‘หลุมแรงโน้มถ่วง’ ลึกลับในมหาสมุทรอินเดีย

นักวิทยาศาสตร์ ชาวอินเดียได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยเกี่ยวกับ "หลุมแรงโน้มถ่วง" แปลกประหลาดในมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งแรงโน้มถ่วงของโลกอยู่ในระดับต่ำสุดและระดับน้ำทะเลต่ำกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 100 เมตร

Mực nước biển giảm thấp xuống khoảng 100m trong một “hố trọng lực” trên Ấn Độ Dương. Ảnh minh họa. (Nguồn: CNN)

ระดับน้ำทะเลลดลงประมาณ 100 เมตรใน “หลุมแรงโน้มถ่วง” ในมหาสมุทรอินเดีย ภาพประกอบ (ที่มา: CNN)

“หลุมแรงโน้มถ่วง” ลึกลับนี้สร้างความงุนงงให้กับนักธรณีวิทยามาเป็นเวลานาน แต่เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดียในเบงกาลูรู (อินเดีย) ได้ค้นพบคำอธิบายของการก่อตัวของหลุมแรงโน้มถ่วงนี้ ซึ่งเกิดจากลาวาหลอมเหลว (แมกมา) ที่ก่อตัวขึ้นจากแกนโลก

เพื่อให้ได้ข้อสรุปนี้ ทีมวิจัยได้ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างแบบจำลองการก่อตัวของพื้นที่ดังกล่าวเมื่อ 140 ล้านปีก่อน ทีมวิจัยได้นำเสนอผลการวิจัยนี้ในงานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters ซึ่งกล่าวถึงมหาสมุทรโบราณที่ไม่มีอยู่จริงอีกต่อไป

มหาสมุทรโบราณหายไป

ผู้คนมักคิดว่าโลกเป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ แต่ความจริงกลับแตกต่างกันมาก

“โดยพื้นฐานแล้วโลกก็เหมือนมันฝรั่งก้อนๆ” อัตเตรยี โฆช นักธรณีฟิสิกส์และรองศาสตราจารย์ประจำศูนย์วิทยาศาสตร์โลก สถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าว “มันไม่ใช่ทรงกลม แต่มันเป็นวงรี เพราะเมื่อดาวเคราะห์หมุน ส่วนกลางของมันจะโป่งออกด้านนอก”

โลกมีความหนาแน่นและคุณสมบัติไม่สม่ำเสมอ บางพื้นที่มีความหนามากกว่าพื้นที่อื่น ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อพื้นผิวโลกและแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกันของโลกที่จุดเหล่านี้

โฆษอธิบายว่า หากสมมติว่าโลกถูกปกคลุมด้วยน้ำทั้งหมด แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จะสร้างส่วนนูนและร่องบนพื้นผิวมหาสมุทรสมมตินี้ ส่วนนูนและร่องเหล่านี้เรียกว่าจีออยด์ จีออยด์คือรูปร่างของพื้นผิวมหาสมุทรสมมุติ หากแรงโน้มถ่วงและการหมุนของโลกมีอยู่จริง โดยไม่มีอิทธิพลอื่นๆ เช่น น้ำขึ้นน้ำลงและลม จีออยด์มีความสูงและความลึกที่แตกต่างกัน

“หลุมแรงโน้มถ่วง” ในมหาสมุทรอินเดีย หรือที่เรียกอย่างเป็นทางการว่า “จีออยด์แห่งมหาสมุทรอินเดีย” เป็นจุดต่ำสุดและเป็นจุดที่ผิดปกติมากที่สุดในจีออยด์นั้น หลุมนี้ก่อตัวเป็นแอ่งวงกลมที่เริ่มต้นจากปลายสุดของอินเดียตอนใต้ และครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตร การค้นพบหลุมแรงโน้มถ่วงนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2491 โดยเฟลิกซ์ อันดรีส เวนิง ไมเนสซ์ นักธรณีฟิสิกส์ชาวดัตช์ ระหว่างการสำรวจแรงโน้มถ่วงจากเรือ นับแต่นั้นมา “หลุมแรงโน้มถ่วง” แห่งนี้ยังคงเป็นปริศนา

