กําเนิดระบบสุรยะ
                                                    ิ
         ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยและบริวาร ซึ่งโคจรอยูรอบดวงอาทิตยไดแก
ดาวเคราะห 9 ดวง บริวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห 4 ดวงที่อยูใกลดวง
อาทิตยเรียกวา ดาวเคราะหชั้นใน ซึ่งเปนดาวเคราะหขนาดเล็กและมีพื้นผิวเปนของแข็ง ไดแก ดาวพุธ ดาว
ศุกร โลกและดาวอังคาร ดาวเคราะห 5 ดวงที่อยูถัดออกไปเรียกวา ดาวเคราะหชั้นนอก ซึ่งมีขนาดใหญ
และมีองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ยกเวนดาวเคราะหดวงนอกสุด คือ ดาวพลูโตที่มีขนาดเล็กและมี
พื้นผิวเปนของแข็ง




                               ภาพที่ 1 ระบบสุริยะ (ที่มา: JPL/ NASA)

        ระบบสุริยะเกิดจากกลุมกาซและฝุนในอวกาศ ยุบรวมกันภายใตอทธิพลของแรงโนมถวง เมื่อ
                                                                  ิ
4,600 ลานปที่ผานมา ทีใจกลางของกลุมกาซเกิดเปนดาวฤกษ คือ ดวงอาทิตย เศษฝุนและกาซที่เหลือ
                        ่
จากการเกิดเปนดาวฤกษ เคลื่อนที่อยูลอมรอบ เกิดการชนและรวมตัวกันเปนภายใตอทธิพลของแรงโนม
                                                                             ิ
ถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในที่สุดกลายเปนดาวเคราะหบริวารและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุรยะ
                                                                                    ิ




                                     ภาพที่ 2 กําเนิดระบบสุริยะ
ขอมูลที่นารู
    • ระบบสุริยะมีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,000 ลานกิโลเมตร
    • 99% ของเนื้อสารทังหมดของระบบสุริยะ รวมอยูทดวงอาทิตย
                       ้                           ี่

Copyright ©2004 The LESA Project                                                  โครงสรางของโลก 1/6
ตําแหนงของโลกในจักรวาล
                                   โลก (The Earth)
                                   โลกของเรามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,756 กิโลเมตร โลกอยูหางจาก
                                   ดวงอาทิตย 150 ลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน
                                   8 นาที กวาจะถึงโลก
                                   ระบบสุริยะ (Solar System)
                                   ประกอบดวยดวงอาทิตยเปนดาวฤกษอยูตรงศูนยกลาง มีดาวเคราะห 9
                                   ดวง เปนบริวารโคจรลอมรอบ ดาวเคราะหแตละดวงอาจมีดวงจันทรเปน
                                   บริ วารโคจล อมรอบอี กที หนึ่ ง ดาวพลู โตอยู ห างจากดวงอาทิ ตย 6
                                   พันลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน 5 ชั่วโมงครึ่ง
                                   กวาจะถึงดาวพลูโต
                                   ดาวฤกษเพื่อนบาน (Stars)
                                   ดาวฤกษแตละดวงอาจมีระบบดาวเคราะหเปนบริวาร เชนเดียวกับระบบ
                                   สุริยะของเรา ดาวฤกษแตละดวงอยูหางกันเปนระยะทางหลายลานลาน
                                   กิโลเมตร ดาวฤกษที่อยูใกลที่สุดของดวงอาทิตยชื่อ “ปรอกซิมา เซนทอ
                                   รี” (Proxima Centauri) อยูหางออกไป 40 ลานลานกิโลเมตร หรือ 4.2
                                   ปแสง ดาวฤกษซึ่งมองเห็นเปนดวงสวางบนทองฟา สวนมากจะอยูหางไม
                                   เกิน 2,000 ปแสง
                                   กาแล็กซี (Galaxy)
                                   กาแล็กซีคืออาณาจักรของดวงดาว กาแล็กซีของเราชื่อ “กาแล็กซีทาง
                                   ชางเผือก” (The Milky Way Galaxy) มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 1 แสน
                                   ปแสง ประกอบดวยดาวฤกษประมาณ 1 พันลานดวง ดวงอาทิตยของเรา
                                   อยูหางจากใจกลางของกาแล็กซีเปนระยะทางประมาณ 3 หมื่นปแสง
                                   (2 ใน 3 ของรัศมี)
                                   กระจุกกาแล็กซี (Cluster of galaxies)
                                   กาแล็กซีอยูรวมกันเปน กลุม (Group) หรือกระจุก (Cluster) “กลุม
                                   กาแล็กซีของเรา” (The local group) มีจํานวนมากกวา 10 กาแล็กซี
                                   กาแล็ ก ซี เ พื่ อ นบ า นของเรามี ชื่ อ ว า “กาแล็ ก ซี แ อนโดรมี ด า”
                                   (Andromeda galaxy) อยูหาง 2.3 ลานปแสง กลุมกาแล็กซีทองถิ่น
                                   มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 10 ลานปแสง
                                   ซูเปอรคลัสเตอร (Supercluster)
                                   ซูเปอรคลัสเตอร ประกอบดวยกระจุกกาแล็กซีหลายกระจุก “ซูเปอรคลัส
                                   เตอรของเรา” (The local supercluster) มีกาแล็กซีประมาณ 2 พัน


Copyright ©2004 The LESA Project                                                       โครงสรางของโลก 2/6
กาแล็กซี ตรงใจกลางเปนที่ตงของ “กระจุกเวอรโก” (Virgo cluster) ซึ่งประกอบดวยกาแล็กซีประมาณ 50
                          ั้
กาแล็กซี อยูหางออกไป 65 ลานปแสง กลุมกาแล็กซีทองถิ่นของเรา กําลังเคลื่อนทีออกจากกระจุกเวอรโก ดวย
                                                                           ่
ความเร็ว 400 กิโลเมตร/วินาที
เอกภพ (Universe)
“เอกภพ” หรือ “จักรวาล” หมายถึง อาณาบริเวณโดยรวมซึ่งบรรจุทุกสรรพสิ่งทั้งหมด นักดาราศาสตรยังไม
ทราบวา ขอบของเอกภพสิ้นสุดที่ตรงไหน แตพวกเขาพบวากระจุกกาแล็กซีกําลังเคลือนที่ออกจากกัน นั่นแสดง
                                                                            ่
ใหเห็นวาเอกภพกําลังขยายตัว เมื่อคํานวณยอนกลับนักดาราศาสตรพบวา เมื่อกอนทุกสรรพสิ่งเปนจุด ๆ
เดียว เอกภพถือกําเนิดขึ้นดวย ”การระเบิดใหญ” (Big Bang) เมื่อประมาณ 13,000 ลานปมาแลว



                                       โครงสรางของโลก
กําเนิดโลก
        เมื่อประมาณ 4,600 ลานปมาแลว กลุมกาซในเอกภพบริเวณนี้ ไดรวมตัวกันเปนหมอกเพลิงมีชื่อวา
“โซลารเนบิวลา” (Solar แปลวา สุริยะ, Nebula แปลวา หมอกเพลิง) แรงโนมถวงทําใหกลุมกาซยุบตัวและ
หมุนตัวเปนรูปจาน ใจกลางมีความรอนสูงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียรแบบฟวชั่น กลายเปนดาวฤกษที่ชอวาดวง
                                                                                           ื่
อาทิตย สวนวัสดุที่อยูรอบๆ มีอณหภูมต่ํากวา รวมตัวเปนกลุมๆ มีมวลสารและความหนาแนนมากขึ้นเปน
                              ุ     ิ
ชั้นๆ และกลายเปนดาวเคราะหในที่สุด (ภาพที่ 1)




