นักวิทย์ไขที่มา "หลุมแรงโน้มถ่วง"​ปรากฏการณ์ลึกลับใต้โลกที่มหาสมุทรอินเดีย

แรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) คือแรงที่ทำให้ทุกสิ่งบนโลกนั้นไม่หลุดลอยไปในอวกาศ ในทางวิทยาศาสตร์ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก “เฉลี่ย” นั้นมีค่าประมาณ 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง (m/s^2) ซึ่งแปลว่าโลกมีทั้งบริเวณที่ค่านี้จะสูงกว่าค่าเฉลี่ยและน้อยกว่าค่าเฉลี่ยด้วยเช่นกัน 

อย่างไรก็ตาม นักธรณีฟิสิกส์ (Geophysicist) ค้นพบในปี 1948 ว่ามีพื้นที่กว่า 1 ล้านตารางไมล์ หรือกว่า 2.59 ล้านตารางกิโลเมตร ในมหาสมุทรอินเดีย ที่มีค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกต่ำที่สุดในโลก และยังไม่สามารถหาคำตอบได้ว่าทำไมปรากฏการณ์นี้ถึงเกิดขึ้น 

แต่เมื่อไม่นานนี้ นักวิจัยจากอินเดียได้เปลี่ยนคำถามจาก “ทำไม” ให้เป็นคำถามว่า “อะไร” ทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้ขึ้นมา และได้พบว่าระดับน้ำทะเลบริเวณนี้ต่ำกว่าที่อื่นในโลกถึง 106 เมตร พร้อมกับคำอธิบายสาเหตุที่เกี่ยวกับโครงสร้างโลกโดยตรง

ปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงต่ำกลางมหาสมุทรอินเดีย

ในความเป็นจริงแล้ว โลกไม่ได้ไม่ได้มีลักษณะเป็นทรงกลมที่สวยงาม แต่มีความโค้งนูนและตะปุ่มตะป่ำคล้ายกับเลมอนมากกว่า และโครงสร้างโลกก็ไม่ได้เป็นชั้นแยกกันสวยงามตามแบบจำลองแต่อย่างใด

นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติในบังกาลอร์ของอินเดีย (Indian Institute of Science, Bangalore) ได้ใช้ข้อมูลจากแผ่นดินไหวสร้างแบบจำลองตามกระบวนการวิทยาแผ่นดินไหว ประกอบข้อมูลการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของเปลือกโลก เพื่อไขคำตอบว่า “ทำไม” บริเวณกลางมหาสมุรอินเดียถึงมีแรงโน้มถ่วงต่ำที่สุดในโลก

เนื่องจากคลื่นแผ่นดินไหวสามารถบอกทิศทาง ระยะทาง และข้อมูลภายในเนื้อโลกคล้ายกับการทำเอกซ์เรย์ในมนุษย์ได้ จึงสามารถใช้คำนวณการเปลี่ยนแปลงเปลือกโลกในแง่มุมต่าง ๆ และพบว่าปรากฏการณ์ที่มหาสมุทรอินเดียมีจุดที่แรงโน้มถ่วงต่ำที่สุดในโลกนั้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนตำแหน่งเปลือกโลกโดยตรง

โครงสร้างใต้โลกทำให้แรงโน้มถ่วงกลางมหาสมุทรอินเดียต่ำ

ในงานวิจัยนี้ นักวิจัยจากอินเดียได้ใช้ข้อมูลเกี่ยวกับเปลือกโลกและโครงสร้างโลกจำลองการเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลาย้อนไปถึง 200 ล้านปีก่อน ตั้งแต่แผ่นเปลือกโลกยังมีเพียง 2 แผ่น คือแผ่นซีกเหนือที่เรียกว่ากอนด์วานา (Gondwana) และลอเรนเซีย (Laurasia)  

การเปลี่ยนแปลงของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองแผ่นทำให้เกิดแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรอินเดียเมื่อ 120 ล้านปีก่อน การเปลี่ยนตำแหน่งนี้ยังดันแผ่นเปลือกโลกบางส่วนมุดลงใต้โลก กลายเป็นก้อนวัตถุที่ดึงแรงโน้มถ่วงรอบมหาสมุทรอินเดียฝั่งที่ติดทวีปแอฟริกา จนกลายเป็นเหตุให้เกิดปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงต่ำนั่นเอง

โดยก้อนวัตถุนั้นเรียกว่า แอฟริกันบล็อบ (African Blob, blob - หยด) เป็นก้อนวัตถุที่จมลงไปในชั้นเนื้อโลก (Mantle) แต่ไม่ละลาย อยู่ลึกลงไปใต้แผ่นทวีปแอฟริกาไปประมาณ 1,000 กิโลเมตร ตรงรอยต่อระหว่างชั้นเนื้อโลกและแก่นโลก (Core) ที่มีความหนาเกือบ 200 กิโลเมตร 

นักวิจัยเชื่อว่า บล็อบ หรือโครงสร้างประหลาดใต้โลกนี้ เป็นหนึ่งในปัจจัย “ดึง” แรงโน้มถ่วงบริเวณโดยรอบมหาสมุทรอินเดีย ส่งผลให้ค่าที่วัดได้ในบริเวณมหาสมุทรอินเดีย หรืออีกชื่อเรียกว่า อินเดียน โอเชียน จีออยด์ โลว์ หรือไอโอจีแอล (Indian Ocean geoid low: IOGL) มีค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วงต่ำที่สุดในโลก

แบบจำลองไม่ใช่ข้อสรุปของปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงกลางมหาสมุทรอินเดียต่ำ

แม้ว่าแบบจำลองจะทำให้นักวิจัยธรณีฟิสิกส์พบปัจจัยใหม่ที่อาจเป็นที่มาของบริเวณไอโอจีแอล แต่ข้อมูลนี้ยังไม่เพียงพอต่อการตอบคำถามว่า “ทำไม” บริเวณไอโอจีแอลนี้ถึงมีค่าความเร่งจากแรงโน้มถ่วงต่ำที่สุดในโลก แต่เป็นเพียงการเสนอว่าไอโอจีแอลเกิดขึ้นมาได้อย่างไรเท่านั้น

งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการ (Journal) จีโอฟิสิกคอล รีเสิร์ช เลตเทอร์ส (Geophysical Research Letters) หนึ่งในวารสารด้านธรณีฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของโลกเมื่อ 5 พฤษภาคม และปรากฏเป็นข่าวหลักในหน้าสื่อวิทยาศาสตร์ต่างประเทศเมื่อช่วงต้นเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา 

ที่มาข้อมูล Futurism, Science Alert, Wikipedia

ที่มารูปภาพ NASA via Wikipedia, Wikipedia