มหาสมุทรอินเดีย เคยมีมหาสมุทรโบราณอยู่หรือไม่?

นักวิทยาศาสตร์ ค้นพบ "หลุมแรงโน้มถ่วง" ในมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งเป็นจุดที่แรงโน้มถ่วงของโลกต่ำที่สุด ทำให้ทุกสิ่งทุกอย่างในบริเวณนั้นเบากว่าปกติ

ความผิดปกตินี้สร้างความสับสนให้กับนักธรณีวิทยามานานแล้ว บัดนี้ นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดียในเบงกาลูรู ประเทศอินเดีย ได้ค้นพบคำอธิบายสำหรับการก่อตัวของโพรงนี้แล้ว นั่นคือ แมกมาหลอมเหลวที่ก่อตัวลึกลงไปภายในดาวเคราะห์ ถูกรบกวนจากรอยต่อที่มุดตัวลงของแผ่นเปลือกโลกก่อนหน้านี้

เพื่อให้ได้สมมติฐานนี้ ทีมวิจัยได้ใช้คอมพิวเตอร์จำลองการก่อตัวของภูมิภาคนี้เมื่อ 140 ล้านปีก่อน ผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters เมื่อไม่นานมานี้ เกี่ยวข้องกับมหาสมุทรโบราณที่ปัจจุบันไม่มีอยู่อีกต่อไป

ระดับน้ำทะเลลดลงมากกว่า 100 เมตรที่ "หลุมแรงโน้มถ่วง" ซึ่งค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2491 ตามผลการศึกษาใหม่ (ภาพ: ESA)

ผู้คนมักคิดว่าโลกเป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ แต่ความจริงแล้วกลับห่างไกลจากทฤษฎีนี้ ทั้งโลกและสนามโน้มถ่วงของโลกไม่ได้เป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวล รูปร่างของสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จึงขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของมวลภายใน

“โดยพื้นฐานแล้วโลกก็เหมือนมันฝรั่งก้อนๆ” อัตเตรยี โฆช นักธรณีฟิสิกส์และรองศาสตราจารย์ประจำศูนย์วิทยาศาสตร์โลก สถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าว “ดังนั้นในทางเทคนิคแล้ว มันไม่ใช่ทรงกลม แต่มันคือวงรี เพราะเมื่อดาวเคราะห์หมุน ส่วนกลางจะโป่งออกด้านนอก”

โลกของเรามีความหนาแน่นและคุณสมบัติไม่เท่ากัน โดยบางพื้นที่มีความหนามากกว่าพื้นที่อื่น ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อพื้นผิวโลกและแรงดึงดูดของโลกที่แตกต่างกันในแต่ละจุด ลองนึกภาพพื้นผิวโลกถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรที่สงบนิ่ง การเปลี่ยนแปลงของสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จะก่อให้เกิดส่วนนูนและร่องในมหาสมุทรในจินตนาการนี้

ในทำนองเดียวกัน จะมีบริเวณที่มีมวลมากกว่าและบริเวณที่มีมวลน้อยกว่า รูปทรงที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า จีออยด์ ซึ่งดูเหมือนจะมีก้อนเล็กๆ ไม่สม่ำเสมอคล้ายแป้ง

จุดที่ต่ำที่สุดบนจีออยด์ของโลกคือแอ่งวงกลมในมหาสมุทรอินเดีย ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลปานกลาง 105 เมตร นี่คือ "หลุมแรงโน้มถ่วง" ของโลก

จุดเริ่มต้นของ “หลุมแรงโน้มถ่วง” ในมหาสมุทรอินเดียอยู่ไม่ไกลจากปลายสุดของอินเดียตอนใต้ และครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตร หลุมนี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยเฟลิกซ์ อันดรีส เวนิง ไมเนสซ์ นักธรณีฟิสิกส์ชาวดัตช์ ในปี พ.ศ. 2491 ระหว่างการสำรวจแรงโน้มถ่วงจากเรือ

“นี่คือจุดที่ต่ำที่สุดบนธรณีภาคของโลกจนถึงปัจจุบัน และยังไม่มีการอธิบายอย่างถูกต้อง” นางสาวโกชกล่าว

เพื่อค้นหาคำตอบ โฆชและเพื่อนร่วมงานของเธอได้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพพื้นที่เมื่อ 140 ล้านปีก่อน เพื่อให้ได้ภาพรวมทางธรณีวิทยาที่สมบูรณ์ จากจุดเริ่มต้นนั้น ทีมงานได้ดำเนินการจำลองสถานการณ์ 19 ครั้งจนถึงปัจจุบัน โดยจำลองการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการเปลี่ยนแปลงของชั้นแมนเทิลในช่วง 140 ล้านปีที่ผ่านมา