                                     ภาพที่ 1 กําเนิดระบบสุริยะ

        โลกในยุคแรกเปนของเหลวหนืดรอน ถูกกระหน่ําชนดวยอุกกาบาตตลอดเวลา องคประกอบซึ่งเปน
ธาตุห นัก เช น เหล็ ก และนิ เกิ ล จมตัวลงสูแ กนกลางของโลก ขณะที่องค ประกอบซึ่งเปนธาตุเบา เช น
ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสูเปลือกนอก กาซตางๆ เชน ไฮโดรเจนและคารบอนไดออกไซด พยายามแทรกตัวออก
จากพื้นผิว กาซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตยทําลายใหแตกเปนประจุ สวนหนึ่งหลุดหนีออกสู

Copyright ©2004 The LESA Project                                                   โครงสรางของโลก 3/6
อวกาศ อีกสวนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเปนไอน้ํา เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเปนของแข็ง
ไอน้ําในอากาศควบแนนเกิดฝน น้ําฝนไดละลายคารบอนไดออกไซดลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและ
มหาสมุ ท ร สองพั น ล า นป ต อ มาการวิ วั ฒ นาการของสิ่ ง มี ชี วิ ต ได นํ า คาร บ อนไดออกไซด ม าผ า นการ
สังเคราะหแสง เพื่อสรางพลังงาน และใหผลผลิตเปนกาซออกซิเจน กาซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสูชั้นบรรยากาศ
ชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเปนกาซโอโซน ซึ่งชวยปองกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต ทําใหสิ่งมีชีวิต
มากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสําคัญตอการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลก
ในเวลาตอมา (ภาพที่ 2)




                                            ภาพที่ 2 กําเนิดโลก

โครงสรางภายในของโลก
        โลกมีขนาดเสนผานศูนยกลางยาว 12,756 กิโลเมตร (รัศมี 6,378 กิโลเมตร) มีมวลสาร 6 x 1024
กิโลกรัม และมีความหนาแนนเฉลี่ย 5.5 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (หนาแนนกวาน้ํา 5.5 เทา)
นักธรณีวิทยาทําการศึกษาโครงสรางภายในของโลก โดยศึกษาการเดินทางของ “คลื่นซิสมิค” (Seismic
waves) ซึ่งมี 2 ลักษณะ คือ




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


Copyright ©2004 The LESA Project                                                           โครงสรางของโลก 4/6
• คลื่นปฐมภูมิ (P wave) เปนคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดย
               อนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นสงผานไป
               คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผานตัวกลางที่เปนของแข็ง ของเหลว และกาซ เปนคลื่นที่สถานีวัด
               แรงสั่นสะเทือนสามารถรับไดกอนชนิดอืน โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาที
                                                       ่
               คลื่นปฐมภูมทําใหเกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน ดังภาพที่ 3
                            ิ
             • คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เปนคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดย
               อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผาน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน
               คลื่นชนิดนี้ผานไดเฉพาะตัวกลางที่เปนของแข็งเทานั้น ไมสามารถเดินทางผานของเหลว
               คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที คลื่นทุติยภูมิทําใหชั้นหินเกิดการ
               คดโคง




                     ภาพที่ 4 การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผนดินไหว

       ขณะที่เกิดแผนดินไหว (Earthquake) จะเกิดแรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นซิสมิคขยายแผจากศูนยเกิด
แผนดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เนื่องจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแนนไมเทากัน และมี
สถานะต า งกั น คลื่ น ทั้ ง สองจึ ง มี ค วามเร็ ว และทิ ศ ทางที่ เ ปลี่ ย นแปลงไปดั ง ภาพที่ 4 คลื่ น ปฐมภู มิ ห รื อ
P wave สามารถเดินทางผานศูนยกลางของโลกไปยังซีกโลกตรงขามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู
ระหวางมุม 100 – 140 องศา แตคลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไมสามารถเดินทางผานชั้นของเหลวได จึง
ปรากฏแตบนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผนดินไหว โดยมีเขตอับอยูที่มุม 120 องศาเปนตนไป




Copyright ©2004 The LESA Project                                                                 โครงสรางของโลก 5/6
โครงสรางภายในของโลกแบงตามองคประกอบทางเคมี
         นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 3 สวน โดยพิจารณาจากองคประกอบทางเคมี
ดังนี้ (ภาพที่ 5)
             • เปลือกโลก (Crust) เปนผิวโลกชั้นนอก มีองคประกอบสวนใหญเปนซิลิกอนออกไซด และ
                  อะลูมิเนียมออกไซด
             • แมนเทิล (Mantle)        คือสวนซึ่งอยูอยูใตเปลือกโลกลงไปจนถึงระดับความลึก 2,900
                  กิโลเมตร มีองคประกอบหลักเปนซิลิคอนออกไซด แมกนีเซียมออกไซด และเหล็กออกไซด
             • แกนโลก (Core) คือสวนที่อยูใจกลางของโลก มีองคประกอบหลักเปนเหล็ก และนิเกิล




                      ภาพที่ 5 องคประกอบทางเคมีของโครงสรางภายในของโลก




Copyright ©2004 The LESA Project                                                โครงสรางของโลก 6/6
ภาพที่ 6 โครงสรางภายในของโลก

โครงสรางภายในของโลกแบงตามคุณสมบัติทางกายภาพ
    นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 5 สวน โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพ
ดังนี้ (ภาพที่ 6)
         • ลิโทสเฟยร (Lithosphere) คือ สวนชั้นนอกสุดของโลก ประกอบดวย เปลือกโลกและแมนเทิล
            ชั้นบนสุด ดังนี้
                  o เปลือกทวีป (Continental crust) สวนใหญเปนหินแกรนิตมีความหนาเฉลี่ย 35
                    กิโลเมตร ความหนาแนน 2.7 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร
                  o เปลือกสมุทร (Oceanic crust) เปนหินบะซอลตความหนาเฉลีย 5 กิโลเมตร ความ
                                                                           ่
                    หนาแนน 3 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร (มากกวาเปลือกทวีป)
                  o แมนเทิลชั้นบนสุด (Uppermost mantle) เปนวัตถุแข็งซึ่งรองรับเปลือกทวีปและ
                    เปลือกสมุทรอยูลึกลงมาถึงระดับลึก 100 กิโลเมตร
         • แอสทีโนสเฟยร (Asthenosphere) เปนแมนเทิลชันบนซึ่งอยูใตลิโทสเฟยรลงมาจนถึงระดับ
                                                              ้
            700 กิโลเมตร เปนวัสดุเนื้อออนอุณหภูมิประมาณ 600 – 1,000°C เคลื่อนที่ดวยกลไกการพา
                                                                                   
