ในปี 1936 โลกของเราถูกค้นพบว่ามีแก่นโลกชั้นใน (Solid Inner Core) ที่มีสถานะเป็นของแข็ง ซึ่งล้อมรอบไปด้วยแก่นโลกชั้นนอกที่มีสถานะเป็นของเหลว (Liquid Outer Core) โดยนักวิชาการคลื่นไหวสั่นสะเทือนและนักธรณีฟิสิกส์ผู้หญิงชาวเดนมาร์กนามว่า “Lnge Lehmann”

core earth — ภาพแสดงแก่นโลกชั้นใน (inner core) และแก่นโลกชั้นนอก (outer core) Credit wiki

เธอใช้คุณสมบัติของคลื่นไหวสั่นสะเทือนที่มีการเคลื่อนที่ผ่านชั้นต่างๆ ของโลกไม่เหมือนกัน เช่น คลื่นไหวสั่นสะเทือนบางชนิดจะเคลื่อนที่ผ่านชั้นเปลือกโลกที่มีสถานะเป็นของแข็งเท่านั้น เป็นต้น ทำให้ประเมินได้ว่าแก่นโลกหรือชั้นเปลือกโลกบริเวณใดๆ มีสถานะของสสารเป็นอย่างไร

lehmann — Inge Lehmann (2431 – 2536) Credit IBT

ExplorEarthPoster — การศึกษาองค์ประกอบของชั้นต่างๆของโลกโดยใช้คลื่นไหวสั่นสะเทือน จากด้านขวามือของรูป คลื่นไหวสั่นสะเทือนจะหักเหและส่งผ่านไปยังชั้นๆต่างของโลกไม่เหมือนกัน ทำให้วิเคราะห์ได้ว่าบริเวณใดของชั้นโลกมีคุณสมบัติและองค์ประกอบเป็นอย่างไร CREDIT IRIS

แท้จริงแล้วแก่นโลกอาจประกอบไปด้วยซัลเฟอร์

เดิมเชื่อว่าภายในแก่นโลกชั้นใน (Solid Inner Core) จะประกอบไปด้วยเหล็ก หรือ นิกเกิลบริสุทธิ์ ที่อยู่ภายใต้ความร้อนและความดันสูง ล่าสุดนักวิจัยยืนยันว่า แท้จริงแล้วแก่นโลกของเราเต็มไปด้วยธาตุซัลเฟอร์ (Sulphur) ซึ่งมีประมาณไม่น้อยกว่า $8.5 \times 10^{18}$ ตัน แก่นโลกของเราอยู่ลึกใต้เท้าของเราลงไปประมาณ 2,900 กิโลเมตร มันเป็นไปไม่ได้ที่เราะจะศึกษามันได้โดยตรง เช่น การขุด เจาะลง แต่เราสามารถศึกษามันได้โดยอ้อม โดยใช้ความรู้ทางธรณีเคมีเพื่อศึกษาองค์ประกอบของแก่นโลกได้

หลักฐานอะไรที่ทำให้เชื่อว่าแก่นโลกประกอบไปด้วยซัลเฟอร์

ย้อนกลับไปถึงทฤษฎีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแก่นโลกของเรานั้น ได้รับมาจากการที่มีวัตถุใหญ่พอๆกับดาวเคราะห์พุ่งเข้าชนโลก โดยส่วนหนึ่งจะหลอมรวมกับโลกของเรา และอีกส่วนหนึ่งกลายเป็นดาวบริวารดวงจันทร์ของเรา สสารส่วนที่หลอมรวมเข้ากับโลกจะตกค้างอยู่ในชั้นหินหลอมเหลว หรือ แมนเทิล (Mantle) ซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ระหว่างเปลือกโลก และแก่นโลก และส่วนที่เหลือนี้ก็ค่อยๆจมลงไปกลายเป็นแก่นโลกของเรา

เพื่อที่จะตรวจสอบแนวคิดนี้นักวิทยาศาสตร์จะศึกษาไอโซโทป (Isotope) ของธาตุซัลเฟอร์(Isotope หมายถึง ธาตุสองตัวที่มีเลขโปรตอนจำนวนเท่ากัน แต่มีเลขนิวตรอนต่างกัน ทำให้เลขมวลต่างกันไปด้วย) ที่หลงเหลือจากการชนในชั้นแมนเทิล (Mantle) นี้ และนำไปเปรียบเทียบกับแร่จากอุกกาบาต ซึ่งเชื่อว่าธาตุซัลเฟอร์ที่พบในชั้นแมนเทิล และแร่อุกกาบาตอาจมีความสอดคล้องกัน

ด้วยความที่ชั้นแมนเทิล (Mantle) ประกอบไปด้วยสสารชนิดต่างๆกันมากมาย มันยากที่จะยืนยันหรือตรวจหาวัดธาตุซัลเฟอร์ได้โดยตรง แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่หมดหวัง โดยจะตรวจหาธาตุอีกตัวหนึ่งที่ชอบจับตัวกับซัลเฟอร์ ก็คือ “ทองแดง (Copper)” (เราอาจจะเคยได้ยินสารชนิดหนึ่งที่เรียกว่า $CuSO_4$ อ่านว่าคอปปเปอร์ (II) ซัลเฟต) ถ้าเราตรวจพบทองแดงได้ที่ไหน ก็จะพบธาตุซัลเฟอร์ได้ที่นั่น

Reference and More detail&pics
“Earth’s core contains 90 percent of Earth’s sulfur, new research shows.”. [Online]. Available : phys.org 2015.
“Inner Core.”. [Online]. Available : wiki 2015.
“Outer Core.”. [Online]. Available : wiki 2015.
“Isotope.”. [Online]. Available : wiki 2015.
“Inge Lehmann.”. [Online]. Available : wiki 2015.

TIME : 10:37:51 06/22/2015