ใบความรู้ โครงสร้างภายในโลก

-1- ใบความรู้ โครงสร้างภายในโลก ผวิ โลกทเ่ี ราอาศัยอย่บู างแหง่ เป็นภเู ขา ทีร่ าบ ป่าทบึ ชายฝัง่ ทะเล มหาสมุทร และ บางแหง่ เป็นพนุ า้ ร้อน (hot spring) พุน้ารอ้ นเปน็ แหลง่ นา้ ทไ่ี หลขน้ึ มาจากใต้ดนิ น้าทพี่ ขุ ้นึ มา มีอุณหภูมิสูง น้านั้นอาจบริสุทธิ์หรือมีแร่ธาตุ รวมถึงแก๊สต่างๆ ละลายอยู่ ทาให้มีรสและกลิ่นต่างกัน นอกจากนนั้ ปรมิ าณน้าที่ไหลออกมาจากแต่ละพุน้าร้อนก็ตา่ งกัน พุนา้ รอ้ นในประเทศไทย มีหลายแหง่ เช่น พุน้าร้อนสันกาแพง จังหวัดเชียงใหม่ น้าที่พุขึ้นมาที่พุน้าร้อนสันกาแพงนีม้ ีอณุ หภูมิประมาณ 105 องศาเซลเซยี ส รปู ที่ 1 นา้ พุร้อนสันกาแพง จงั หวดั เชียงใหม่ ท่ีมา : https://www.emagtravel.com/archive/sankhampang-hotspring.html โลกของเรามีน้าพุรอ้ นเกดิ ขึ้นอยหู่ ลายบริเวณ พุน้าร้อนเปน็ หลกั ฐานสาคัญที่แสดงใหเ้ ห็นว่าภายใน โลกยงั คงมอี ณุ หภมู สิ ูง รูปท่ี 2 โลกของเรา ทม่ี า : https://www.scimath.org/lesson-earthscience/item/10558-2019-08-28-02-40-04

-2- โลกของเรามีลักษณะเป็นทรงกลมและมีบรรยากาศปกคลุมผิวโลกอยู่เป็นชั้น บางๆ จากรูปที่ 2 สามารถเห็นผิวโลกที่มีลักษณะแตกต่างกัน บางแห่งเป็นพื้นทวีป บาง แหง่ เป็นมหาสมุทร แต่ภายในโลกเป็นบริเวณที่เราไม่สามารถสังเกตเห็นได้โดยตรง ต้องอาศัย การเจาะสารวจ แต่เน่อื งด้วยภายในโลกมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก ทาให้การขุดเจาะ เพื่อทาการสารวจในระดับลึกเป็นไปด้วยความยากลาบาก ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ ความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ดา้ นตา่ งๆ ในการศกึ ษาลกั ษณะภายในโลก ภายในโลกมีลักษณะอย่างไรเป็นเรื่องที่ท้าทายให้ค้นหาคาตอบ มนุษย์มีความพยายาม ในการขุดเจาะโลก เพอ่ื สารวจลักษณะภายใน ดงั เช่น ท่ีประเทศรัสเซียมีการขดุ เจาะหลมุ ในโครงการ Kola Superdeep Borehole (KSOB) ซงึ่ เปน็ หลมุ เจาะที่มีระดับความลกึ จาก ผวิ โลกมากท่ีสุดประมาณ 12 กโิ ลเมตร จากระดับผิวดนิ การขดุ เจาะหลมุ ได้หยุดชะงกั ลง จากหลุมเจาะมากมาย เช่น มีการพบหนิ นา้ และแก๊สชนิดต่างๆ ท่ีอยภู่ ายในโลก ซง่ึ เป็นหลกั ฐาน สาคญั ทีน่ ามาใชส้ นบั สนนุ ว่าสสารภายในโลกมสี ถานะท้งั ท่ีเป็นของแขง็ ของเหลว และแก๊ส การระเบิดของภเู ขาไฟเกดิ ขนึ้ อยูบ่ อ่ ยครั้งและเกิดข้ึนอยหู่ ลายบริเวณ โดยเฉพาะบรเิ วณ ขอบทวปี รอบมหาสมทุ รแปซฟิ กิ ทเ่ี รียกว่า วงแหวนไฟ (ring of fire) ดังรูปที่ 3 ภูเขาไฟเปน็ ภูเขา ที่เกิดขึ้นจากการปะทุของแมกมา (magma) ซึ่งแมกมามีลักษณะเป็นสารเหลวรอ้ น อาจมีของแข็ง เช่น ผลึก แร่ เศษหนิ และแกส๊ รวมอยดู่ ว้ ย ตัวอยา่ งภูเขาไฟระเบิดแสดงดังรูปที่ 4 การระเบดิ ของภูเขาไฟจึงเป็นหลักฐาน สาคญั ทส่ี นับสนุนวา่ ภายในโลกมอี ุณหภูมิและความดันสงู และสสารภายในโลก มีหลายสถานะ รูปที่ 3 ตาแหน่งภเู ขาไฟบนโลกและวงแหวนไฟ ทม่ี า : หนังสือเรยี นรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.2 เล่ม 2 สสวท.