            ความรอน (Convection) มีความหนาแนนประมาณ 3.3 กรัม/เซนติเมตร



Copyright ©2004 The LESA Project                                             โครงสรางของโลก 7/6
• เมโซสเฟยร (Mesosphere) เปนแมนเทิลชั้นลางซึ่งอยูลึกลงไปจนถึงระดับ 2,900 กิโลเมตร มี
                                                            
         สถานะเปนของแข็งอุณหภูมิประมาณ 1,000 – 3,500°C มีความหนาแนนประมาณ 5.5 กรัม/
         เซนติเมตร
       • แกนชั้นนอก (Outer core) อยูลึกลงไปถึงระดับ 5,150 กิโลเมตร เปนเหล็กหลอมละลายมี
         อุณหภูมิสูง 1,000 – 3,500°C เคลื่อนตัวดวยกลไกการพาความรอนทําใหเกิดสนามแมเหล็ก
         โลก มีความหนาแนน 10 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร
       • แกนชั้นใน (Inner core) เปนเหล็กและนิเกิลในสถานะของแข็งซึ่งมีอุณหภูมสูงถึง 5,000 °C
                                                                                ิ
         ความหนาแนน 12 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร จุดศูนยกลางของโลกอยูทระดับลึก 6,370
                                                                             ี่
         กิโลเมตร
สนามแมเหล็กโลก
        แกนโลกมีองคประกอบหลักเปนเหล็ก แกนโลกชั้นใน (Inner core) มีความกดดันสูงจึงมีสถานะ
เปนของแข็ง สวนแกนชั้นนอก (Outer core) มีความกดดันนอยกวาจึงมีสถานะเปนของเหลวหนืด
แกนชั้นในมีอุณหภูมิสูงกวาแกนชั้นนอก พลังงานความรอนจากแกนชั้นใน จึงถายเทขึ้นสูแกนชั้นนอกดวย
การพาความรอน (Convection) เหล็กหลอมละลายเคลื่อนที่หมุนวนอยางชาๆ ทําใหเกิดการเคลื่อนที่ของ
กระแสไฟฟา และเหนี่ยวนําใหเกิดสนามแมเหล็กโลก (The Earth’s magnetic field)




                                    ภาพที่ 7 แกนแมเหล็กโลก
        อยางไรก็ตามแกนแมเหล็กโลกและแกนหมุนของโลกมิใชแกนเดียวกัน แกนแมเหล็กโลกมีขั้วเหนือ
อยูทางดานใต และมีแกนใตอยูทางดานเหนือ แกนแมเหล็กโลกเอียงทํามุมกับแกนเหนือ-ใตทางภูมิศาสตร
(แกนหมุนของโลก) 12 องศา ดังภาพที่ 7




Copyright ©2004 The LESA Project                                                 โครงสรางของโลก 8/6
ภาพที่ 8 สนามแมเหล็กโลก

       สนามแมเหล็กโลกก็มิใชเปนรูปทรงกลม (ภาพที่ 8) อิทธิพลของลมสุริยะทําใหดานที่อยูใกลดวง
อาทิตยมีความกวางนอยกวาดานตรงขามดวงอาทิตย สนามแมเหล็กโลกไมใชส่ิงคงที่ แตมีการเปลี่ยนแปลง
ความเขมและสลับขั้วเหนือ-ใต ทุกๆ หนึ่งหมื่นป ในปจจุบันสนามแมเหล็กโลกอยูในชวงที่มีกําลังออน
สนามแมเหล็กโลกเปนสิ่งที่จําเปนที่เอื้ออํานวยในการดํารงชีวิต หากปราศจากสนามแมเหล็กโลกแลว
อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตยและอวกาศ จะพุงชนพื้นผิวโลก ทําใหสิ่งมีชีวิตไมสามารถดํารงอยูได
(ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในบทที่ 3 พลังงานจากดวงอาทิตย)

เกร็ดความรู: ทิศเหนือที่อานไดจากเข็มทิศแมเหล็ก อาจจะไมตรงกับทิศเหนือจริง ดวยเหตุผล 2 ประการคือ
                          
          • ขั้วแมเหล็กโลก และขั้วโลก มิใชจดเดียวกัน
                                                  ุ
          • ในบางพื้นที่ของโลก เสนแรงแมเหล็กมีความเบี่ยงเบน (Magnetic deviation) มิไดขนาน
                กับเสนลองจิจูด (เสนแวง) ทางภูมศาสตร แตโชคดีทบริเวณประเทศไทยมีคาความ
                                                    ิ               ี่
                เบี่ยงเบน = 0 ดังนั้นจึงถือวา ทิศเหนือแมเหล็กเปนทิศเหนือจริงได




Copyright ©2004 The LESA Project                                                   โครงสรางของโลก 9/6
การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก
      เปลือกโลกมิไดเปนแผนเดียวตอเนื่องติดกันดังเชนเปลือกไข หากแตเหมือนเปลือกไขแตกราว มี
แผนหลายแผนเรียงชิดติดกันเรียกวา “เพลต” (Plate) ซึ่งมีอยูประมาณ 20 เพลต เพลตที่มีขนาดใหญ ไดแก
เพลตแปซิฟก เพลตอเมริกาเหนือ เพลตอเมริกาใต เพลตยูเรเซีย เพลตแอฟริกา เพลตอินโด-ออสเตรเลีย
และเพลตแอนตารกติก เปนตน เพลตแปซิฟกเปนเพลตที่ใหญที่สุดและไมมีเปลือกทวีป กินอาณาเขตหนึ่ง
ในสามของพื้นผิวโลก เพลตทุกเพลตเคลื่อนตัวเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปรางอยูตลอดเวลา (ดูภาพที่ 1)




                                         ภาพที่ 1 การเคลื่อนตัวของเพลต
กระบวนการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก
         เพลตประกอบดวยเปลือกทวีปและเปลือกมหาสมุทรวางตัวอยูบนแมนเทิลชั้นบนสุด ซึ่งเปนของแข็ง
ในชั้นลิโทสเฟยร ลอยอยูบนหินหนืดรอนในชั้นแอสทีโนสเฟยรอีกทีหนึ่ง หินหนืด (Magma) เปนวัสดุ
เนื้อออนเคลื่อนที่หมุนเวียนดวยการพาความรอนภายในโลก คลายการเคลื่อนตัวของน้ําเดือดในกาตมน้ํา
การเคลื่ อ นตั ว ของวั ส ดุ ใ นชั้ น แอสที โ นสเฟ ย ร ทํ า ให เ กิ ด การเคลื่ อ นตั ว เพลต (ดู ภ าพที่ 2) เราเรี ย ก
กระบวนการเชนนี้วา “ธรณีแปรสัณฐาน” หรือ “เพลตเทคโทนิคส” (Plate Tectonics)