“นี่คือจีออยด์ที่ต่ำที่สุดบนโลกและยังคงไม่มีคำอธิบายที่ถูกต้อง” นางสาวโกชกล่าว

เพื่อค้นหาคำตอบ เธอและทีมได้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของพื้นที่เมื่อ 140 ล้านปีก่อน เพื่อให้ได้ภาพรวมทางธรณีวิทยาที่สมบูรณ์ จากจุดเริ่มต้นนั้น ทีมได้ดำเนินการจำลองสถานการณ์ 19 ครั้ง โดยจำลองการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการเปลี่ยนแปลงของหินหลอมเหลวภายในโลกตลอด 140 ล้านปีที่ผ่านมา

พวกเขาเปรียบเทียบรูปร่างของจีออยด์ที่ได้จากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์กับจีออยด์จริงของโลกที่ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยดาวเทียม

อนาคตเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอน

สิ่งที่ทำให้การจำลองเหล่านี้แตกต่างคือการมีอยู่ของกระแสลาวาที่หลอมละลายรอบๆ แอ่งจีออยด์ ซึ่งเมื่อรวมกับโครงสร้างของแมนเทิลในบริเวณใกล้เคียงแล้ว เชื่อกันว่ามีส่วนรับผิดชอบต่อการก่อตัวของ "หลุมอุกกาบาตเนื่องจากแรงโน้มถ่วง" Ghosh อธิบาย

ทีมวิจัยได้ดำเนินการจำลองเหล่านี้บนคอมพิวเตอร์ที่มีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับความหนาแน่นของการไหลของลาวา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจำลองที่ไม่มีกลุ่มควันที่เกิดจากการไหลของลาวา ไม่พบชั้นจีออยด์โลว์

ลาวาไหลนี้มีต้นกำเนิดมาจากการหายไปของมหาสมุทรโบราณเมื่อแผ่นดินอินเดียเคลื่อนตัวและในที่สุดก็ชนกับทวีปเอเชียเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน

“140 ล้านปีก่อน ดินแดนของอินเดียอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างสิ้นเชิง และมีมหาสมุทรโบราณคั่นกลางระหว่างอินเดียและเอเชีย จากนั้นดินแดนของอินเดียก็เริ่มเคลื่อนตัวไปทางเหนือ ทำให้มหาสมุทรโบราณนั้นหายไป และระยะห่างระหว่างอินเดียและเอเชียก็แคบลง” เธอกล่าว

เมื่อมหาสมุทรในยุคโบราณจมลงไปในชั้นแมนเทิลของโลก อาจมีส่วนทำให้เกิดกลุ่มควันร้อน ส่งผลให้สสารที่มีความหนาแน่นต่ำเคลื่อนตัวเข้าใกล้พื้นผิวโลกมากขึ้น

จากการคำนวณของทีมวิจัย พบว่าบริเวณจีออยด์ต่ำนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 20 ล้านปีก่อน ยากที่จะระบุว่าบริเวณนี้จะหายไปหรือย้ายไปอยู่ที่อื่นในอนาคต

“ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าความผิดปกติเหล่านี้เคลื่อนตัวไปทั่วโลกอย่างไร” โฆชกล่าว “อาจเป็นไปได้ว่าพวกมันจะคงอยู่เป็นเวลานานมาก แต่ก็อาจเป็นไปได้เช่นกันว่าการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกจะทำให้พวกมันหายไปภายในไม่กี่ร้อยล้านปี”

เรื่องนี้ “น่าสนใจมากและจะกระตุ้นให้มีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้” ฮิว เดวีส์ ศาสตราจารย์จากคณะธรณีวิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งนี้กล่าว

ดร. อเลสซานโดร ฟอร์เต ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยา มหาวิทยาลัยฟลอริดา ในเมืองเกนส์วิลล์ กล่าวว่า มีเหตุผลที่ดีที่ต้องทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อหาต้นกำเนิดของชั้นจีออยด์ในมหาสมุทรอินเดีย เขาเรียกสิ่งนี้ว่าเป็นก้าวสำคัญ “งานวิจัยก่อนหน้านี้จำลองการจมตัวของสสารเย็นภายในโลกเท่านั้น ไม่ได้จำลองการลอยตัวของสสารร้อนบนพื้นผิวโลก”

แหล่งที่มา