พบส่วนประกอบปริศนา 5% ของแก่นโลกอาจเป็นซิลิคอน

Image copyright Science Photo Library
คำบรรยายภาพ ผลการศึกษาล่าสุดพบว่า แก่นโลกน่าจะมีซิลิคอนเป็นส่วนประกอบร่วมกับโลหะหนักอื่นอย่างเหล็กและนิกเกิลด้วย

ผลการทดลองล่าสุดจากมหาวิทยาลัยโตเกียวของญี่ปุ่นชี้ว่า ธาตุส่วนประกอบหนึ่งของแก่นโลกที่นักวิทยาศาสตร์ยังค้นหาไม่พบอาจเป็นซิลิคอน ซึ่งหลอมละลายปะปนอยู่กับโลหะหนักชนิดอื่นในปริมาณราว 5% ของน้ำหนักแก่นโลก

ก่อนหน้านี้ทราบกันว่าแก่นโลก (Core) ซึ่งอยู่ลึกลงไปใต้ดินถึงราว 3,000 กิโลเมตร มีส่วนประกอบหลักเป็นโลหะหนักคือเหล็กและนิกเกิลซึ่งจมลงสู่ใจกลางโลกขณะที่โลกเริ่มก่อตัวขึ้นเมื่อ 4,500 ล้านปีก่อน แต่อย่างไรก็ตาม แก่นโลกซึ่งมีลักษณะเป็นทรงกลมแข็งทึบรัศมีประมาณ 1,200 กิโลเมตรนั้น มีเหล็กเป็นส่วนประกอบหลัก 85% และนิกเกิลอีก 10% แต่ส่วนประกอบที่เหลือ 5% นั้นเป็นปริศนามาโดยตลอด

เนื่องจากการที่แก่นโลกอยู่ลึกมาก ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถศึกษาแก่นโลกโดยตรงได้ แต่ก็ใช้การศึกษาปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาอย่างลักษณะของคลื่นสั่นสะเทือนหรือแผ่นดินไหวที่เคลื่อนผ่านแก่นโลก มาช่วยอธิบายถึงส่วนประกอบภายในของแก่นโลกได้

ศาสตราจารย์เอจิ โอตานิ ผู้นำคณะวิจัยดังกล่าวบอกว่า ได้ทดลองใช้ซิลิคอนซึ่งเป็นธาตุกึ่งโลหะมาทำเป็นโลหะผสมร่วมกับเหล็กและนิกเกิล แล้วนำเข้าไปอยู่ในภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันมหาศาลเช่นเดียวกับภายในแก่นโลก พบว่าโลหะผสมที่มีซิลิคอนเป็นส่วนประกอบนี้ แสดงคุณสมบัติที่สอดคล้องกับข้อมูลของแก่นโลกที่ได้จากการตรวจสอบคลื่นสั่นสะเทือนใต้ดิน

อย่างไรก็ตาม ทางคณะวิจัยบอกว่าซิลิคอนนั้นเป็นธาตุที่มีความเป็นไปได้ว่าจะอยู่ในแก่นโลกตัวหนึ่งเท่านั้น ซึ่งยังจะต้องศึกษาทดลองเพิ่มเติมเพื่อยืนยันให้แน่ชัดกันต่อไปอีก

ไม่นานมานี้ มีงานวิจัยที่เสนอว่าอ็อกซิเจนน่าจะมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของแก่นโลกด้วย ซึ่งหากอ็อกซิเจนถูกดูดซับเข้าไปไว้ในแก่นโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อนแล้ว ชั้นเปลือกโลกโดยรอบควรที่จะมีองค์ประกอบเป็นอ็อกซิเจนอยู่น้อย แต่หากข้อเสนอที่ว่าซิลิคอนเป็นอีกส่วนประกอบหนึ่งของแก่นโลกถูกต้อง ก็น่าที่จะมีอ็อกซิเจนเหลืออยู่ในส่วนของเปลือกโลกเป็นจำนวนมาก