                                     ภาพที่ 2 กระบวนการธรณีแปรสัณฐาน

Copyright ©2004 The LESA Project                                                                 โครงสรางของโลก 10/6
• การพาความรอนจากภายในของโลกทําใหวัสดุในชั้นแอสทีโนสเฟยร (Convection cell) ลอยตัวดัน
     พื้นมหาสมุทรขึ้นมากลายเปน “สันกลางมหาสมุทร” (Mid-ocean ridge) หินหนืดรอนหรือแมกมา
     ซึ่งโผลขึ้นมาผลักพื้นมหาสมุทรใหเคลื่อนที่ขยายตัวออกทางขาง
   • เนื่องจากเปลือกมหาสมุทรมีความหนาแนนมากกวาเปลือกทวีป ดังนั้นเมื่อเปลือกมหาสมุทรชน
     กับเปลือกทวีป เปลือกมหาสมุทรจะมุดตัวต่ําลงกลายเปน “เหวมหาสมุทร” (Trench) และหลอม
     ละลายในแมนเทิลอีกครังหนึ่ง
                             ้
   • มวลหินหนืดที่เกิดจากการรีไซเคิลของเปลือกมหาสมุทรทีจมตัวลง เรียกวา “พลูตอน” (Pluton) มี
                                                           ่
     ความหนาแนนนอยกวาเปลือกทวีป จึงลอยตัวแทรกขึ้นมาเปนแนวภูเขาไฟ เชน เทือกเขาแอนดีส
     ทางฝงตะวันตกของทวีปอเมริกาใต




                                      ภาพที่ 3 รอยตอของเพลต
รอยตอของขอบเพลต (Plate boundaries)
   • เพลตแยกจากกัน (Divergent) เมื่อแมกมาในชั้นแอสทีโนสเฟยรดันตัวขึ้น ทําใหเพลตจะขยายตัว
     ออกจากกัน แนวเพลตแยกจากกันสวนมากเกิดขึ้นในบริเวณสันกลางมหาสมุทร (ภาพที่ 3)
   • เพลตชนกัน (Convergent) เมื่อเพลตเคลื่อนที่เขาชนกัน เพลตที่มีความหนาแนนสูงกวาจะมุดตัว
     ลงและหลอมละลายในแมนเทิล สวนเพลตที่มีความหนาแนนนอยกวาจะถูกเกยสูงขึ้นกลายเปน
     เทือกเขา เชน เทือกเขาหิมาลัย เกิดจากการชนกันของเพลตอินเดียและเพลตเอเชีย เทือกเขา
     แอพพาเลเชียน เกิดจากการชนกันของเพลตอเมริกาเหนือกับเพลตแอฟริกา
   • รอยเลื่อน (Transform fault) เปนรอยเลื่อนขนาดใหญ มักเกิดขึ้นในบริเวณเทือกเขากลาง
     มหาสมุทร แตบางครั้งก็เกิดขึ้นบริเวณชายฝง เชน รอยเลื่อนแอนเดรียส ที่ทําใหเกิดแผนดินไหวใน
     รัฐแคลิฟอรเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากการเคลื่อนที่สวนกันของเพลตอเมริกาเหนือและ
     เพลตแปซิฟก

วัฏจักรวิลสัน
         หินบนเปลือกโลกสวนใหญมีอายุนอยไมกี่รอยลานป เมื่อเทียบกับโลกซึ่งมีอายุประมาณ 4,000 ลานป
และเปลือกโลกก็มีการเคลื่อนที่อยูตลอดเวลา นักธรณีวิทยาชาวแคนาดาชื่อ ทูโซ วิลสัน ไดตั้งสมมติฐานไววา
เพลตขนาดใหญถูกทําลายและสรางขี้นใหมในลักษณะรีไซเคิลทุกๆ 500 ลานป เนื่องจากโลกของเรามีเสน
รอบวงยาวประมาณ 40,000 กิโลเมตร จึงคํานวณไดวา เพลตเคลื่อนที่ดวยความเร็วปละ 4 เซนติเมตร
ดังนั้นเพลตสองเพลตซึ่งแยกตัวออกจากกันในซีกโลกหนึ่ง จะเคลื่อนที่ไปชนกันในซีกโลกตรงขามโดยใช
เวลาประมาณ 500 ลานป ดูรายละเอียดในภาพที่ 4

Copyright ©2004 The LESA Project                                                    โครงสรางของโลก 11/6
ภาพที่ 4 วัฏจักรวิลสัน

   • ภาพที่ 4 ก. เพลตเกิดขึ้นใหมจากการโผลขึ้นของแมกมาในจุดรอนใตมหาสมุทร แมกมาดันเปลือก
     ทวีปทั้งสองแยกจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนเปลือกมหาสมุทรในซีกโลกฝงตรงขามซึ่งมีอุณหภูมิ
     ต่ํากวาและจมตัวลง การชนกันทําใหมหาสมุทรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง
   • ภาพที่ 4 ข. เปลือกทวีปชนกันทําใหเกิดทวีปขนาดยักษในซีกโลกหนึ่ง และอีกซีกโลกหนึ่งกลายเปน
     มหาสมุทรขนาดยักษเชนกัน
   • ภาพที่ 4 ค. เมื่อเวลาผานไปเปลือกโลกเกิดการแยกตัวเนื่องจากจุดรอนขางใต ทําใหเกิดเปลือก
     มหาสมุทรอันใหม ดันเปลือกทวีปใหแยกตัวจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนกับเปลือกมหาสมุทรในซีก
     ตรงขามที่เย็นกวา ทําใหมหาสมุทรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง และในที่สดเปลือกทวีปทั้งสอง
                                                                            ุ
     จะชนกัน เปนอันครบกระบวนการของวัฏจักรวิลสัน




                                   ภาพที่ 5 โลกเมื่อ 200 ลานปกอน
ทวีปในอดีต
       เมื่อมองดูแผนที่โลก หากเราตัดสวนที่เปนพื้นมหาสมุทรออก จะพบวาสวนโคงของขอบแตละทวีป
นั้น โคงรับกันราวกับนํามาเลื่อนตอกันไดเสมือนเกมสตอแผนภาพ (Jigsaw หรือ puzzle) นักธรณีวิทยา
พบวา ตามบริเวณแนวรอยตอของเพลตตางๆ มักเปนที่ตั้งของเทือกเขาสูงและภูเขาไฟ ทั้งบนทวีปและใต
มหาสมุทร การศึกษาการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกดวยทฤษฎีเพลตเทคโทนิคส ประกอบกับรองรอยทาง

Copyright ©2004 The LESA Project                                              โครงสรางของโลก 12/6
ธรณีวิทยาในอดีตพบวา เมื่อ 200 ลานปกอน ทุกทวีปอยูชิดติดกันเปนแผนดินขนาดใหญเรียกวา “แพนเจีย”
(Pangaea) โดยมีดินแดนทางตอนเหนือชื่อ “ลอเรเซีย” (Lawresia) และดินแดนทางใตชื่อ “กอนดวานา”
(Gonwana) ซึ่งแบงแยกดวยทะเลเททิส ดังที่แสดงในภาพที่ 5




                 ภาพที่ 6 สภาพภูมิอากาศในอดีต สีเขียวคือปาเขตรอน สีขาวคือธารน้ําแข็ง
         ภาพที่ 6 แสดงใหเห็นวาเมื่อ 200 ลานปกอน ทางตอนใตของทวีปอเมริกาใต แอฟริกา อินเดีย
ออสเตรเลีย เคยอยูชิดติดกับทวีปแอนตารกติกในบริเวณขั้วใต ซึ่งเปนเขตหนาวเย็น โดยมีหลักฐานเปน
รองรอยของธารน้ําแข็งในอดีต ในขณะที่ตอนใตของทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย มีหลักฐานบงชี้วา
เคยเปนเขตรอนแถบศูนยสูตรมากอน เนื่องจากอุดมสมบูรณดวยถานหินและน้ํามัน ซึ่งเกิดจากการทับถม
ของพืชในอดีต ประกอบกับหลักฐานทางฟอสซิลในภาพที่ 7 แสดงใหเห็นวา เมื่อครั้งกอนแผนดินเหลานี้เคย
อยูชิดติดกัน พืชและสัตวบางชนิดจึงแพรขยายพันธุบนดินแดนเหลานี้ในอดีต