-3- รูปที่ 4 การระเบดิ ของภูเขาไฟเอตนา (Etna) ประเทศอติ าลี ในปี พ.ศ. 2557 ทม่ี า : https://today.line.me/th/v2/article/p3grPG?imageSlideIndex=4 การแบง่ โครงสรา้ งภายในโลกตามองค์ประกอบทางเคมีโดยพิจารณาจากธาตุ และสารประกอบทางเคมี สามารถแบ่งได้ 3 ชน้ั ได้แก่ เปลอื กโลก เนอื้ โลก และแก่นโลก ดงั รปู ท่ี 5 รูปที่ 5 แสดงโครงสรา้ งภายในโลก ที่มา : http://www.chaiyatos.com/geo_lesson1.htm

-4- โครงสรา้ งภายในโลก 1. ชั้นเปลือกโลก (Crust) เป็นชั้นนอกสุดของโลกที่มีความหนาประมาณ 60-70 กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นชั้นที่บางที่สุด เมื่อเปรียบกับชั้นอื่นๆ เสมือนเปลือกไข่ไก่หรือเปลือกหัวหอม เปลอื กโลกประกอบไปด้วยแผน่ ดินและแผ่นนา้ ซ่งึ เปลอื กโลกส่วนที่บางทส่ี ุดคอื ส่วนทอ่ี ยู่ ใต้มหาสมุทร ส่วนเปลือกที่หนาที่สุดคือ เปลือกโลกส่วนที่รองรับทวีปที่มีเทือกเขาที่สูงที่สุด อยู่ดว้ ย นอกจากนเ้ี ปลือกโลกยงั สามารถแบง่ ออกเปน็ 2 ชัน้ คอื 1.1 เปลือกโลกช้นั นอก หมายถึง สว่ นทีเ่ ปน็ แผ่นดนิ ทัง้ หมด ประกอบดว้ ย ธาตซุ ลิ ิคอน รอ้ ยละ 65,275 และอะลูมิเนยี มร้อยละ 25,235 เป็นส่วนใหญ่ มสี จี าง เรยี กหิน ชน้ั นี้วา่ หินไซอลั (Sial) ได้แก่ หินแกรนติ ผวิ นอกสดุ ประกอบดว้ ยดนิ และหนิ ตะกอน 1.2 เปลือกโลกชั้นใน หมายถึง ส่วนของเปลือกโลกที่ปกคลุมด้วยน้า ประกอบด้วย ธาตซุ ิลคิ อนรอ้ ยละ 40,250 และแมกนีเซยี มรอ้ ยละ 50,260 เปน็ ส่วนใหญ่ มสี เี ขม้ เรียกหนิ ชนั้ น้วี า่ หินไซมา (Sima) ไดแ้ ก่ หนิ บะซอลต์ติดตอ่ กับชั้นหนิ หนืด มคี วามลกึ ตัง้ แต่ 5 กโิ ลเมตร ในส่วนทอี่ ยูใ่ ต้มหาสมุทรลงไปจนถึง 70 กิโลเมตร ในบริเวณท่อี ยใู่ ต้เทือกเขาสูงใหญ่ รูปท่ี 6 แสดงการแบง่ โครงสรา้ งโลก ท่มี า : http://www.rmutphysics.com/charud/oldnews/187/index187.htm

