แกนกลางโลก

--------------------------------------------------------------------------------

นักธรณีวิทยาแบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็นชั้นๆ นอกสุดเป็นเปลือกโลก ชั้นนี้มีความหนาประมาณ 30 กิโลเมตร เปลือกโลกยังแบ่งออกเป็นเปลือกโลกทวีป และเปลือกโลกมหาสมุทร ใต้เปลือกโลกลงไปเป็นชั้นกลาง (mantle) ชั้นนี้มีความหนาประมาณ 2,800 กิโลเมตร และมีความหนาแน่นมาก mantle ส่วนที่ติดกับเปลือกโลกมีความเหนียวที่ยืดหยุ่นได้ ดังนั้นเปลือกโลกจึงเคลื่อนที่ได้ ถึงแม้ว่าจะช้าด้วยความเร็ว 2 เซนติเมตร/ปี ก็ตามเมื่อประมาณ 60 ปี มาแล้วนักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าโลกเรามีแกนกลางที่มีลักษณะ “กลม” อยู่ภายในแกนกลางของโลก มีขนาด 3 ใน 4 ของดวงจันทร์ และประกอบด้วยเหล็กบริสุทธิ์ ข้อมูลที่ได้จากการทดลองชี้บอกว่า อุณหภูมิของเหล็กบริเวณแกนกลางสูงประมาณ 6,000 องศาเซลเซียส และผิวของแกนกลาง มิได้กลมดังผลสมมุติ มีลักษณะเป็นตะปุ่มตะป่ำ R. Cohen แห่ง Carnegie Institution ที่ Washington ในสหรัฐอเมริกาได้ ทดลองพบว่า คลื่นแผ่นดินไหวขณะเคลื่อนที่ผ่านแกนโลกในแนวเหนือใต้ มีความเร็วสูงกว่าคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่าน ในแนวเส้นศูนย์สูตรราว 4% เขาอธิบายว่าเป็นเพราะอะตอม เหล็กที่อยู่ในบริเวณแกนกลางได้จัดตัวเรียงรายอยู่ ในระนาบเป็นรูปหกเหลี่ยมด้านเท่าและระนาบแต่ละระนาบเรียงซ้อนกัน โดยระนาบที่อยู่ติดกันจะอยู่เหลื่อมกันเล็กน้อย การคํานวณความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวเวลาผ่านอะตอมที่มีการเรียงตัวเช่นนี้ แสดงให้เห็นชัดว่า คลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับระนาบ มีความเร็วสูงกว่าคลื่นที่มีเคลื่อนที่ในแนวขนานกับระนาบ ซึ่งความเร็วที่แตกต่างกันนี้ คล้องจองกับข้อมูลที่สังเกตเห็นได้ และวัดได้จากการทดลอง และจากความจริงที่ว่าอุณหภูมิของโลกลดต่ำตลอดเวลา ดังนั้นอุณหภูมิที่แกนโลกจึงลดต่ำลงด้วย เมื่อ
เป็นเช่นนี้เหล็กเหลวที่อยู่ใกล้ แกนจะแข็งตัวโดยการคายความร้อนแฝง ความร้อนที่ถูกลดปล่อยออกมานี้ จะทำให้เหล็กที่อยู่ใกล้แกนกลางมีความหนาแน่นน้อยลง ดังนั้นมันจึงลอยตัวขึ้นข้างบนการไหลของเหล็กเหลว ทำให้พลังงานจลน์เปลี่ยนสภาพเป็นพลังงานแม่เหล็กและนั่นคือการให้กำเนิดสนามแม่เหล็กโลก