                                   ภาพที่ 7 การแพรพันธุของสัตวในอดีต




Copyright ©2004 The LESA Project                                                 โครงสรางของโลก 13/6

ระบบสุริยะ

  • 1.
    กําเนิดระบบสุรยะ ิ ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยและบริวาร ซึ่งโคจรอยูรอบดวงอาทิตยไดแก ดาวเคราะห 9 ดวง บริวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหนอยและดาวหาง ดาวเคราะห 4 ดวงที่อยูใกลดวง อาทิตยเรียกวา ดาวเคราะหชั้นใน ซึ่งเปนดาวเคราะหขนาดเล็กและมีพื้นผิวเปนของแข็ง ไดแก ดาวพุธ ดาว ศุกร โลกและดาวอังคาร ดาวเคราะห 5 ดวงที่อยูถัดออกไปเรียกวา ดาวเคราะหชั้นนอก ซึ่งมีขนาดใหญ และมีองคประกอบสวนใหญเปนกาซ ยกเวนดาวเคราะหดวงนอกสุด คือ ดาวพลูโตที่มีขนาดเล็กและมี พื้นผิวเปนของแข็ง ภาพที่ 1 ระบบสุริยะ (ที่มา: JPL/ NASA) ระบบสุริยะเกิดจากกลุมกาซและฝุนในอวกาศ ยุบรวมกันภายใตอทธิพลของแรงโนมถวง เมื่อ ิ 4,600 ลานปที่ผานมา ทีใจกลางของกลุมกาซเกิดเปนดาวฤกษ คือ ดวงอาทิตย เศษฝุนและกาซที่เหลือ ่ จากการเกิดเปนดาวฤกษ เคลื่อนที่อยูลอมรอบ เกิดการชนและรวมตัวกันเปนภายใตอทธิพลของแรงโนม ิ ถวงในชวงเวลาหลายรอยลานป ในที่สุดกลายเปนดาวเคราะหบริวารและวัตถุอื่นๆ ในระบบสุรยะ ิ ภาพที่ 2 กําเนิดระบบสุริยะ ขอมูลที่นารู • ระบบสุริยะมีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,000 ลานกิโลเมตร • 99% ของเนื้อสารทังหมดของระบบสุริยะ รวมอยูทดวงอาทิตย ้ ี่ Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 1/6
  • 2.
    ตําแหนงของโลกในจักรวาล โลก (The Earth) โลกของเรามีขนาดเสนผานศูนยกลาง 12,756 กิโลเมตร โลกอยูหางจาก ดวงอาทิตย 150 ลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน 8 นาที กวาจะถึงโลก ระบบสุริยะ (Solar System) ประกอบดวยดวงอาทิตยเปนดาวฤกษอยูตรงศูนยกลาง มีดาวเคราะห 9 ดวง เปนบริวารโคจรลอมรอบ ดาวเคราะหแตละดวงอาจมีดวงจันทรเปน บริ วารโคจล อมรอบอี กที หนึ่ ง ดาวพลู โตอยู ห างจากดวงอาทิ ตย 6 พันลานกิโลเมตร แสงอาทิตยตองใชเวลาเดินทางนาน 5 ชั่วโมงครึ่ง กวาจะถึงดาวพลูโต ดาวฤกษเพื่อนบาน (Stars) ดาวฤกษแตละดวงอาจมีระบบดาวเคราะหเปนบริวาร เชนเดียวกับระบบ สุริยะของเรา ดาวฤกษแตละดวงอยูหางกันเปนระยะทางหลายลานลาน กิโลเมตร ดาวฤกษที่อยูใกลที่สุดของดวงอาทิตยชื่อ “ปรอกซิมา เซนทอ รี” (Proxima Centauri) อยูหางออกไป 40 ลานลานกิโลเมตร หรือ 4.2 ปแสง ดาวฤกษซึ่งมองเห็นเปนดวงสวางบนทองฟา สวนมากจะอยูหางไม เกิน 2,000 ปแสง กาแล็กซี (Galaxy) กาแล็กซีคืออาณาจักรของดวงดาว กาแล็กซีของเราชื่อ “กาแล็กซีทาง ชางเผือก” (The Milky Way Galaxy) มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 1 แสน ปแสง ประกอบดวยดาวฤกษประมาณ 1 พันลานดวง ดวงอาทิตยของเรา อยูหางจากใจกลางของกาแล็กซีเปนระยะทางประมาณ 3 หมื่นปแสง (2 ใน 3 ของรัศมี) กระจุกกาแล็กซี (Cluster of galaxies) กาแล็กซีอยูรวมกันเปน กลุม (Group) หรือกระจุก (Cluster) “กลุม กาแล็กซีของเรา” (The local group) มีจํานวนมากกวา 10 กาแล็กซี กาแล็ ก ซี เ พื่ อ นบ า นของเรามี ชื่ อ ว า “กาแล็ ก ซี แ อนโดรมี ด า” (Andromeda galaxy) อยูหาง 2.3 ลานปแสง กลุมกาแล็กซีทองถิ่น มีขนาดเสนผานศูนยกลาง 10 ลานปแสง ซูเปอรคลัสเตอร (Supercluster) ซูเปอรคลัสเตอร ประกอบดวยกระจุกกาแล็กซีหลายกระจุก “ซูเปอรคลัส เตอรของเรา” (The local supercluster) มีกาแล็กซีประมาณ 2 พัน Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 2/6
  • 3.
    กาแล็กซี ตรงใจกลางเปนที่ตงของ “กระจุกเวอรโก”(Virgo cluster) ซึ่งประกอบดวยกาแล็กซีประมาณ 50 ั้ กาแล็กซี อยูหางออกไป 65 ลานปแสง กลุมกาแล็กซีทองถิ่นของเรา กําลังเคลื่อนทีออกจากกระจุกเวอรโก ดวย   ่ ความเร็ว 400 กิโลเมตร/วินาที เอกภพ (Universe) “เอกภพ” หรือ “จักรวาล” หมายถึง อาณาบริเวณโดยรวมซึ่งบรรจุทุกสรรพสิ่งทั้งหมด นักดาราศาสตรยังไม ทราบวา ขอบของเอกภพสิ้นสุดที่ตรงไหน แตพวกเขาพบวากระจุกกาแล็กซีกําลังเคลือนที่ออกจากกัน นั่นแสดง ่ ใหเห็นวาเอกภพกําลังขยายตัว เมื่อคํานวณยอนกลับนักดาราศาสตรพบวา เมื่อกอนทุกสรรพสิ่งเปนจุด ๆ เดียว เอกภพถือกําเนิดขึ้นดวย ”การระเบิดใหญ” (Big Bang) เมื่อประมาณ 13,000 ลานปมาแลว โครงสรางของโลก กําเนิดโลก เมื่อประมาณ 4,600 ลานปมาแลว กลุมกาซในเอกภพบริเวณนี้ ไดรวมตัวกันเปนหมอกเพลิงมีชื่อวา “โซลารเนบิวลา” (Solar แปลวา สุริยะ, Nebula แปลวา หมอกเพลิง) แรงโนมถวงทําใหกลุมกาซยุบตัวและ หมุนตัวเปนรูปจาน ใจกลางมีความรอนสูงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียรแบบฟวชั่น กลายเปนดาวฤกษที่ชอวาดวง ื่ อาทิตย สวนวัสดุที่อยูรอบๆ มีอณหภูมต่ํากวา รวมตัวเปนกลุมๆ มีมวลสารและความหนาแนนมากขึ้นเปน  ุ ิ ชั้นๆ และกลายเปนดาวเคราะหในที่สุด (ภาพที่ 1) ภาพที่ 1 กําเนิดระบบสุริยะ โลกในยุคแรกเปนของเหลวหนืดรอน ถูกกระหน่ําชนดวยอุกกาบาตตลอดเวลา องคประกอบซึ่งเปน ธาตุห นัก เช น เหล็ ก และนิ เกิ ล จมตัวลงสูแ กนกลางของโลก ขณะที่องค ประกอบซึ่งเปนธาตุเบา เช น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสูเปลือกนอก กาซตางๆ เชน ไฮโดรเจนและคารบอนไดออกไซด พยายามแทรกตัวออก จากพื้นผิว กาซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตยทําลายใหแตกเปนประจุ สวนหนึ่งหลุดหนีออกสู Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 3/6
