แกนโลกชั้นในยังเป็นของแข็งแม้อุณหภูมิใกล้เคียงผิวดวงอาทิตย์
โลหะที่ร้อนจนแทบละลายแต่ยังคงรูปเป็นของแข็ง
ใจกลางโลกอยู่ลึกลงไปประมาณ 6,371 กิโลเมตร ใต้ชั้นหินทุกชั้น ใต้มหาสมุทร และใต้พื้นทวีปที่มนุษย์อาศัยอยู่ บริเวณนั้นมีอุณหภูมิสูงระดับหลายพันองศาเซลเซียส ค่าประมาณของแกนโลกชั้นในอยู่ราว 5,000–6,000 องศาเซลเซียส ใกล้เคียงกับชั้นโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์ที่มีค่าประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส
ฟังดูเหมือนเหล็กกับนิกเกิลควรละลายกลายเป็นมหาสมุทรโลหะ แต่โครงสร้างของโลกแบ่งแกนกลางออกเป็นสองส่วน แกนกลางชั้นนอกเป็นของเหลว ส่วนแกนกลางชั้นในยังเป็นของแข็ง รูปร่างโดยรวมคล้ายลูกบอลโลหะขนาดใหญ่ที่จมอยู่กลางโลก ความขัดแย้งระหว่างความร้อนกับสถานะของแข็งจึงเปิดประตูไปสู่ฟิสิกส์สุดขั้ว
ความดันจากมวลโลกกดทับจนโลหะเปลี่ยนจุดหลอมเหลว
สาเหตุสำคัญไม่ได้มาจากแรงดันบรรยากาศในความหมายของอากาศรอบพื้นผิว แต่เกิดจากน้ำหนักของสสารทั้งหมดที่วางซ้อนกันเหนือแกนโลก หิน แมนเทิล และชั้นแกนโลกส่วนบนรวมกันเป็นมวลมหาศาล ยิ่งลึกลงไป แรงกดจากทุกทิศทางยิ่งเพิ่มขึ้น บริเวณศูนย์กลางโลกจึงมีความดันระดับหลายล้านเท่าของความดันอากาศบนพื้นผิว
เมื่อความดันสูง อะตอมเหล็กจะอยู่ใกล้กันมากขึ้น การทำให้โครงผลึกแตกออกจากตำแหน่งเดิมจึงต้องใช้พลังงานมากกว่าเดิม จุดหลอมเหลวของเหล็กและโลหะผสมในแกนโลกจึงเลื่อนสูงขึ้นตามความดัน แม้อุณหภูมิจะร้อนมาก แต่ความร้อนยังไม่มากพอจะเอาชนะแรงยึดเหนี่ยวของโครงผลึกในแกนกลางชั้นในได้
ภาพเปรียบเทียบง่าย ๆ คือหม้อแรงดัน น้ำภายในรับอุณหภูมิสูงกว่า 100 องศาเซลเซียสก่อนเดือด เพราะความดันภายในเพิ่มขึ้น แกนโลกซับซ้อนกว่าอย่างมาก แต่หลักพื้นฐานคล้ายกัน ความดันสามารถเลื่อนเส้นแบ่งระหว่างของแข็งกับของเหลว
แกนโลกไม่ได้เป็นเหล็กบริสุทธิ์ทั้งก้อน
คำว่าเหล็กและนิกเกิลช่วยให้เห็นภาพองค์ประกอบหลัก แต่แกนโลกมีโลหะผสมและธาตุเบาอื่นร่วมอยู่ด้วย เช่น กำมะถัน ออกซิเจน ซิลิกอน และคาร์บอน ส่วนผสมเหล่านี้มีผลต่อความหนาแน่น จุดหลอมเหลว และการไหลตัวของแกนกลางชั้นนอก
แกนกลางชั้นในมีแรงกดสูงกว่าแกนกลางชั้นนอก จึงรักษาโครงสร้างของแข็งเอาไว้ได้ แม้อุณหภูมิจะสูงขึ้นเมื่อเข้าใกล้ศูนย์กลาง อะตอมยังสั่นจากพลังงานความร้อน เพียงแต่ตำแหน่งเฉลี่ยยังเรียงตัวเป็นโครงผลึกและไม่ไหลผ่านกันเหมือนของเหลว
บริเวณรอยต่อระหว่างแกนชั้นในกับแกนชั้นนอกมีอุณหภูมิ ความดัน และองค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนไปพร้อมกัน โลหะบางส่วนสามารถแข็งตัวบนแกนชั้นใน ขณะที่ส่วนอื่นยังคงเป็นของเหลว กระบวนการนี้ช่วยขับเคลื่อนการหมุนเวียนของโลหะเหลวในชั้นนอก
หลักฐานไม่ได้มาจากการเจาะลงไปถึงแกนโลก
มนุษย์ยังเจาะหลุมได้เพียงระดับเปลือกโลก จึงใช้คลื่นไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหวเป็นเครื่องมือสำรวจ คลื่นพีเดินทางผ่านของแข็งและของเหลวได้ ส่วนคลื่นเอสเดินทางผ่านของเหลวไม่ได้ เมื่อคลื่นเปลี่ยนความเร็ว หักเห หรือหายไปในบางบริเวณ รูปแบบนั้นจะเผยให้เห็นขอบเขตของแกนกลางแต่ละชั้น
การเดินทางของคลื่นพีผ่านแกนโลกชั้นในสนับสนุนแนวคิดว่าแกนส่วนนี้มีพฤติกรรมแบบของแข็ง ขณะที่การหายไปของคลื่นเอสในแกนกลางชั้นนอกแสดงว่าบริเวณนั้นเป็นของเหลว ข้อมูลจากแผ่นดินไหวหลายทวีปและการคำนวณแบบจำลองจึงประกอบกันเป็นภาพโครงสร้างโลก แม้ไม่มีเครื่องมือใดเดินทางลงไปถึงสถานที่จริง
