โลกเกิดขึ้นได้อย่างไร แกนโลกซิลิคอน ?


โลกกำเนิดขึ้นมาอย่างไร แล้วอะไรเป็นส่วนประกอบของโลกใบนี้ที่นอกเหนือไปจากเหล็ก และนิเกิล ที่นักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยและรวบรวมข้อมูล หากย้อนไปเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว กำเนิดโลกเกิดจาก กลุ่มก๊าซในเอกภพบริเวณนี้ ได้รวมตัวกันเป็นหมอกเพลิงมีชื่อว่า “โซลาร์เนบิวลา” (Solar แปลว่า สุริยะ, Nebula แปลว่า หมอกเพลิง) แรงโน้มถ่วงทำให้กลุ่มก๊าซยุบตัวและหมุนตัวเป็นรูปจาน ใจกลางมีความร้อนสูงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชั่น กลายเป็นดาวฤกษ์ที่ชื่อว่าดวงอาทิตย์ ส่วนวัสดุที่อยู่รอบๆ มีอุณหภูมิต่ำกว่า รวมตัวเป็นกลุ่มๆ มีมวลสารและความหนาแน่นมากขึ้นเป็นชั้นๆ และกลายเป็นดาวเคราะห์ในที่สุด


โลกในยุกแรก ของเหลวหนืดร้อน
โลกเกิดขึ้นได้อย่างไร ในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อน ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตตลอดเวลา องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุหนัก เช่น เหล็ก นิเกิลและซิลิคอน (ได้ค้นพบในเวลาต่อมา) จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก ขณะที่องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน บางส่วนลอยตัวขึ้นสู่เปลือกนอก ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตัวออกจากพื้นผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ทำลายให้แตกเป็นประจุ ส่วนหนึ่งหลุดหนีออกสู่อวกาศ อีกส่วนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเป็นไอน้ำ

 

ของแข็ง ไอน้ำ น้ำฝน รังสียูวี (UV)
เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเป็นของแข็ง ไอน้ำในอากาศควบแน่นเกิดฝน น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์ลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและมหาสมุทร สองพันล้านปีต่อมาการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ได้นำคาร์บอนไดออกไซด์มาผ่านการสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างพลังงาน และให้ผลผลิตเป็นก๊าซออกซิเจน ก๊าซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเป็นก๊าซโอโซน ซึ่งช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต(UV) ซึ่งเราสามารถวัดค่ารังสีอุลตราไวโอเล็ตหรือ รังสียูวี (UV) ได้จากเครื่องวัดแสง UV (UV Meter) มีก๊าซออกซิเจนทำให้สิ่งมีชีวิตมากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนก็มากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลกในเวลาต่อมา


ซิลิคอน แกนโลกที่ขาดหาย
ทีมนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่น เชื่อว่า โลกเกิดขึ้นได้อย่างไร พวกเขาได้ค้นพบส่วนประกอบที่สำคัญอีกส่วนหนึ่งของแกนโลกที่ขาดหายไปชิ้นใหม่ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าแกนโลกประกอบไปด้วยเหล็ก 85 เปอร์เซ็นต์ และนิกเกิล 10 เปอร์เซ็นต์ และอีก 5 เปอร์เซ็นต์ที่ยังไม่มีใครค้นพบ สิ่งที่นักวิทยาศาตร์ญี่ปุ่นค้นพบนี้คือ ซิลิคอน ศาสตราจารย์เอจิ โอตานิ หันหน้าวิจัยจากมหาวิทยาลัยโทโฮกุ กล่าวว่า เราเชื่อว่าสิ่งที่พบนี้คือซิลิคอน มันมีอยู่ราวๆ 5 เปอร์เซ็นต์ ของแกนโลก โดยที่น้ำหนักบางส่วนของมันนั้นอาจจะหายไปและผสมอยู่กัยเหล็ก และนิกเกิล

การทดลอง ค้นพบ กำเนิดโลก
อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องยากที่นักวิทยาศาตร์จะไปศึกษาได้โดยตรง ศาสตรตราจารย์เอจิและทีมจึงได้ทำการทดลองโดยนำซิลิคอนมาทำเป็นโลหะผสมเข้ากับเหล็กและนิกเกิล แล้วนำทั้งหมดเข้าไปอยู่ในอุณหภูมิและความดันที่เหมือนกับของแกนโลก เมื่อการทดลองจบลงพบว่าโลหะที่มีซิลิคอนเป็นส่วนประกอบนี้ มีคุณสมบัติที่สอดคล้องกับข้อมูลของแกนโลกที่ได้จากการจากการตรวจสอบคลื่นสั่นสะเทือนใต้ดิน ทั้งนี้การค้นพบดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาตร์เข้าใจการก่อตัวของโลกมากยิ่งขึ้น และโลกเกิดขึ้นได้อย่างไรตามมา


Cr.จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย,ไทยรัฐ