  • 4.
    อวกาศ อีกสวนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเปนไอน้ํา เมื่อโลกเย็นลงเปลือกนอกตกผลึกเปนของแข็ง ไอน้ําในอากาศควบแนนเกิดฝน น้ําฝนไดละลายคารบอนไดออกไซดลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและ มหาสมุ ท ร สองพั น ล า นป ต อ มาการวิ วั ฒ นาการของสิ่ ง มี ชี วิ ต ได นํ า คาร บ อนไดออกไซด ม าผ า นการ สังเคราะหแสง เพื่อสรางพลังงาน และใหผลผลิตเปนกาซออกซิเจน กาซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสูชั้นบรรยากาศ ชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเปนกาซโอโซน ซึ่งชวยปองกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต ทําใหสิ่งมีชีวิต มากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสําคัญตอการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลก ในเวลาตอมา (ภาพที่ 2) ภาพที่ 2 กําเนิดโลก โครงสรางภายในของโลก โลกมีขนาดเสนผานศูนยกลางยาว 12,756 กิโลเมตร (รัศมี 6,378 กิโลเมตร) มีมวลสาร 6 x 1024 กิโลกรัม และมีความหนาแนนเฉลี่ย 5.5 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร (หนาแนนกวาน้ํา 5.5 เทา) นักธรณีวิทยาทําการศึกษาโครงสรางภายในของโลก โดยศึกษาการเดินทางของ “คลื่นซิสมิค” (Seismic waves) ซึ่งมี 2 ลักษณะ คือ ภาพที่ 3 คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และคลื่นทุติยภูมิ (S wave) Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 4/6
  • 5.
    • คลื่นปฐมภูมิ (Pwave) เปนคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดย อนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นสงผานไป คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผานตัวกลางที่เปนของแข็ง ของเหลว และกาซ เปนคลื่นที่สถานีวัด แรงสั่นสะเทือนสามารถรับไดกอนชนิดอืน โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาที ่ คลื่นปฐมภูมทําใหเกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน ดังภาพที่ 3 ิ • คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เปนคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดย อนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผาน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน คลื่นชนิดนี้ผานไดเฉพาะตัวกลางที่เปนของแข็งเทานั้น ไมสามารถเดินทางผานของเหลว คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที คลื่นทุติยภูมิทําใหชั้นหินเกิดการ คดโคง ภาพที่ 4 การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผนดินไหว ขณะที่เกิดแผนดินไหว (Earthquake) จะเกิดแรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นซิสมิคขยายแผจากศูนยเกิด แผนดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เนื่องจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแนนไมเทากัน และมี สถานะต า งกั น คลื่ น ทั้ ง สองจึ ง มี ค วามเร็ ว และทิ ศ ทางที่ เ ปลี่ ย นแปลงไปดั ง ภาพที่ 4 คลื่ น ปฐมภู มิ ห รื อ P wave สามารถเดินทางผานศูนยกลางของโลกไปยังซีกโลกตรงขามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู ระหวางมุม 100 – 140 องศา แตคลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไมสามารถเดินทางผานชั้นของเหลวได จึง ปรากฏแตบนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผนดินไหว โดยมีเขตอับอยูที่มุม 120 องศาเปนตนไป Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 5/6
  • 6.
    โครงสรางภายในของโลกแบงตามองคประกอบทางเคมี นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 3 สวน โดยพิจารณาจากองคประกอบทางเคมี ดังนี้ (ภาพที่ 5) • เปลือกโลก (Crust) เปนผิวโลกชั้นนอก มีองคประกอบสวนใหญเปนซิลิกอนออกไซด และ อะลูมิเนียมออกไซด • แมนเทิล (Mantle) คือสวนซึ่งอยูอยูใตเปลือกโลกลงไปจนถึงระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร มีองคประกอบหลักเปนซิลิคอนออกไซด แมกนีเซียมออกไซด และเหล็กออกไซด • แกนโลก (Core) คือสวนที่อยูใจกลางของโลก มีองคประกอบหลักเปนเหล็ก และนิเกิล ภาพที่ 5 องคประกอบทางเคมีของโครงสรางภายในของโลก Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 6/6
  • 7.
