โลก และ ดวงจนทร

โลก เปนดาวเคราะหทอยหางจากดวงอาทตยเปนล าดบทสาม โดยโลกเปนดาวเคราะหหนขนาดใหญทสดในระบบสรยะ และเปนดาวเคราะหเพยงดวงเดยวทวทยาศาสตรสมยใหมยนยนไดวามสงมชวตอาศยอย ดาวเคราะหโลกถอก าเนดขนเมอประมาณ 4,570 ลาน (4.57×109) ปกอน และหลงจากนนไมนานนก ดวงจนทรซงเปนดาวบรวารเพยงดวงเดยวของโลกกถอก าเนดตามมา สงมชวตทรงภมปญญาทครองโลกในปจจบนนคอมนษย

โลก มลกษณะเปนทรงวงร โดย ในแนวดงเสนผาศนยกลางยาว 12,711 กม. ในแนวนอน ยาว 12,755 กม. ตางกน 44 กม. มพนน า 3 สวน หรอ 71% และมพนดน 1 สวน หรอ 29 % แกนโลกเอยงจากแนวดง 23.5 องศา

ถายจากยานอะพอลโล 17

ชนโครงสรางภายในโลก

ชนบรรยากาศโลก

สภาพบรรยากาศ

สภาพอากาศของโลก คอ การถกหอหมดวยชนบรรยากาศ ซงมทงหมด 5 ชน ไดแก

• โทรโพสเฟยร เรมตงแต 0-10 กโลเมตรจากผวโลก บรรยากาศมไอน า เมฆ หมอกซงมความหนาแนนมาก และมการแปรปรวนของอากาศอยตลอดเวลา

• สตราโตสเฟยร เรมตงแต 10-35 กโลเมตรจากผวโลก บรรยากาศชนนแถบจะไมเปลยนแปลงจากโทรโพสเฟยรยกเวนมผงฝ นเพมมาเลกนอย

• เมโสสเฟยร เรมตงแต 35-80 กโลเมตร จากผวโลก บรรยากาศมกาซโอโซนอยมากซงจะชวยสกดแสงอลตราไวโอเรต (UV) จากดวงอาทตยไมใหมาถงพนโลกมากเกนไป

• ไอโอโนสเฟยร เรมตงแต 80-600 กโลเมตร จากผวโลก บรรยากาศมออกซเจน จางมากไมเหมาะกบมนษย

• เอกโซสเฟยร เรมตงแต 600 กโลเมตรขนไปจากผวโลก บรรยากาศมออกซเจนจางมากๆ และมกาซฮเลยมและไฮโดรเจนอยเปนสวนมาก โดยมชนตดตอกบอวกาศ

โลกมอณหภม 15 องศาเซลเซยส โดยเฉลย

ชนโครงสรางภายในโลก

เปลอกโลก

เปลอกโลก (crust) เปนชนนอกสดของโลกทมความหนาประมาณ 60-70 กโลเมตร ซงถอวาเปนชนทบางทสดเมอเปรยบกบชนอนๆ เสมอนเปลอกไขไกหรอเปลอกหวหอม เปลอกโลกประกอบไปดวยแผนดนและแผนน า ซงเปลอกโลกสวนทบางทสดคอสวนทอยใตมหาสมทร สวนเปลอกโลกทหนาทสดคอเปลอกโลกสวนทรองรบทวปทมเทอกเขาทสงทสดอยดวย นอกจากนเปลอกโลกยงสามารถแบงออกเปน 2 ชนคอ

ชนทหนง: ชนหนไซอล (sial) เปนเปลอกโลกชนบนสด ประกอบดวยแรซลกาและอะลมนาซงเปนหนแกรนตชนดหนง ส าหรบบรเวณผวของชนนจะเปนหนตะกอน ชนหนไซอลนมเฉพาะเปลอกโลกสวนทเปนทวปเทานน สวนเปลอกโลกทอยใตทะเลและมหาสมทรจะไมมหนชนน

ชนทสอง: ชนหนไซมา (sima) เปนชนทอยใตหนชนไซอลลงไป สวนใหญเปนหนบะซอลตประกอบดวยแรซลกา เหลกออกไซดและแมกนเซยม ชนหนไซมานหอหมทวทงพนโลกอยในทะเลและมหาสมทร ซงตางจากหนชนไซอลทปกคลมเฉพาะสวนทเปนทวป และยงมความหนาแนนมากกวาชนหนไซอล

