ระบบสุริยะ

13
Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 1/6 กําเนิดระบบสุริยะ ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยและบริวาร ซึ่งโคจรอยูรอบดวงอาทิตยไดแก ดาวเคราะห 9 ดวง บริวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห 4 ดวงที่อยูใกลดวง อาทิตยเรียกวา ดาวเคราะหชั้นใน ซึ่งเปนดาวเคราะหขนาดเล็กและมีพื้นผิวเปนของแข็ง ไดแก ดาวพุธ ดาว ศุกร โลกและดาวอังคาร ดาวเคราะห 5 ดวงที่อยูถัดออกไปเรียกวา ดาวเคราะหชั้นนอก ซึ่งมีขนาดใหญ และมีองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ยกเวนดาวเคราะหดวงนอกสุด คือ ดาวพลูโตที่มีขนาดเล็กและมี พื้นผิวเปนของแข็ง ภาพที1 ระบบสุริยะ (ที่มา: JPL/ NASA) ระบบสุริยะเกิดจากกลุมกาซและฝุนในอวกาศ ยุบรวมกันภายใตอิทธิพลของแรงโนมถวง เมื่อ 4,600 ลานปที่ผานมา ที่ใจกลางของกลุมกาซเกิดเปนดาวฤกษ คือ ดวงอาทิตย เศษฝุนและกาซที่เหลือ จากการเกิดเปนดาวฤกษ เคลื่อนที่อยูลอมรอบ เกิดการชนและรวมตัวกันเปนภายใตอิทธิพลของแรงโนม ถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในที่สุดกลายเปนดาวเคราะหบริวารและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุริยะ ภาพที2 กําเนิดระบบสุริยะ ขอมูลที่นารู ระบบสุริยะมีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,000 ลานกิโลเมตร 99% ของเนื้อสารทั้งหมดของระบบสุริยะ รวมอยูที่ดวงอาทิตย

Transcript of ระบบสุริยะ

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 1/6

กําเนิดระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยและบริวาร ซึ่งโคจรอยูรอบดวงอาทิตยไดแก ดาวเคราะห 9 ดวง บริวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห 4 ดวงที่อยูใกลดวง

อาทิตยเรียกวา ดาวเคราะหชั้นใน ซึ่งเปนดาวเคราะหขนาดเล็กและมีพ้ืนผิวเปนของแข็ง ไดแก ดาวพุธ ดาว

ศุกร โลกและดาวอังคาร ดาวเคราะห 5 ดวงที่อยูถัดออกไปเรียกวา ดาวเคราะหชั้นนอก ซึ่งมีขนาดใหญ

และมีองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ยกเวนดาวเคราะหดวงนอกสุด คือ ดาวพลูโตที่มีขนาดเล็กและมี

พ้ืนผิวเปนของแข็ง

ภาพที่ 1 ระบบสุริยะ (ที่มา: JPL/ NASA)

ระบบสุริยะเกิดจากกลุมกาซและฝุนในอวกาศ ยุบรวมกันภายใตอทิธิพลของแรงโนมถวง เม่ือ

4,600 ลานปที่ผานมา ทีใ่จกลางของกลุมกาซเกิดเปนดาวฤกษ คอื ดวงอาทติย เศษฝุนและกาซที่เหลือ

จากการเกิดเปนดาวฤกษ เคลื่อนที่อยูลอมรอบ เกิดการชนและรวมตัวกันเปนภายใตอทิธิพลของแรงโนม

ถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในที่สุดกลายเปนดาวเคราะหบริวารและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุรยิะ

ภาพที่ 2 กําเนิดระบบสุริยะ ขอมูลที่นารู

• ระบบสุริยะมีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,000 ลานกิโลเมตร

• 99% ของเนื้อสารทัง้หมดของระบบสุริยะ รวมอยูทีด่วงอาทติย

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 2/6

ตําแหนงของโลกในจักรวาล

โลก (The Earth) โลกของเรามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,756 กิโลเมตร โลกอยูหางจาก

ดวงอาทิตย 150 ลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน

8 นาที กวาจะถึงโลก

ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยเปนดาวฤกษอยูตรงศูนยกลาง มีดาวเคราะห 9

