แก่นโลกร้อนเท่าพื้นผิวดวงอาทิตย์จริงหรือ

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th

เวลาแดดแรงจนพื้นถนนร้อน เรารู้สึกได้ทันทีว่าความร้อนจากดวงอาทิตย์เดินทางมาถึงโลก แต่ถ้าลองมองลงไปใต้เท้าหลายพันกิโลเมตร ภายในโลกเองก็มีบริเวณที่ร้อนจัดอยู่เช่นกัน

คำกล่าวที่ว่าแก่นโลกร้อนถึง 5,400 องศาเซลเซียส และร้อนพอ ๆ กับพื้นผิวดวงอาทิตย์ฟังดูน่าแปลก เพราะโลกกับดวงอาทิตย์เป็นวัตถุที่ต่างกันมาก แล้วตัวเลขนี้ใกล้เคียงความจริงแค่ไหน?

คำตอบคือ อุณหภูมิแก่นโลกชั้นในอยู่ในระดับใกล้เคียงกับพื้นผิวที่มองเห็นของดวงอาทิตย์ได้ แต่ 5,400 องศาเซลเซียสเป็นค่าประมาณ ไม่ใช่อุณหภูมิที่วัดได้แน่นอนทั่วทั้งแก่นโลก

NASA ระบุว่าแก่นโลกชั้นในมีอุณหภูมิสูงได้ถึงประมาณ 5,600 เคลวิน หรือราว 5,327 องศาเซลเซียส ส่วนพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่เราเห็น เรียกว่าโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิประมาณ 5,800 เคลวิน หรือราว 5,500 องศาเซลเซียส ตัวเลขทั้งสองจึงอยู่ในระดับใกล้กัน แม้จะไม่จำเป็นต้องเท่ากันเป๊ะ

คำว่าเคลวินกับเซลเซียสต้องดูหน่วยให้ดีด้วย เช่น 5,400 เคลวินเท่ากับประมาณ 5,127 องศาเซลเซียส ไม่ใช่ 5,400 องศาเซลเซียส งานวิจัยแต่ละชิ้นยังอาจพูดถึงคนละตำแหน่ง เช่น ใจกลางโลก หรือรอยต่อระหว่างแก่นโลกชั้นในกับชั้นนอก จึงนำตัวเลขมาเทียบกันตรง ๆ ไม่ได้เสมอไป

เรารู้ได้อย่างไร ในเมื่อไม่มีใครเจาะลงไปถึง?

นักวิทยาศาสตร์ใช้หลักฐานทางอ้อมหลายอย่างประกอบกัน ทั้งการศึกษาคลื่นจากแผ่นดินไหวที่เดินทางผ่านภายในโลก การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ และการทดลองบีบอัดเหล็กที่ความดันสูงมาก เพื่อดูว่าเหล็กเปลี่ยนสถานะที่อุณหภูมิเท่าไรภายใต้สภาพใกล้เคียงกับส่วนลึกของโลก

ผลจากวิธีต่าง ๆ ไม่ได้ให้ค่าเดียวกันทั้งหมด งานทดลองหนึ่งประเมินจุดหลอมเหลวของเหล็กที่ความดันบริเวณรอยต่อแก่นโลกชั้นในไว้ประมาณ 6,230 เคลวิน บวกลบ 500 เคลวิน แต่แก่นโลกไม่ได้ประกอบด้วยเหล็กบริสุทธิ์เพียงอย่างเดียว องค์ประกอบอื่นจึงมีผลต่อการแปลผล ตัวเลขเหล่านี้เป็นหลักฐานสำหรับสร้างค่าประมาณ ไม่ใช่การหย่อนเทอร์โมมิเตอร์ลงไปวัดโดยตรง

ส่วนคลื่นแผ่นดินไหวช่วยบอกโครงสร้างภายในโลก เพราะคลื่นแต่ละชนิดเดินทางผ่านของแข็งและของเหลวต่างกัน หลักฐานเหล่านี้สนับสนุนว่าแก่นโลกชั้นนอกเป็นของเหลว ขณะที่แก่นโลกชั้นในเป็นของแข็ง แม้จะร้อนจัด เพราะความดันมหาศาลช่วยให้วัสดุบริเวณนั้นคงสภาพเป็นของแข็งได้

อีกจุดที่ควรแยกกันคือ พื้นผิวดวงอาทิตย์ไม่ใช่ใจกลางดวงอาทิตย์ ใจกลางดวงอาทิตย์ร้อนประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียส สูงกว่าแก่นโลกอย่างมหาศาล การเปรียบเทียบที่ว่าร้อนใกล้กันจึงหมายถึงแก่นโลกกับชั้นผิวที่มองเห็นของดวงอาทิตย์เท่านั้น

ความร้อนภายในโลกส่วนหนึ่งหลงเหลือมาจากช่วงที่โลกก่อตัว อีกส่วนมาจากกระบวนการภายใน เช่น การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี ความร้อนที่ค่อย ๆ เคลื่อนออกมามีส่วนเกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของโลหะเหลวในแก่นโลกชั้นนอก ซึ่งช่วยสร้างสนามแม่เหล็กโลก

ดังนั้น ประโยคที่ว่าแก่นโลกร้อนพอ ๆ กับผิวดวงอาทิตย์ใช้เล่าให้เห็นภาพได้ เมื่อระบุให้ชัดว่าพูดถึงบริเวณใดและเป็นค่าประมาณ สิ่งที่ซ่อนอยู่ใต้เท้าเราร้อนระดับหลายพันองศา แม้พื้นดินที่เรายืนจะไม่ได้ให้ความรู้สึกเช่นนั้นเลย