แมนเทล (mantle หรอ Earth's mantle) คอชนทอยถดจากเปลอกโลกลงไป มความหนาประมาณ 3,000 กโลเมตร บางสวนของหนอยในสถานะหลอมเหลวเรยกวาหนหนด (Magma) ท าใหชนแมนเทลนมความรอนสงมาก เนองจากหนหนดมอณหภมประมาณ 800 - 4300°C ซงประกอบดวยหนอคนสเขมมาก (หนอลตราเมฟค) เปนสวนใหญ เชน หนเพรโดไทต

เนอโลก (mantle)

ความหนาแนนของดาวโลกโดยเฉลยคอ 5,515 กก./ลบ.ม. ท าใหมนเปนดาวเคราะหทหนาแนนทสดในระบบสรยะ แตถาวดเฉพาะความหนาแนนเฉลยของพนผวโลกแลววดไดเพยงแค 3,000 กก./ลบ.ม. เทานน ซงท าใหเกดขอสรปวา ตองมวตถอนๆ ทหนาแนนกวาอยในแกนโลกแนนอน ระหวางการเกดขนของโลก ประมาณ 4.5 พนลานปมาแลว การหลอมละลายอาจท าใหเกดสสารทมความหนาแนนมากกวาไหลเขาไปในแกนกลางของโลก ในขณะทสสารทมความหนาแนนนอยกวาคลมเปลอกโลกอย ซงท าใหแกนโลก (core) มองคประกอบเปนธาตเหลกถง 80%, รวมถงนกเกลและธาตทมน าหนกทเบากวาอนๆ แตในขณะทสสารทมความหนาแนนสงอนๆ เชนตะกวและยเรเนยม มอยนอยเกนกวาทจะผสานรวมเขากบธาตทเบากวาได และท าใหสสารเหลานนคงทอยบนเปลอกโลก

แกนโลก (Core)

แกนโลกแบงไดออกเปน 2 ชนไดแก 1. แกนโลกชนนอก (outer core) มความหนาจาก

ผวโลกประมาณ 2,900 - 5,000 ก โล เมตร ประกอบดวยธาตเหลกและนกเกลในสภาพทหลอมละลาย และมความรอนสง มอณหภมประมาณ 6200 - 6400 มความหนาแนนสมพทธ 12.0 และสวนนมสถานะเปนของเหลว

2. แกนโลกชนใน (inner core) เปนสวนทอยใจกลางโลกพอด มรศมประมาณ 1,000 กโลเมตร มอณหภมประมาณ 4,300 - 6,200 และมความกดดนมหาศาล ท าใหสวนนจงมสถานะเปนของแขง ประกอบดวยธาตเหลกและนกเกลทอยในสภาพทเปนของแขง มความหนาแนนสมพทธ 17.0

แกนโลก (Core)

การหมนรอบตวเองท าให cloud แบนลงเปนรปจาน และควบแนนเปนดาวฤกษและดาวเคราะห

ภาพจากกลองโทรทศนฮบเบลแสดงกลมดาวฤกษทก าลงกอตวจาก Eagle Nebula การหดตวของ nebular cloud ท าใหอตรา

การหมนรอบตวเองเพมขน

ก าเนดระบบสรยจกรวาล

โลกในระยะเรมแรก

ประมาณ 4,527 ลานปกอน ดวงจนทรไดถอก าเนดขน จากการพงชนครงใหญของดาวเคราะหขนาดยอม หลงจากนนโลกไดเยนตวลงอยางชาๆ โดยผวนอกกอตวเปนเปลอกแขง ของพนพภพ ตอมาการพงชนของดาวหาง และกอนอกาบาตท เ ปนน าแข งไ ดน าน าจ านวนมหาศาลส ผ ว โลกจนกอตว เ ปนมหาสมทร ขณะเดยวกนการประทของภเขาไฟ และไอน าท าใหเกดชนบรรยากาศ ทยงคงปราศจากกาซออกซเจน แผนเปลอกแขงของโลกซงวางตวบนชนแมนเทลทหลอมเหลวมการเคลอนทไปมาท าใหเกดการผนกรวมกน หรอแยกตวกน ของแผนทวป เรอยมาตลอดธรณกาล