ดวง เปนบริวารโคจรลอมรอบ ดาวเคราะหแตละดวงอาจมีดวงจันทรเปน

บริวารโคจลอมรอบอีกทีหน่ึง ดาวพลูโตอยูหางจากดวงอาทิตย 6

พันลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน 5 ชั่วโมงครึ่ง

กวาจะถึงดาวพลูโต

ดาวฤกษเพื่อนบาน (Stars) ดาวฤกษแตละดวงอาจมีระบบดาวเคราะหเปนบริวาร เชนเดียวกับระบบ

สุริยะของเรา ดาวฤกษแตละดวงอยูหางกันเปนระยะทางหลายลานลาน

กิโลเมตร ดาวฤกษที่อยูใกลที่สุดของดวงอาทิตยชื่อ “ปรอกซิมา เซนทอ

รี” (Proxima Centauri) อยูหางออกไป 40 ลานลานกิโลเมตร หรือ 4.2

ปแสง ดาวฤกษซึ่งมองเห็นเปนดวงสวางบนทองฟา สวนมากจะอยูหางไม

เกิน 2,000 ปแสง

กาแล็กซี (Galaxy) กาแล็กซีคืออาณาจักรของดวงดาว กาแล็กซีของเราชื่อ “กาแล็กซีทาง

ชางเผือก” (The Milky Way Galaxy) มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 1 แสน

ปแสง ประกอบดวยดาวฤกษประมาณ 1 พันลานดวง ดวงอาทิตยของเรา

อยูหางจากใจกลางของกาแล็กซีเปนระยะทางประมาณ 3 หม่ืนปแสง

(2 ใน 3 ของรัศมี)

กระจุกกาแลก็ซี (Cluster of galaxies) กาแล็กซีอยูรวมกันเปน กลุม (Group) หรือกระจุก (Cluster) “กลุม

กาแล็กซีของเรา” (The local group) มีจํานวนมากกวา 10 กาแล็กซี

กาแล็กซี เ พ่ือนบานของเรามีชื่ อว า “กาแล็กซีแอนโดรมีดา ”

(Andromeda galaxy) อยูหาง 2.3 ลานปแสง กลุมกาแล็กซีทองถ่ิน

มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 10 ลานปแสง

ซูเปอรคลัสเตอร (Supercluster) ซูเปอรคลัสเตอร ประกอบดวยกระจุกกาแล็กซีหลายกระจุก “ซูเปอรคลัส

เตอรของเรา” (The local supercluster) มีกาแล็กซีประมาณ 2 พัน

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 3/6

กาแล็กซี ตรงใจกลางเปนที่ตัง้ของ “กระจุกเวอรโก” (Virgo cluster) ซึ่งประกอบดวยกาแล็กซีประมาณ 50

กาแล็กซี อยูหางออกไป 65 ลานปแสง กลุมกาแล็กซทีองถ่ินของเรา กําลังเคลื่อนทีอ่อกจากกระจกุเวอรโก ดวย

ความเร็ว 400 กิโลเมตร/วินาท ี

เอกภพ (Universe) “เอกภพ” หรือ “จักรวาล” หมายถึง อาณาบริเวณโดยรวมซึ่งบรรจทุุกสรรพสิ่งทั้งหมด นักดาราศาสตรยังไม

ทราบวา ขอบของเอกภพสิ้นสุดที่ตรงไหน แตพวกเขาพบวากระจุกกาแล็กซีกําลังเคลือ่นที่ออกจากกัน น่ันแสดง

ใหเห็นวาเอกภพกําลังขยายตัว เม่ือคํานวณยอนกลับนักดาราศาสตรพบวา เม่ือกอนทุกสรรพสิ่งเปนจุด ๆ

เดียว เอกภพถือกําเนิดขึ้นดวย ”การระเบิดใหญ” (Big Bang) เม่ือประมาณ 13,000 ลานปมาแลว

โครงสรางของโลก

กําเนิดโลก เม่ือประมาณ 4,600 ลานปมาแลว กลุมกาซในเอกภพบริเวณน้ี ไดรวมตัวกันเปนหมอกเพลิงมีชื่อวา

“โซลารเนบิวลา” (Solar แปลวา สุริยะ, Nebula แปลวา หมอกเพลงิ) แรงโนมถวงทําใหกลุมกาซยุบตัวและหมุนตัวเปนรปูจาน ใจกลางมีความรอนสูงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียรแบบฟวชั่น กลายเปนดาวฤกษที่ชือ่วาดวง