โลหะเหลวในแกนกลางชั้นนอกหมุนเวียนตามการหมุนของโลกและความแตกต่างของอุณหภูมิ การเคลื่อนที่ของโลหะนำไฟฟ้าสร้างกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ สนามนี้ช่วยเบี่ยงเบนอนุภาคพลังงานจากดวงอาทิตย์
แกนกลางชั้นในแข็งแต่ยังมีการเคลื่อนไหว
คำว่าแข็งในธรณีฟิสิกส์ไม่ได้แปลว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลง แกนโลกชั้นในค่อย ๆ เติบโตจากการแข็งตัวของโลหะเหลวที่ขอบด้านนอก การขยายตัวในระดับเล็กมากและการถ่ายเทความร้อนส่งผลต่อการไหลเวียนของแกนกลางชั้นนอก กระบวนการเหล่านี้เกิดช้ามากเมื่อเทียบกับอายุมนุษย์ แต่มีความสำคัญต่อสนามแม่เหล็กโลก
แกนโลกชั้นในอาจหมุนด้วยอัตราแตกต่างจากพื้นผิวเล็กน้อย งานวิจัยใช้คลื่นไหวสะเทือนและแบบจำลองการหมุนเพื่อติดตามความเปลี่ยนแปลง รายละเอียดบางส่วนยังมีข้อถกเถียง เพราะการวัดจากระยะไกลต้องอาศัยข้อมูลทางอ้อม แต่ภาพใหญ่สอดคล้องกันว่าแกนโลกเป็นระบบโลหะหลายชั้นที่ร้อน หนาแน่น และเคลื่อนตัวตลอดเวลา
ความร้อนไม่ได้เป็นตัวกำหนดสถานะเพียงอย่างเดียว
บนพื้นผิวโลก การตัดสินว่าเหล็กเป็นของแข็งหรือของเหลวมักดูจากอุณหภูมิเป็นหลัก เพราะความดันเปลี่ยนไม่มาก แต่ในศูนย์กลางโลกต้องพิจารณาอุณหภูมิและความดันพร้อมกัน อุณหภูมิสูงพยายามทำให้โครงผลึกคลายตัว ส่วนความดันสูงพยายามบีบอะตอมให้อยู่รวมกัน ความสมดุลระหว่างสองปัจจัยนี้ทำให้แกนกลางชั้นในยังรักษาสถานะของแข็งได้
เรื่องนี้จึงไม่ได้แปลว่าแกนโลกเย็นกว่าผิวดวงอาทิตย์เสมอไป และไม่ได้หมายความว่าโลหะทั้งแกนกลางเป็นก้อนแข็งทั้งหมด ค่าประมาณอุณหภูมิของแกนโลกชั้นในกับชั้นโฟโตสเฟียร์มีช่วงใกล้เคียงกัน แต่สภาพทางกายภาพแตกต่างกันสิ้นเชิง แกนโลกอยู่ภายใต้แรงกดจากมวลของดาวเคราะห์ ส่วนชั้นสว่างของดวงอาทิตย์เป็นพลาสมาร้อน
ภาพของเหล็กที่ร้อนระดับผิวดวงอาทิตย์แต่ยังแข็งอยู่กลางโลกจึงเป็นผลจากกฎเดียวกันภายใต้เงื่อนไขสุดขั้ว ความร้อนกำหนดพลังงานของอะตอม ความดันกำหนดระยะห่างและจุดหลอมเหลว และแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวช่วยให้มนุษย์มองเห็นโครงสร้างที่ไม่มีใครเดินทางไปสัมผัสโดยตรง
แบรนด์รถมอเตอร์ไซค์สัญชาติไทย ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดแบรนด์หนึ่งของประเทศ
เปิดเลขมูเตลู "แม่ตะเคียนทองให้โชค" วันที่ 16 พฤศจิกายน 2569
10 ชื่อหญิงไทย ฮิตตั้งแต่โบราณจนถึงปัจจุบัน
รวม 7 เหตุการณ์สุดฮาในห้องเรียนออนไลน์ยุคโควิด ที่หลายคนยังจำได้
บางจากฉลอง 42 ปี ลดน้ำมันทุกชนิด 1 บาท เฉพาะ 13 พ.ย. วันเดียว เฉพาะสมาชิกกรีนไมลส์
อ.ฟ้าใหม่ ใจบุญ เปิดแนวทางเลขวิ่งเด่น เจาะชุดสองตัว พร้อมเลขดับบน งวด 16 พฤศจิกายน 2569
เปิด 5 ประเทศในโลก ที่ไม่เคยตกเป็นเมืองขึ้นของประเทศอื่น
7 จังหวัดในไทยที่มีพื้นที่ป่าไม้มากที่สุด เปิดอาณาจักรสีเขียวผืนใหญ่ที่ยังคงความอุดมสมบูรณ์
รวมแนวทางเลข 3 เจ้าแม่ดัง "เจ๊นุ๊ก - เจ๊ฟองเบียร์ - แม่น้ำหนึ่ง" 16 พฤศจิกายน 2569
"โจวเหวินฟะ" เจอดราม่า! หลังวิ่งจ็อกกิ้งบนถนน..แฟนคลับห่วงความปลอดภัย
คนไทยโหวตว่าอาชีพไหนมีเสน่ห์เรื่องบนเตียง
10 ความสนใจทางเพศที่คนอาจอยากปรึกษาจิตแพทย์