-5- โครงสร้างภายในโลก 2. ชน้ั เนอื้ โลกหรือชน้ั แมนเทลิ (Mantle) จะอยู่ถดั ลงไปจากชน้ั เปลือกโลก สว่ นมาก เป็นของแข็ง มีความลึกประมาณ 2,900 กิโลเมตร นับจากฐานล่างสุดของเปลือกโลก จนถึง ตอนบนของแกน่ โลก เป็นหนิ หนดื รอ้ นจดั ประกอบด้วย ธาตเุ หลก็ ซิลคิ อน และอะลูมิเนียม แบ่งเปน็ 3 ชนั้ คอื 2.1 ชั้นเนื้อโลกส่วนบน เป็นหินที่เย็นตัวแล้ว บางส่วนมีรอยแตก เนื่องจากความ เปราะชั้นเนื้อโลก ส่วนบนกบั ชั้นเปลอื กโลก รวมกันเรียกว่า ธรณภี าค (Lithosphere) ซง่ึ มี รากศัพท์มาจากภาษากรีก ที่แปลว่า ชั้นหิน ชั้นธรณีภาคมีความหนาประมาณ 100 กิโลเมตร นับจากผวิ โลกลงไป 2.2 ชน้ั ฐานธรณีภาค (Asthenosphere) มีความลกึ 1,002,350 กิโลเมตร เป็นชน้ั ท่ีมแี มกมา ซงึ่ เปน็ หินหนดื หรือหนิ หลอมละลายรอ้ น หมนุ วนอยูภ่ ายในโลกอยา่ งชา้ ๆ 2.3 ชน้ั เนอ้ื โลกชัน้ ล่างสดุ อยู่ที่ความลึก 35,022,900 กิโลเมตร เปน็ ช้ันทเ่ี ปน็ ของแข็ง ร้อน แตแ่ น่นและหนืดกว่าตอนบน มีอณุ หภูมสิ ูงประมาณ 225,024,500 องศาเซลเซยี ส รปู ท่ี 7 แสดงการแบ่งโครงสรา้ งโลกจากการศึกษาส่วนประกอบทางกายภาพ และทางเคมี ของหิน รวมทัง้ สารต่าง ๆ ท่ีอยภู ายในโลก

-6- โครงสร้างภายในโลก 3. ชั้นแก่นโลก (Core) มีองค์ประกอบเป็นธาตุเหล็กถึง 80% รวมถึงนิกเกิลและธาตุที่มี นา้ หนกั เบากวา่ อนื่ ๆ แตใ่ นขณะท่สี สารมคี วามหนาแนน่ สูงอื่นๆ เชน่ ตะกว่ั และยเู รเนียม มีอย่นู ้อยเกินกว่าทจ่ี ะผสานรวมเขา้ กบั ธาตทุ เ่ี บากว่าได้ และทาใหส้ สารเหล่านั้นคงท่ี อยู่บนเปลอื กโลก แกน่ โลกแบง่ ได้ออกเปน็ 2 ชั้น ไดแ้ ก่ 3.1 แก่นโลกชั้นนอก (Outer core) มีความหนาจากผิวโลกประมาณ 2,900-5,000 กิโลเมตร ประกอบด้วยธาตุเหล็กและนิกเกิลในสภาพที่หลอมละลาย และมีความร้อนสูง มี อณุ หภมู ปิ ระมาณ 6,200-6,400 มคี วามถ่วงจาเพาะ 12 และสว่ นน้มี ีสถานะเป็นของเหลว 3.2 แก่นโลกชั้นใน (Inner core) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางโลกพอดี มีรัศมีประมาณ 1,000 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4,300 – 6,200 และมีความกดดันมหาศาล ทาให้ส่วนน้ี จงึ มสี ถานะเป็นของแขง็ ประกอบดว้ ยธาตเุ หลก็ และนกิ เกลิ ที่อย่ใู นสภาพท่ีเป็นของแข็ง มีความถว่ งจาเพาะ 17 ชั้นต่างๆ ของโลกมีลักษณะและสมบัติแตกต่างกัน ทั้งด้านกายภาพและส่วนประกอบทางเคมี โครงสร้างและส่วนประกอบภายในของโลกจึงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทาให้เกิดปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา คือ แผ่นดินไหว และภเู ขาไฟระเบิด เกรด็ วทิ ย์น่ารู้ การเกิดภเู ขาไฟระเบดิ มีสาเหตุมาจากภายในชน้ั แมนเทลิ และแกน่ โลก มีหนิ หนดื ท่ีหลอมละลายอยู่ภายใตอ้ ุณหภูมิและความดันสงู มาก จงึ ดนั ผา่ นรอยแตก ของเปลือกโลกพุง่ ขึ้นมา การเกิดน้าพุร้อน เกิดจากผิวดินซึมลงไปใต้ดิน และซึมลึกลงไปจนถึงชั้นหินหนืด และ ไดร้ บั ความร้อนจากหินหนดื เกิดการดนั ข้นึ มาเป็นนา้ พุรอ้ น