    ภาพที่ 6 โครงสรางภายในของโลก โครงสรางภายในของโลกแบงตามคุณสมบัติทางกายภาพ นักธรณีวิทยา แบงโครงสรางภายในของโลกออกเปน 5 สวน โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพ ดังนี้ (ภาพที่ 6) • ลิโทสเฟยร (Lithosphere) คือ สวนชั้นนอกสุดของโลก ประกอบดวย เปลือกโลกและแมนเทิล ชั้นบนสุด ดังนี้ o เปลือกทวีป (Continental crust) สวนใหญเปนหินแกรนิตมีความหนาเฉลี่ย 35 กิโลเมตร ความหนาแนน 2.7 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร o เปลือกสมุทร (Oceanic crust) เปนหินบะซอลตความหนาเฉลีย 5 กิโลเมตร ความ ่ หนาแนน 3 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร (มากกวาเปลือกทวีป) o แมนเทิลชั้นบนสุด (Uppermost mantle) เปนวัตถุแข็งซึ่งรองรับเปลือกทวีปและ เปลือกสมุทรอยูลึกลงมาถึงระดับลึก 100 กิโลเมตร • แอสทีโนสเฟยร (Asthenosphere) เปนแมนเทิลชันบนซึ่งอยูใตลิโทสเฟยรลงมาจนถึงระดับ ้ 700 กิโลเมตร เปนวัสดุเนื้อออนอุณหภูมิประมาณ 600 – 1,000°C เคลื่อนที่ดวยกลไกการพา  ความรอน (Convection) มีความหนาแนนประมาณ 3.3 กรัม/เซนติเมตร Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 7/6
  • 8.
    • เมโซสเฟยร (Mesosphere)เปนแมนเทิลชั้นลางซึ่งอยูลึกลงไปจนถึงระดับ 2,900 กิโลเมตร มี  สถานะเปนของแข็งอุณหภูมิประมาณ 1,000 – 3,500°C มีความหนาแนนประมาณ 5.5 กรัม/ เซนติเมตร • แกนชั้นนอก (Outer core) อยูลึกลงไปถึงระดับ 5,150 กิโลเมตร เปนเหล็กหลอมละลายมี อุณหภูมิสูง 1,000 – 3,500°C เคลื่อนตัวดวยกลไกการพาความรอนทําใหเกิดสนามแมเหล็ก โลก มีความหนาแนน 10 กรัม/ลูกบาศกเซนติเมตร • แกนชั้นใน (Inner core) เปนเหล็กและนิเกิลในสถานะของแข็งซึ่งมีอุณหภูมสูงถึง 5,000 °C ิ ความหนาแนน 12 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร จุดศูนยกลางของโลกอยูทระดับลึก 6,370 ี่ กิโลเมตร สนามแมเหล็กโลก แกนโลกมีองคประกอบหลักเปนเหล็ก แกนโลกชั้นใน (Inner core) มีความกดดันสูงจึงมีสถานะ เปนของแข็ง สวนแกนชั้นนอก (Outer core) มีความกดดันนอยกวาจึงมีสถานะเปนของเหลวหนืด แกนชั้นในมีอุณหภูมิสูงกวาแกนชั้นนอก พลังงานความรอนจากแกนชั้นใน จึงถายเทขึ้นสูแกนชั้นนอกดวย การพาความรอน (Convection) เหล็กหลอมละลายเคลื่อนที่หมุนวนอยางชาๆ ทําใหเกิดการเคลื่อนที่ของ กระแสไฟฟา และเหนี่ยวนําใหเกิดสนามแมเหล็กโลก (The Earth’s magnetic field) ภาพที่ 7 แกนแมเหล็กโลก อยางไรก็ตามแกนแมเหล็กโลกและแกนหมุนของโลกมิใชแกนเดียวกัน แกนแมเหล็กโลกมีขั้วเหนือ อยูทางดานใต และมีแกนใตอยูทางดานเหนือ แกนแมเหล็กโลกเอียงทํามุมกับแกนเหนือ-ใตทางภูมิศาสตร (แกนหมุนของโลก) 12 องศา ดังภาพที่ 7 Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 8/6
  • 9.
    ภาพที่ 8 สนามแมเหล็กโลก สนามแมเหล็กโลกก็มิใชเปนรูปทรงกลม (ภาพที่ 8) อิทธิพลของลมสุริยะทําใหดานที่อยูใกลดวง อาทิตยมีความกวางนอยกวาดานตรงขามดวงอาทิตย สนามแมเหล็กโลกไมใชส่ิงคงที่ แตมีการเปลี่ยนแปลง ความเขมและสลับขั้วเหนือ-ใต ทุกๆ หนึ่งหมื่นป ในปจจุบันสนามแมเหล็กโลกอยูในชวงที่มีกําลังออน สนามแมเหล็กโลกเปนสิ่งที่จําเปนที่เอื้ออํานวยในการดํารงชีวิต หากปราศจากสนามแมเหล็กโลกแลว อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตยและอวกาศ จะพุงชนพื้นผิวโลก ทําใหสิ่งมีชีวิตไมสามารถดํารงอยูได (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในบทที่ 3 พลังงานจากดวงอาทิตย) เกร็ดความรู: ทิศเหนือที่อานไดจากเข็มทิศแมเหล็ก อาจจะไมตรงกับทิศเหนือจริง ดวยเหตุผล 2 ประการคือ  • ขั้วแมเหล็กโลก และขั้วโลก มิใชจดเดียวกัน ุ • ในบางพื้นที่ของโลก เสนแรงแมเหล็กมีความเบี่ยงเบน (Magnetic deviation) มิไดขนาน กับเสนลองจิจูด (เสนแวง) ทางภูมศาสตร แตโชคดีทบริเวณประเทศไทยมีคาความ ิ ี่ เบี่ยงเบน = 0 ดังนั้นจึงถือวา ทิศเหนือแมเหล็กเปนทิศเหนือจริงได Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 9/6
  • 10.
    การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก เปลือกโลกมิไดเปนแผนเดียวตอเนื่องติดกันดังเชนเปลือกไข หากแตเหมือนเปลือกไขแตกราว มี แผนหลายแผนเรียงชิดติดกันเรียกวา “เพลต” (Plate) ซึ่งมีอยูประมาณ 20 เพลต เพลตที่มีขนาดใหญ ไดแก เพลตแปซิฟก เพลตอเมริกาเหนือ เพลตอเมริกาใต เพลตยูเรเซีย เพลตแอฟริกา เพลตอินโด-ออสเตรเลีย และเพลตแอนตารกติก เปนตน เพลตแปซิฟกเปนเพลตที่ใหญที่สุดและไมมีเปลือกทวีป กินอาณาเขตหนึ่ง ในสามของพื้นผิวโลก เพลตทุกเพลตเคลื่อนตัวเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปรางอยูตลอดเวลา (ดูภาพที่ 1) ภาพที่ 1 การเคลื่อนตัวของเพลต กระบวนการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก เพลตประกอบดวยเปลือกทวีปและเปลือกมหาสมุทรวางตัวอยูบนแมนเทิลชั้นบนสุด ซึ่งเปนของแข็ง ในชั้นลิโทสเฟยร ลอยอยูบนหินหนืดรอนในชั้นแอสทีโนสเฟยรอีกทีหนึ่ง หินหนืด (Magma) เปนวัสดุ เนื้อออนเคลื่อนที่หมุนเวียนดวยการพาความรอนภายในโลก คลายการเคลื่อนตัวของน้ําเดือดในกาตมน้ํา การเคลื่ อ นตั ว ของวั ส ดุ ใ นชั้ น แอสที โ นสเฟ ย ร ทํ า ให เ กิ ด การเคลื่ อ นตั ว เพลต (ดู ภ าพที่ 2) เราเรี ย ก กระบวนการเชนนี้วา “ธรณีแปรสัณฐาน” หรือ “เพลตเทคโทนิคส” (Plate Tectonics) ภาพที่ 2 กระบวนการธรณีแปรสัณฐาน Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 10/6
  • 11.
    • การพาความรอนจากภายในของโลกทําใหวัสดุในชั้นแอสทีโนสเฟยร (Convectioncell) ลอยตัวดัน พื้นมหาสมุทรขึ้นมากลายเปน “สันกลางมหาสมุทร” (Mid-ocean ridge) หินหนืดรอนหรือแมกมา ซึ่งโผลขึ้นมาผลักพื้นมหาสมุทรใหเคลื่อนที่ขยายตัวออกทางขาง • เนื่องจากเปลือกมหาสมุทรมีความหนาแนนมากกวาเปลือกทวีป ดังนั้นเมื่อเปลือกมหาสมุทรชน กับเปลือกทวีป เปลือกมหาสมุทรจะมุดตัวต่ําลงกลายเปน “เหวมหาสมุทร” (Trench) และหลอม ละลายในแมนเทิลอีกครังหนึ่ง ้ • มวลหินหนืดที่เกิดจากการรีไซเคิลของเปลือกมหาสมุทรทีจมตัวลง เรียกวา “พลูตอน” (Pluton) มี ่ ความหนาแนนนอยกวาเปลือกทวีป จึงลอยตัวแทรกขึ้นมาเปนแนวภูเขาไฟ เชน เทือกเขาแอนดีส ทางฝงตะวันตกของทวีปอเมริกาใต ภาพที่ 3 รอยตอของเพลต รอยตอของขอบเพลต (Plate boundaries) • เพลตแยกจากกัน (Divergent) เมื่อแมกมาในชั้นแอสทีโนสเฟยรดันตัวขึ้น ทําใหเพลตจะขยายตัว ออกจากกัน แนวเพลตแยกจากกันสวนมากเกิดขึ้นในบริเวณสันกลางมหาสมุทร (ภาพที่ 3) • เพลตชนกัน (Convergent) เมื่อเพลตเคลื่อนที่เขาชนกัน เพลตที่มีความหนาแนนสูงกวาจะมุดตัว ลงและหลอมละลายในแมนเทิล สวนเพลตที่มีความหนาแนนนอยกวาจะถูกเกยสูงขึ้นกลายเปน เทือกเขา เชน เทือกเขาหิมาลัย เกิดจากการชนกันของเพลตอินเดียและเพลตเอเชีย เทือกเขา แอพพาเลเชียน เกิดจากการชนกันของเพลตอเมริกาเหนือกับเพลตแอฟริกา • รอยเลื่อน (Transform fault) เปนรอยเลื่อนขนาดใหญ มักเกิดขึ้นในบริเวณเทือกเขากลาง มหาสมุทร แตบางครั้งก็เกิดขึ้นบริเวณชายฝง เชน รอยเลื่อนแอนเดรียส ที่ทําใหเกิดแผนดินไหวใน รัฐแคลิฟอรเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เกิดจากการเคลื่อนที่สวนกันของเพลตอเมริกาเหนือและ เพลตแปซิฟก วัฏจักรวิลสัน หินบนเปลือกโลกสวนใหญมีอายุนอยไมกี่รอยลานป เมื่อเทียบกับโลกซึ่งมีอายุประมาณ 4,000 ลานป และเปลือกโลกก็มีการเคลื่อนที่อยูตลอดเวลา นักธรณีวิทยาชาวแคนาดาชื่อ ทูโซ วิลสัน ไดตั้งสมมติฐานไววา เพลตขนาดใหญถูกทําลายและสรางขี้นใหมในลักษณะรีไซเคิลทุกๆ 500 ลานป เนื่องจากโลกของเรามีเสน รอบวงยาวประมาณ 40,000 กิโลเมตร จึงคํานวณไดวา เพลตเคลื่อนที่ดวยความเร็วปละ 4 เซนติเมตร ดังนั้นเพลตสองเพลตซึ่งแยกตัวออกจากกันในซีกโลกหนึ่ง จะเคลื่อนที่ไปชนกันในซีกโลกตรงขามโดยใช เวลาประมาณ 500 ลานป ดูรายละเอียดในภาพที่ 4 Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 11/6
  • 12.
    ภาพที่ 4 วัฏจักรวิลสัน • ภาพที่ 4 ก. เพลตเกิดขึ้นใหมจากการโผลขึ้นของแมกมาในจุดรอนใตมหาสมุทร แมกมาดันเปลือก ทวีปทั้งสองแยกจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนเปลือกมหาสมุทรในซีกโลกฝงตรงขามซึ่งมีอุณหภูมิ ต่ํากวาและจมตัวลง การชนกันทําใหมหาสมุทรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง • ภาพที่ 4 ข. เปลือกทวีปชนกันทําใหเกิดทวีปขนาดยักษในซีกโลกหนึ่ง และอีกซีกโลกหนึ่งกลายเปน มหาสมุทรขนาดยักษเชนกัน • ภาพที่ 4 ค. เมื่อเวลาผานไปเปลือกโลกเกิดการแยกตัวเนื่องจากจุดรอนขางใต ทําใหเกิดเปลือก มหาสมุทรอันใหม ดันเปลือกทวีปใหแยกตัวจากกัน และเคลื่อนที่ไปชนกับเปลือกมหาสมุทรในซีก ตรงขามที่เย็นกวา ทําใหมหาสมุทรทางดานตรงขามมีขนาดเล็กลง และในที่สดเปลือกทวีปทั้งสอง ุ จะชนกัน เปนอันครบกระบวนการของวัฏจักรวิลสัน ภาพที่ 5 โลกเมื่อ 200 ลานปกอน ทวีปในอดีต เมื่อมองดูแผนที่โลก หากเราตัดสวนที่เปนพื้นมหาสมุทรออก จะพบวาสวนโคงของขอบแตละทวีป นั้น โคงรับกันราวกับนํามาเลื่อนตอกันไดเสมือนเกมสตอแผนภาพ (Jigsaw หรือ puzzle) นักธรณีวิทยา พบวา ตามบริเวณแนวรอยตอของเพลตตางๆ มักเปนที่ตั้งของเทือกเขาสูงและภูเขาไฟ ทั้งบนทวีปและใต มหาสมุทร การศึกษาการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกดวยทฤษฎีเพลตเทคโทนิคส ประกอบกับรองรอยทาง Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 12/6
  • 13.
    ธรณีวิทยาในอดีตพบวา เมื่อ 200ลานปกอน ทุกทวีปอยูชิดติดกันเปนแผนดินขนาดใหญเรียกวา “แพนเจีย” (Pangaea) โดยมีดินแดนทางตอนเหนือชื่อ “ลอเรเซีย” (Lawresia) และดินแดนทางใตชื่อ “กอนดวานา” (Gonwana) ซึ่งแบงแยกดวยทะเลเททิส ดังที่แสดงในภาพที่ 5 ภาพที่ 6 สภาพภูมิอากาศในอดีต สีเขียวคือปาเขตรอน สีขาวคือธารน้ําแข็ง ภาพที่ 6 แสดงใหเห็นวาเมื่อ 200 ลานปกอน ทางตอนใตของทวีปอเมริกาใต แอฟริกา อินเดีย ออสเตรเลีย เคยอยูชิดติดกับทวีปแอนตารกติกในบริเวณขั้วใต ซึ่งเปนเขตหนาวเย็น โดยมีหลักฐานเปน รองรอยของธารน้ําแข็งในอดีต ในขณะที่ตอนใตของทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย มีหลักฐานบงชี้วา เคยเปนเขตรอนแถบศูนยสูตรมากอน เนื่องจากอุดมสมบูรณดวยถานหินและน้ํามัน ซึ่งเกิดจากการทับถม ของพืชในอดีต ประกอบกับหลักฐานทางฟอสซิลในภาพที่ 7 แสดงใหเห็นวา เมื่อครั้งกอนแผนดินเหลานี้เคย อยูชิดติดกัน พืชและสัตวบางชนิดจึงแพรขยายพันธุบนดินแดนเหลานี้ในอดีต ภาพที่ 7 การแพรพันธุของสัตวในอดีต Copyright ©2004 The LESA Project โครงสรางของโลก 13/6