อาทติย สวนวัสดุที่อยูรอบๆ มีอุณหภมิูต่ํากวา รวมตวัเปนกลุมๆ มีมวลสารและความหนาแนนมากขึ้นเปน

ชั้นๆ และกลายเปนดาวเคราะหในที่สุด (ภาพที่ 1)

ภาพที่ 1 กําเนิดระบบสุริยะ

โลกในยุคแรกเปนของเหลวหนืดรอน ถูกกระหน่ําชนดวยอุกกาบาตตลอดเวลา องคประกอบซึ่งเปน

ธาตุหนัก เชน เหล็ก และนิเกิล จมตัวลงสูแกนกลางของโลก ขณะที่องคประกอบซึ่งเปนธาตุเบา เชน

ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสูเปลือกนอก กาซตางๆ เชน ไฮโดรเจนและคารบอนไดออกไซด พยายามแทรกตัวออก

จากพื้นผิว กาซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตยทําลายใหแตกเปนประจุ สวนหน่ึงหลุดหนีออกสู

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 4/6

อวกาศ อีกสวนหน่ึงรวมตัวกับออกซิเจนกลายเปนไอน้ํา เม่ือโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเปนของแข็ง

ไอน้ําในอากาศควบแนนเกิดฝน นํ้าฝนไดละลายคารบอนไดออกไซดลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและ

มหาสมุทร สองพันลานปตอมาการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ไดนําคารบอนไดออกไซดมาผานการ

สังเคราะหแสง เพ่ือสรางพลังงาน และใหผลผลิตเปนกาซออกซิเจน กาซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสูชั้นบรรยากาศ

ชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเปนกาซโอโซน ซึ่งชวยปองกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต ทําใหส่ิงมีชีวิต

มากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสําคัญตอการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลก

ในเวลาตอมา (ภาพที่ 2)

ภาพที่ 2 กําเนิดโลก

โครงสรางภายในของโลก โลกมีขนาดเสนผานศูนยกลางยาว 12,756 กิโลเมตร (รัศมี 6,378 กิโลเมตร) มีมวลสาร 6 x 1024

กิโลกรัม และมีความหนาแนนเฉลี่ย 5.5 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (หนาแนนกวาน้ํา 5.5 เทา)

นักธรณีวิทยาทําการศึกษาโครงสรางภายในของโลก โดยศึกษาการเดินทางของ “คลื่นซิสมิค” (Seismic

waves) ซึ่งมี 2 ลักษณะ คือ

ภาพที่ 3 คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และคลื่นทุติยภูมิ (S wave)

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 5/6

• คลื่นปฐมภูม ิ (P wave) เปนคลื่นตามยาวที่เกดิจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตวักลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นสงผานไป

คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผานตัวกลางที่เปนของแข็ง ของเหลว และกาซ เปนคลื่นที่สถานีวัด

แรงสั่นสะเทือนสามารถรับไดกอนชนิดอืน่ โดยมคีวามเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาท ี

คลื่นปฐมภูมิทําใหเกดิการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน ดังภาพที่ 3

• คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เปนคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดย

อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผาน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน

คลื่นชนิดนี้ผานไดเฉพาะตัวกลางที่เปนของแข็งเทานั้น ไมสามารถเดินทางผานของเหลว

คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที คลื่นทุติยภูมิทําใหชั้นหินเกิดการคดโคง

ภาพที่ 4 การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผนดินไหว

ขณะที่เกิดแผนดินไหว (Earthquake) จะเกิดแรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นซิสมิคขยายแผจากศูนยเกิดแผนดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เน่ืองจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแนนไมเทากัน และมี

สถานะตางกัน คลื่นทั้งสองจึงมีความเร็วและทิศทางที่เปลี่ยนแปลงไปดังภาพที่ 4 คลื่นปฐมภูมิหรือ

P wave สามารถเดินทางผานศูนยกลางของโลกไปยังซีกโลกตรงขามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู

ระหวางมุม 100 – 140 องศา แตคลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไมสามารถเดินทางผานชั้นของเหลวได จึง

ปรากฏแตบนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผนดินไหว โดยมีเขตอับอยูที่มุม 120 องศาเปนตนไป

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 6/6

โครงสรางภายในของโลกแบงตามองคประกอบทางเคมี นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 3 สวน โดยพิจารณาจากองคประกอบทางเคมี

ดังน้ี (ภาพที่ 5)

• เปลือกโลก (Crust) เปนผิวโลกชั้นนอก มีองคประกอบสวนใหญเปนซิลิกอนออกไซด และ

อะลูมิเนียมออกไซด

• แมนเทิล (Mantle) คือสวนซึ่งอยูอยูใตเปลือกโลกลงไปจนถึงระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร มีองคประกอบหลักเปนซิลิคอนออกไซด แมกนีเซียมออกไซด และเหล็กออกไซด

• แกนโลก (Core) คือสวนที่อยูใจกลางของโลก มีองคประกอบหลักเปนเหล็ก และนิเกิล

ภาพที่ 5 องคประกอบทางเคมีของโครงสรางภายในของโลก

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 7/6

ภาพที่ 6 โครงสรางภายในของโลก

โครงสรางภายในของโลกแบงตามคุณสมบัติทางกายภาพ นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 5 สวน โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพ

ดังน้ี (ภาพที่ 6)

• ลิโทสเฟยร (Lithosphere) คือ สวนชั้นนอกสุดของโลก ประกอบดวย เปลือกโลกและแมนเทิล

ชั้นบนสุด ดังน้ี o เปลือกทวีป (Continental crust) สวนใหญเปนหินแกรนติมีความหนาเฉลี่ย 35

กิโลเมตร ความหนาแนน 2.7 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร

o เปลือกสมุทร (Oceanic crust) เปนหินบะซอลตความหนาเฉลีย่ 5 กิโลเมตร ความ

หนาแนน 3 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร (มากกวาเปลือกทวีป)

o แมนเทิลชั้นบนสุด (Uppermost mantle) เปนวัตถุแข็งซึ่งรองรับเปลือกทวีปและ

เปลือกสมุทรอยูลึกลงมาถึงระดับลึก 100 กิโลเมตร

• แอสทีโนสเฟยร (Asthenosphere) เปนแมนเทิลชัน้บนซึ่งอยูใตลิโทสเฟยรลงมาจนถึงระดบั

700 กิโลเมตร เปนวัสดุเน้ือออนอุณหภมิูประมาณ 600 – 1,000°C เคลื่อนที่ดวยกลไกการพา

ความรอน (Convection) มีความหนาแนนประมาณ 3.3 กรัม/เซนตเิมตร

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 8/6

• เมโซสเฟยร (Mesosphere) เปนแมนเทิลชั้นลางซึ่งอยูลึกลงไปจนถึงระดับ 2,900 กิโลเมตร มี

สถานะเปนของแข็งอณุหภมิูประมาณ 1,000 – 3,500°C มีความหนาแนนประมาณ 5.5 กรัม/

เซนติเมตร

• แกนชั้นนอก (Outer core) อยูลึกลงไปถึงระดับ 5,150 กิโลเมตร เปนเหล็กหลอมละลายมี

อุณหภูมิสูง 1,000 – 3,500°C เคลื่อนตัวดวยกลไกการพาความรอนทาํใหเกดิสนามแมเหล็ก

โลก มีความหนาแนน 10 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร

• แกนชั้นใน (Inner core) เปนเหล็กและนิเกิลในสถานะของแข็งซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 5,000 °C

ความหนาแนน 12 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร จุดศนูยกลางของโลกอยูทีร่ะดับลึก 6,370 กิโลเมตร

สนามแมเหล็กโลก แกนโลกมีองคประกอบหลักเปนเหล็ก แกนโลกชั้นใน (Inner core) มีความกดดันสูงจึงมีสถานะ

เปนของแข็ง สวนแกนชั้นนอก (Outer core) มีความกดดันนอยกวาจึงมีสถานะเปนของเหลวหนืด

แกนชั้นในมีอุณหภูมิสูงกวาแกนชั้นนอก พลังงานความรอนจากแกนชั้นใน จึงถายเทขึ้นสูแกนชั้นนอกดวย

การพาความรอน (Convection) เหล็กหลอมละลายเคลื่อนที่หมุนวนอยางชาๆ ทําใหเกิดการเคลื่อนที่ของ

กระแสไฟฟา และเหนี่ยวนําใหเกิดสนามแมเหล็กโลก (The Earth’s magnetic field)

ภาพที่ 7 แกนแมเหล็กโลก

อยางไรก็ตามแกนแมเหล็กโลกและแกนหมุนของโลกมิใชแกนเดียวกัน แกนแมเหล็กโลกมีขั้วเหนือ

อยูทางดานใต และมีแกนใตอยูทางดานเหนือ แกนแมเหล็กโลกเอียงทํามุมกับแกนเหนือ-ใตทางภูมิศาสตร

(แกนหมุนของโลก) 12 องศา ดังภาพที่ 7

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 9/6

ภาพที่ 8 สนามแมเหล็กโลก

สนามแมเหล็กโลกก็มิใชเปนรูปทรงกลม (ภาพที่ 8) อิทธิพลของลมสุริยะทําใหดานที่อยูใกลดวง

อาทิตยมีความกวางนอยกวาดานตรงขามดวงอาทิตย สนามแมเหล็กโลกไมใชส่ิงคงที่ แตมีการเปลี่ยนแปลง

ความเขมและสลับขั้วเหนือ-ใต ทุกๆ หน่ึงหม่ืนป ในปจจุบันสนามแมเหล็กโลกอยูในชวงที่มีกําลังออน

สนามแมเหล็กโลกเปนส่ิงที่จําเปนที่เอื้ออํานวยในการดํารงชีวิต หากปราศจากสนามแมเหล็กโลกแลว

อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตยและอวกาศ จะพุงชนพื้นผิวโลก ทําใหส่ิงมีชีวิตไมสามารถดํารงอยูได

(ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในบทที่ 3 พลังงานจากดวงอาทิตย)

เกรด็ความรู: ทศิเหนือที่อานไดจากเขม็ทศิแมเหล็ก อาจจะไมตรงกับทศิเหนือจรงิ ดวยเหตุผล 2 ประการคือ

• ขั้วแมเหล็กโลก และขั้วโลก มิใชจดุเดียวกนั

• ในบางพื้นที่ของโลก เสนแรงแมเหล็กมีความเบี่ยงเบน (Magnetic deviation) มิไดขนานกับเสนลองจิจูด (เสนแวง) ทางภูมิศาสตร แตโชคดีทีบ่ริเวณประเทศไทยมคีาความเบ่ียงเบน = 0 ดังน้ันจึงถือวา ทิศเหนือแมเหล็กเปนทศิเหนือจริงได

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 10/6

การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก

เปลือกโลกมิไดเปนแผนเดียวตอเนื่องติดกันดังเชนเปลือกไข หากแตเหมือนเปลือกไขแตกราว มี

แผนหลายแผนเรียงชิดติดกันเรียกวา “เพลต” (Plate) ซึ่งมีอยูประมาณ 20 เพลต เพลตที่มีขนาดใหญ ไดแก

เพลตแปซิฟก เพลตอเมริกาเหนือ เพลตอเมริกาใต เพลตยูเรเซีย เพลตแอฟริกา เพลตอินโด-ออสเตรเลีย

และเพลตแอนตารกติก เปนตน เพลตแปซิฟกเปนเพลตที่ใหญที่สุดและไมมีเปลือกทวีป กินอาณาเขตหนึ่ง

ในสามของพื้นผิวโลก เพลตทุกเพลตเคลื่อนตัวเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปรางอยูตลอดเวลา (ดูภาพที่ 1)

ภาพที่ 1 การเคลื่อนตัวของเพลต

กระบวนการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก เพลตประกอบดวยเปลือกทวีปและเปลือกมหาสมุทรวางตัวอยูบนแมนเทิลชั้นบนสุด ซึ่งเปนของแข็ง

ในชั้นลิโทสเฟยร ลอยอยูบนหินหนืดรอนในชั้นแอสทีโนสเฟยรอีกทีหน่ึง หินหนืด (Magma) เปนวัสดุ

เน้ือออนเคลื่อนที่หมุนเวียนดวยการพาความรอนภายในโลก คลายการเคลื่อนตัวของน้ําเดือดในกาตมนํ้า

การเคลื่อนตัวของวัสดุในชั้นแอสทีโนสเฟยรทําใหเกิดการเคลื่อนตัวเพลต (ดูภาพที่ 2) เราเรียก

กระบวนการเชนนี้วา “ธรณีแปรสัณฐาน” หรือ “เพลตเทคโทนิคส” (Plate Tectonics)

ภาพที่ 2 กระบวนการธรณแีปรสัณฐาน

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 11/6

• การพาความรอนจากภายในของโลกทาํใหวัสดุในชั้นแอสทีโนสเฟยร (Convection cell) ลอยตวัดัน

พ้ืนมหาสมุทรขึ้นมากลายเปน “สันกลางมหาสมทุร” (Mid-ocean ridge) หินหนืดรอนหรือแมกมาซึ่งโผลขึ้นมาผลักพ้ืนมหาสมุทรใหเคลื่อนที่ขยายตัวออกทางขาง

• เน่ืองจากเปลือกมหาสมทุรมีความหนาแนนมากกวาเปลือกทวีป ดังน้ันเมื่อเปลือกมหาสมทุรชน

กับเปลือกทวีป เปลือกมหาสมทุรจะมุดตัวต่ําลงกลายเปน “เหวมหาสมทุร” (Trench) และหลอมละลายในแมนเทิลอีกครัง้หน่ึง

• มวลหินหนืดที่เกิดจากการรีไซเคิลของเปลือกมหาสมทุรทีจ่มตัวลง เรียกวา “พลูตอน” (Pluton) มีความหนาแนนนอยกวาเปลือกทวีป จึงลอยตัวแทรกขึ้นมาเปนแนวภูเขาไฟ เชน เทือกเขาแอนดีส

ทางฝงตะวันตกของทวีปอเมริกาใต

ภาพที่ 3 รอยตอของเพลต

รอยตอของขอบเพลต (Plate boundaries) • เพลตแยกจากกัน (Divergent) เม่ือแมกมาในชั้นแอสทีโนสเฟยรดันตัวขึ้น ทาํใหเพลตจะขยายตัว

ออกจากกัน แนวเพลตแยกจากกันสวนมากเกิดขึ้นในบริเวณสันกลางมหาสมุทร (ภาพที่ 3)

• เพลตชนกัน (Convergent) เม่ือเพลตเคลื่อนที่เขาชนกัน เพลตที่มีความหนาแนนสูงกวาจะมุดตัว

ลงและหลอมละลายในแมนเทิล สวนเพลตที่มีความหนาแนนนอยกวาจะถูกเกยสูงขึ้นกลายเปน

เทือกเขา เชน เทือกเขาหิมาลัย เกิดจากการชนกันของเพลตอินเดียและเพลตเอเชีย เทือกเขา

แอพพาเลเชียน เกิดจากการชนกันของเพลตอเมริกาเหนือกับเพลตแอฟริกา

• รอยเลื่อน (Transform fault) เปนรอยเลื่อนขนาดใหญ มักเกิดขึ้นในบริเวณเทือกเขากลาง

มหาสมุทร แตบางครั้งก็เกิดขึ้นบริเวณชายฝง เชน รอยเลื่อนแอนเดรียส ที่ทําใหเกิดแผนดินไหวใน

รัฐแคลิฟอรเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากการเคลื่อนที่สวนกันของเพลตอเมริกาเหนือและ

เพลตแปซิฟก

วัฏจักรวิลสัน

หินบนเปลือกโลกสวนใหญมีอายุนอยไมกี่รอยลานป เม่ือเทียบกับโลกซึ่งมีอายุประมาณ 4,000 ลานป และเปลือกโลกก็มีการเคล่ือนที่อยูตลอดเวลา นักธรณีวิทยาชาวแคนาดาชื่อ ทูโซ วิลสัน ไดตั้งสมมติฐานไววา

เพลตขนาดใหญถูกทําลายและสรางขี้นใหมในลักษณะรีไซเคิลทุกๆ 500 ลานป เน่ืองจากโลกของเรามีเสน

รอบวงยาวประมาณ 40,000 กิโลเมตร จึงคํานวณไดวา เพลตเคลื่อนที่ดวยความเร็วปละ 4 เซนติเมตร

