ผู้เขียน หัวข้อ: ใจกลางโลกร้อนกว่าที่คิดไว้ 1,000 เซลเซียส  (อ่าน 4795 ครั้ง)

admin

  • Administrator
  • Newbie
  • *****
  • กระทู้: 43
    • ดูรายละเอียด

นักวิทยาศาสตร์ได้ประมาณการอุณหภูมิที่ใจกลางโลกว่าเป็น 6,000 องศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าที่คาดการณ์ไว้เมื่อ 20 ปีก่อนถึง 1,000 องศาเซลเซียส
และการวัดครั้งนี้ยังเป็นการยืนยันแบบจำลองสภาพภายในของโลกที่อุณหภูมิบริเวณใจกลางกับชั้นแมนเทิลที่อยู่บนนั้นน่าจะต่างกันอย่างน้อย 1,500 องศาเซลเซียส และเป็นสาเหตุของการเกิดสนามแม่เหล็กของโลก
ผลงานการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสครั้งนี้ ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Science แล้ว
ใจกลางของโลกนั้นประกอบไปด้วยเหล็กในสภาพเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่า 4,000 องศาเซลเซียส ความกดดันมากกว่า 1.3 ล้านบรรยากาศ ในสภาวะเช่นนี้ เหล็กจะเป็นของเหลวคล้ายน้ำในมหาสมุทร จะมีเพียงส่วนใจกลางของโลกมากจริงๆเท่านั้นที่เหล็กจะแข็งตัวกลายเป็นของแข็งซึ่งก็มาจากอุณหภูมิและความดันที่สูงมากนั่นเอง
นักวิทยาศาสตร์ทำการวิเคราะห์คลื่นแผ่นดินไหวจากปรากฏการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบนโลก จนกระทั่งได้ข้อมูลของใจกลางโลกส่วนที่เป็นของแข็งและของเหลว ตลอดทั้งยังได้ข้อมูลความกดดันที่อยู่ในใจกลางของโลกระดับลึกๆด้วย อย่างไรก็ตาม คลื่นแผ่นดินไหวเหล่านี้ก็ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิแต่อย่างใด ทั้งที่อุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของสสารที่อยู่ภายในใจกลางของเหลวและชั้นแมนเทิลแข็งที่อยู่ด้านบน นอกจากนี้ ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของชั้นแมนเทิลและใจกลางก็ยังเป็นกลไกสำคัญที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวจากการที่มีความแตกต่างอุณหภูมิอย่างสูงพร้อมกับเกิดการหมุนรอบตัวเองของโลก ยังผลมาสู่การสร้างสนามแม่เหล็กของโลก
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงได้ทำการศึกษาการหลอมเหลวของเหล็กที่อุณหภูมิและความดันสูงๆ โดยทำการเปลี่ยนความดันไปเรื่อยๆในห้องทดลอง เพื่อจะได้เห็นภาพของอุณหภูมิใจกลางของโลกมากยิ่งขึ้น โดยการเปลี่ยนความดันนี้สามารถทำได้ถึงระดับหลายล้านบรรยากาศ และทำการเปลี่ยนอุณหภูมิโดยการฉายแสงเลเซอร์ ซึ่งสามารถทำได้สูงถึง 4,000-5,000 องศาเซลเซียส
"ในทางปฏิบัติ เราจะต้องเอาชนะความท้าทายในการทดลองต่างๆให้ได้ เช่นว่า เหล็กจะต้องร้อนและห้ามทำปฏิกิริยาใดๆกับสิ่งแวดล้อม และแม้ว่าตัวอย่างจะร้อนถึงอุณหภูมิที่ยิ่งยวดและมีความดันใกล้กับศูนย์กลางของโลกแล้ว มันจะอยู่ในสภาพเหล่านี้เพียงแค่ไม่กี่วินาทีเท่านั้น ช่วงเวลาสั้นๆเหล่านี้แหละที่เป็นโจทย์ที่ยากต่อการศึกษาของเราว่ามันจะเริ่มหลอมเหลวหรือไม่หรือยังเป็นของแข็งอยู่" อาเญส เดเวเล่ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเผย
"เราได้พัฒนาเทคนิคใหม่ที่จะใส่รังสีเอ็กซ์เรย์จากซิงโครตรอนไปที่ตัวอย่างได้ และบอกได้ว่ามันเป็นของแข็งหรือของเหลวหรือหลอมเหลวเพียงบางส่วน แม้จะมีระยะเวลาอันสั้นเพียงแค่วินาทีเดียว โดยเราใช้กระบวนการที่เรียกว่า การเลี้ยวเบน และกระบวนการนี้ก็ใช้เวลาสั้นเพียงพอที่จะทำให้อุณหภูมิและความดันไม่เปลี่ยนแปลง และไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีใดๆด้วย" โมฮัมเหม็ด เมซูอาร์ นักวิจัยเผย
จากการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ทราบว่า การจุดหลอมเหลวของเหล็กอยู่ที่ 4,800 องศาเซลเซียส ณ ความดัน 2.2 ล้านบรรยากาศ จากนั้นก็ทำการประมาณว่า ที่ความดัน 3.3 ล้านบรรยากาศ อุณหภูมิที่บริเวณรอยต่อของเหลวและของแข็งน่าจะอยู่ที่ 6,000 องศาเซลเซียส บวกลบไม่เกิน 500 องศาเซลเซียส ซึ่งการประมาณอาจจะมีข้อผิดพลาดได้หากเกิดกรณีที่เหล็กจะไปอยู่ในสถานะการเปลี่ยนเฟสที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยทราบมาก่อน