ในการจำลองแต่ละครั้ง ทีมงานได้ปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของกลุ่มแมกมาใต้ชั้นแมนเทิลมหาสมุทรอินเดีย จากนั้นจึงเปรียบเทียบรูปทรงจีออยด์ที่ได้จากการจำลองต่างๆ กับรูปทรงจีออยด์จริงของโลกที่ได้จากการสังเกตการณ์ด้วยดาวเทียม

จากสถานการณ์จำลอง 19 สถานการณ์ที่นำเสนอร่วมกัน 6 สถานการณ์ สรุปได้ว่ามีการก่อตัวของหย่อมจีออยด์ (geoid low) ที่มีรูปร่างและแอมพลิจูดใกล้เคียงกับกรณีในมหาสมุทรอินเดีย ในการจำลองสถานการณ์เหล่านี้ หย่อมจีออยด์ในมหาสมุทรอินเดียถูกล้อมรอบด้วยแมกมาร้อนที่มีความหนาแน่นต่ำ

กลุ่มแมกมาเมื่อรวมกับโครงสร้างของแมนเทิลโดยรอบสามารถอธิบายรูปร่างและแอมพลิจูดต่ำของจีออยด์ได้ ซึ่งเป็นสาเหตุของ "หลุมแรงโน้มถ่วง" เช่นกัน โฆชอธิบาย

การจำลองได้ดำเนินการโดยใช้พารามิเตอร์ความหนาแน่นของแมกมาที่แตกต่างกัน ที่น่าสังเกตคือในการจำลองที่ไม่มีกลุ่มควันที่เกิดจากกลุ่มควันแมกมานั้น ไม่พบชั้นจีออยด์โลว์

กลุ่มควันดังกล่าวมีสาเหตุมาจากการหายไปของมหาสมุทรโบราณเมื่อมหาสมุทรอินเดียลอยไปและในที่สุดก็ชนกับทวีปเอเชียเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน นางสาวโกชกล่าว

“มหาสมุทรอินเดียอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างไปอย่างสิ้นเชิงเมื่อ 140 ล้านปีก่อน และมีมหาสมุทรอยู่ระหว่างมหาสมุทรอินเดียและแผ่นเปลือกโลกเอเชีย จากนั้นมหาสมุทรอินเดียก็เริ่มเคลื่อนตัวขึ้นเหนือ ทำให้มหาสมุทรนี้หายไปและปิดช่องว่างระหว่างมหาสมุทรอินเดียและเอเชีย” คุณโกชอธิบาย

เมื่อแผ่นเปลือกโลกอินเดียแยกตัวออกจากมหาทวีปกอนด์วานาเพื่อชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย แผ่นเททิสที่ก่อตัวเป็นมหาสมุทรระหว่างแผ่นเปลือกโลกข้างต้นก็จมลงไปในชั้นแมนเทิล

ตลอดหลายสิบล้านปี แผ่นเททิสจมลงสู่ชั้นแมนเทิลเบื้องล่าง ก่อให้เกิดทุ่งแมกมาร้อนใต้แอฟริกาตะวันออก ส่งผลให้เกิดกลุ่มควัน ก่อให้เกิดกลุ่มควันแมกมาซึ่งนำพาวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำเข้ามาใกล้พื้นผิวโลกมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม Himangshu Paul ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัยธรณีฟิสิกส์แห่งชาติในอินเดีย ตั้งข้อสังเกตว่าไม่มีหลักฐานแผ่นดินไหวที่ชัดเจนว่ากลุ่มแมกมาที่จำลองนั้นปรากฏอยู่ใต้มหาสมุทรอินเดียจริง

เขาเชื่อว่ายังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ยังไม่ได้สำรวจ เบื้องหลังจีออยด์ต่ำ เช่น ตำแหน่งที่แน่นอนของสันเขาเททิสโบราณ “เป็นไปไม่ได้ที่จะเลียนแบบสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในการจำลอง” เขากล่าว

แบบจำลองใหม่แสดงให้เห็นว่าบริเวณต่ำของธรณีวิทยาเกี่ยวข้องกับกลุ่มแมกมาและแหล่งกักเก็บโดยรอบมากกว่าโครงสร้างพื้นฐานใดๆ Bernhard Steinberger จากศูนย์วิจัยธรณีวิทยาแห่งเยอรมนี กล่าว

ฟองเทา (ที่มา: CNN)

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์
ความโกรธ