ดังน้ันเพลตสองเพลตซึ่งแยกตัวออกจากกันในซีกโลกหนึ่ง จะเคลื่อนที่ไปชนกันในซีกโลกตรงขามโดยใช

เวลาประมาณ 500 ลานป ดูรายละเอียดในภาพที่ 4

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 12/6

ภาพที่ 4 วัฏจักรวิลสัน

• ภาพที่ 4 ก. เพลตเกิดขึ้นใหมจากการโผลขึ้นของแมกมาในจุดรอนใตมหาสมุทร แมกมาดันเปลือก

ทวีปทั้งสองแยกจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนเปลือกมหาสมุทรในซีกโลกฝงตรงขามซึ่งมีอุณหภูมิ

ต่ํากวาและจมตัวลง การชนกันทําใหมหาสมุทรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง

• ภาพที ่4 ข. เปลือกทวีปชนกันทําใหเกิดทวีปขนาดยกัษในซีกโลกหนึ่ง และอีกซีกโลกหนึ่งกลายเปนมหาสมทุรขนาดยักษเชนกนั

• ภาพที่ 4 ค. เม่ือเวลาผานไปเปลือกโลกเกิดการแยกตัวเนื่องจากจดุรอนขางใต ทําใหเกิดเปลือก

มหาสมทุรอันใหม ดันเปลือกทวีปใหแยกตัวจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนกับเปลือกมหาสมทุรในซีก

ตรงขามที่เย็นกวา ทําใหมหาสมทุรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง และในที่สุดเปลือกทวีปทั้งสอง

จะชนกัน เปนอันครบกระบวนการของวัฏจักรวิลสัน

ภาพที่ 5 โลกเมื่อ 200 ลานปกอน

ทวีปในอดีต

เม่ือมองดูแผนที่โลก หากเราตัดสวนที่เปนพื้นมหาสมุทรออก จะพบวาสวนโคงของขอบแตละทวีป

น้ัน โคงรับกันราวกับนํามาเลื่อนตอกันไดเสมือนเกมสตอแผนภาพ (Jigsaw หรือ puzzle) นักธรณีวิทยาพบวา ตามบริเวณแนวรอยตอของเพลตตางๆ มักเปนที่ตั้งของเทือกเขาสูงและภูเขาไฟ ทั้งบนทวีปและใต

มหาสมุทร การศึกษาการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกดวยทฤษฎีเพลตเทคโทนิคส ประกอบกับรองรอยทาง

Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 13/6

ธรณีวิทยาในอดีตพบวา เม่ือ 200 ลานปกอน ทุกทวีปอยูชิดติดกันเปนแผนดินขนาดใหญเรียกวา “แพนเจีย”

(Pangaea) โดยมีดินแดนทางตอนเหนือชื่อ “ลอเรเซีย” (Lawresia) และดินแดนทางใตชื่อ “กอนดวานา”

(Gonwana) ซึ่งแบงแยกดวยทะเลเททิส ดังที่แสดงในภาพที่ 5

ภาพที่ 6 สภาพภูมิอากาศในอดีต สีเขียวคือปาเขตรอน สีขาวคือธารน้ําแข็ง ภาพที่ 6 แสดงใหเห็นวาเมื่อ 200 ลานปกอน ทางตอนใตของทวีปอเมริกาใต แอฟริกา อินเดีย

ออสเตรเลีย เคยอยูชิดติดกับทวีปแอนตารกติกในบริเวณขั้วใต ซึ่งเปนเขตหนาวเย็น โดยมีหลักฐานเปน

รองรอยของธารน้ําแข็งในอดีต ในขณะที่ตอนใตของทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย มีหลักฐานบงชี้วา

เคยเปนเขตรอนแถบศูนยสูตรมากอน เน่ืองจากอุดมสมบูรณดวยถานหินและน้ํามัน ซึ่งเกิดจากการทับถม

ของพืชในอดีต ประกอบกับหลักฐานทางฟอสซิลในภาพที่ 7 แสดงใหเห็นวา เม่ือครั้งกอนแผนดินเหลานี้เคย

อยูชิดติดกัน พืชและสัตวบางชนิดจึงแพรขยายพันธุบนดินแดนเหลานี้ในอดีต

ภาพที่ 7 การแพรพันธุของสัตวในอดีต