ก าเนดของดวงจนทร

การวดอายทางกมมนตรงสของหนจากดวงจนทรบงชวาดวงจนทรมอาย 4527 + 10 ลานป หรอออนกวาอายโลกและเทหวตถอนๆ ในระบบสรยะ ระหวาง 30-55 ลานป เนองจากดวงจนทรมความหนาคอนขางแนนนอยจงนาจะเปนไปไดวามนไมมแกนขนาดใหญทประกอบดวยโลหะเหมอนอยางของโลกและดาวเคราะหหนดวง อนๆ องคประกอบโดยรวมของดวงจนทรคลายกบองคประกอบสวนเปลอกโลก และ เนอโลกรวมกน สงนสนบสนนทฤษฎการพงชนครงใหญ ทท าใหวสดโลกกระจายออกไปในรศมแรงดงดดของโลก และกลบมารวมตวกนใหมเปนมวลทรงกลม กลายเปนดวงจนทรบรวาร อกทงการชนครงนนท าใหแกนหมนของโลกเอยงจากเดมไปถง 23.5°

ชวตเรมตนในมหาสมทร

ปฏกรยาเคมไดสรางโมเลกลของสารอนทรยนานาชนดทตอมาการปฏสมพนธของโมเลกลเหลานไดเกดโมเลกลชนดใหมทซบซอนและสามารถลอกแบบตนเองได ความสามารถเ ชนน กอให เ กดววฒนาการของสงมชวตเซลลเดยว ทตอมาพฒนาเปนสงมชวตหลายเซลล วว ฒนาการครงส าคญเกดขนหลงจากมกระบวนการสงเคราะหแสงของสงมชวตจ าพวกสาหรายสน าเงนแกมเขยว ทชวยใหบรรยากาศโลกไดรบกาซออกซเจนเพมขนจนมากพอใหเกดมชนโอโซนทชวยกรองรงสอนตรายจากดวงอาทตย

Snowball Earth โลกกอนหมะ (snowball earth) เปนสมมตฐานทเสนอวาผวโลกทงใบไดเคยมน าแขงปกคลมไปทว อยางนอย 1 ครงเมอ 650 ลานปกอน วงการธรณวทยาโดยทวไปใหการยอมรบ เนองจากมนสามารถอธบายปรศนาทขบไมแตกมานานวาเหตใดตะกอนธารน าแขงจงเกดขนไดในเขตเสนศนยสตรโบราณ อยางไรกดยงไมมความชดเจนวาน าแขงปกคลมโลกทกแหงหนหรอเหลอเปนแองน าแคบๆ บรเวณเสนศนยสตรในบางฤด

ก าเนดมนษย โลกเปนถนทอยเดยวในเอกภพทคนพบสงมชวต กลมประชากรทมมากทสด คอ แบคทเรย กลมประชากรทมผลมากทสดถาหายไปจากโลก คอ พช และกลมประชากรทมผลตอสงแวดลอมคอ ไพรเมต โดยกลมนมเพยงสายพนธ เดยวผลตอโลกทงการปรบปรงสภาพแวดลอม และการท าลาย สภาพแวดลอม คอ มนษย เมอประมาณ 6 ลานปมาแลว เผาพนธบรรพบรษของมนษยไดววฒนาการแยกสายพนธจากกลมวานร (primates) โดยมความสามารถเดนตวตรง มขนาดความจสมองใหญขน และทส าคญมทกษะในการสอสารระหวางกน มนษยไดเรยนรในการใชประโยชนจากไฟ การเพาะปลก การเลยงสตว และการขยายพนธพชและสตวอยางเปนระบบ สงนน ามาซงสงคมชมชน และก าเนดของอารยธรรม ทมลกษณะเฉพาะดานวฒนธรรม และความเชอเชงศาสนา โดยอาศยพฒนาการ ในการสอสาร การคมนาคม สงคมและการเมอง เรยนรและสงสมองคความรทางวทยาศาสตร และเทคโนโลย ท าใหมนษยเปนเผาพนธครองโลกทมอทธพลตอสภาพแวดลอมและสงมชวตอนๆ

มาตรธรณกาลของโลก