านบนเคลื่อนที่ไปมาได้

ดร. จุนหลิน ฮัว ผู้นำทีมวิจัยได้ติดตามสังเกตโครงสร้างชั้นใหม่นี้มาหลายปี โดยเริ่มศึกษาจากภาพถ่ายคลื่นสั่นสะเทือนหรือคลื่นแผ่นดินไหวใต้ประเทศตุรกีก่อน จากนั้นจึงขยายการสำรวจโครงสร้างใต้พิภพด้วยวิธีนี้ไปยังภูมิภาคอื่น ๆ ถึงกว่า 700 ตำแหน่ง จนสามารถสร้างแผนที่โลกของ asthenosphere ขึ้นมาได้

การที่คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางช้าลงเมื่อผ่านบางส่วนของชั้นเนื้อโลก แสดงว่าองค์ประกอบในบริเวณนั้นได้แก่หินหลอมเหลวเป็นส่วนใหญ่ โดยทีมผู้วิจัยพบหินหลอมเหลวนี้ในบริเวณที่ asthenosphere มีอุณหภูมิขึ้นถึงระดับสูงสุดที่1,450 องศาเซลเซียส

ดร. ฮัว กล่าวอธิบายว่า “แม้ความหนืดและอ่อนตัวของโครงสร้างชั้นใหม่นี้จะช่วยให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไปมาได้ แต่หินหลอมเหลวไม่ได้เป็นปัจจัยสำคัญที่ผลักดันหรือกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก”

“อันที่จริงแล้ว การค้นพบของเรายืนยันความรู้เดิมที่ว่าการพาความร้อน (convection) ในชั้นเนื้อโลก คือตัวการสำคัญที่ทำให้เนื้อโลกเกิดกระแสหมุนเวียน จนแผ่นเปลือกโลกด้านบนเกิดการเคลื่อนที่โดยชนปะทะหรือแยกห่างจากกัน กลายเป็นเหตุแผ่นดินไหวและความเปลี่ยนแปลงทางธรณีสัณฐานต่าง ๆ เช่นการเกิดเทือกเขาสูง”

การพาความร้อนทำให้วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงแต่ความหนาแน่นต่ำลอยตัวขึ้น ส่วนวัตถุที่เย็นกว่าและหนาแน่นมากกว่าจะจมลงที่ด้านล่างของชั้นเนื้อโลก จนเกิดเป็นกระแสไหลเวียนที่ผลักดันแผ่นเปลือกโลกให้เคลื่อนที่ได้

ศาสตราจารย์ แคเรน ฟิชเชอร์ สมาชิกทีมวิจัยอีกผู้หนึ่งกล่าวเสริมว่า “โครงสร้างของหินหลอมละลายบางส่วนที่เราค้นพบ แม้จะมีความหนืดและอ่อนตัวมากพอจนช่วยให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ไปได้ แต่ก็อ่อนแอเกินกว่าจะมีอิทธิพลสำคัญต่อการเคลื่อนตัวนั้น”

ข่าว บีบีซี ไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ ประชาชาติธุรกิจ เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว