โลกของเรา ณ วันนี้ มีอายุตกราวๆ 4.54 ± 0.05 พันล้านปีแล้ว (สี่พันห้าร้อยสี่สิบล้านปี)​ และยังคงมีสภาพเหมาะสมกับการอยู่อาศัย​ แม้จะมีแผ่นดินไหว​มีภูเขาไฟระเบิดจากการที่ภายในโลกยังมีความร้อนอยู่​ แต่รังสีอันตรายจากอวกาศที่อันตรายยิ่งกว่า​ก็ไม่อาจลงมาทำอันตรายเราได้ ทั้งนี้ก็เพราะสนามแม่เหล็ก​ของโลกที่มีกำเนิดมาจากการหมุนของแกนโลหะที่ใจกลางโลกคอยปกป้อง​เราไว้

ทำไมรังสีจากอวกาศ​ถึงอันตรายกว่าแผ่นดินไหว​ภูเขาไฟระเบิด ให้ลองดูดาวอังคาร​เป็นตัวอย่าง สึนามิแผ่นดินไหวอาจคร่าชีวิตมนุษย์​ไปบ้างแต่หลังจากนั้นเผ่าพันธุ์​ของเราส่วนใหญ่​ก็ยังดำเนินชีวิต​ต่อไป แต่หากรังสีคอสมิก​และแกมมาลงมาถึงผิวโลกวันไหน หลังจากนั้นอีกไม่นาน โลกก็จะมีสภาพไร้ชีวิตแบบเดียวกับดาวอังคาร

แกนกลางของโลกหรือแก่นโลกชั้นใน (สีขาวในภาพ)​มีอุณหภูมิ​ราว 5.200°C ถึง 5,430°C ซึ่งร้อนพอๆกับผิวดวงอาทิตย์​ และมีแรงกดดันมหาศาล มีองค์ประกอบเป็นเหล็กและนิกเกิล ล้อมรอบด้วยแก่นโลกชั้นนอก (สีเหลือง​ในภาพ)​ ที่หมุนสวนทางกันตามการหมุนรอบตัวเองของโลก มีลักษณะคล้ายไดนาโมปั่นไฟ แต่กลับสร้างสนามแม่เหล็กออกมาเป็นเกราะห่อหุ้มโลกทั้งใบเอาไว้ ถัดออกมาเป็นชั้นหินหนืดหรือแมนเทิล​ (สีส้มในภาพ) ครอบทับด้วยเปลือกบางๆ (สีเข้มใสภาพ)​ นั่นคือเปลือก​โลกชั้นนอกที่เป็นที่ตั้งของมหาสมุทรและแผ่นดินทวีป​ให้สิ่งมีชิวิต​ได้ถือกำเนิด​และ​อยู่​อาศัย

หลายพันล้านปีที่ผ่านมาโลกค่อยๆเย็นตัวลงจากภายนอกเข้าสู่​ภายใน โดยความร้อนใต้เปลือกโลกก็ยังคงส่งผ่านออกมาเรื่อยๆ นักวิทยาศาสตร์​เชื่อว่าความร้อนส่วนใหญ่​ถูกกักเก็บ​ไว้ด้วยแร่ธาตุที่เรียกว่า “บริดจมาไนท์” (​Bridgmanite)​ ที่มีอยู่เป็นจำนวนมากบริเวณ​รอยต่อระหว่างชั้นแมนเทิลและแก่นโลก​ชั้นนอก​ (ระหว่างชั้นสีส้มและสีเหลืองในภาพ)​ ทำหน้าที่คล้ายผ้าห่มคอยสกัดกั้นความร้อนในแก่นโลก​เอาไว้ โลกจึงรักษา​อุณหภูมิ​ภายในและสภาวะการสร้างสนามแม่เหล็ก​ไปได้เรื่อยๆ

อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาล่าสุดของทีมวิจัยจากสถาบัน ETH Zurich ของสวิตเซอร์แลนด์นำโดย​ ดร. โมโตฮิโกะ มุราคามิ พบว่า “บริดจมาไนท์” (​Bridgmanite)​ ​ไม่ใช่แร่ธาตุ​ที่สามารถกักเก็บ​ความร้อนได้ดีเท่าที่เคยคิดกันไว้ เพราะเมื่อทีมงานนำแร่ธาตุนี้มาบีบอัดด้วยอุปกรณ์​ diamond anvil cell​ แล้วให้ความร้อนด้วยเลเซอร์​จนมีอุณหภูมิ​และความดันใกล้เคียงอุณหภูมิ​ในชั้นแมนเทิลนั่นคือ แรงกด 80 กิกะปาสคาล​ที่ 2,440 เคลวิน จากนั้นจึงวัดค่าการนำความร้อนของ “บริดจมาไนท์” ผ่านระบบดูดกลืนแสง

ทีมงานพบว่า “บริดจมาไนท์” นำความร้อนได้ดีกว่าที่เคยคิดไว้ถึง 1.5 เท่า นั่นหมายความว่าแนวคิดที่ว่า “บริดจมาไนท์” ทำหน้าที่เป็น “ผ้าห่ม” เก็บกักความร้อนให้แก่นโลกนั้นอาจผิดพลาด ความร้อนจากแก่นโลกน่าจะไหลออกมามากกว่าที่ประมาณ​การไว้เป็นเวลาเนิ่นนานแล้ว ทีมงานยังพบว่าเมื่อ “บริดจมาไนท์”เย็นตัวลง มันจะกลายสภาพเป็นแร่ธาตุที่เรียกว่า post-perovskite ซึ่งนำความร้อนได้ดียิ่งขึ้นไปอีก

“แก่นโลกจะกลายเป็นหินแข็งและหยุดการเคลื่อนไหวเร็วกว่าที่เคยคาดกันไว้ แต่เรายังไม่อาจรู้ได้แน่ชัดว่า เวลานั้นจะมาถึงเมื่อใด เพราะยังมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลต่ออุณหภูมิของแก่นโลกด้วย” ดร. มุราคามิอธิบาย

แก่นโลกจะกลายเป็นหินแข็งและหยุดการเคลื่อนไห​ว การสร้างสนามแม่เหล็ก​จะยุติลง เกราะป้องกันรังสีของโลกจะหายไป สิ่งมีชีวิตจะได้รับผลดระทบอย่างถ้วนหน้าและโลกจะกลายสภาพเป็นดาวเคราะห์​ไร้ชีวิตเมื่อวันนั้นมาถึง แต่อย่างไรก็ตาม​ เหตุการณ์​นี้อาจใช้เวลาอีกนานหลายชั่วอายุคน​หรืออย่างน้อยก็นานพอที่เราน่าจะหาทางออกให้โลกได้ทันท่วงที หรืออาจมีงานวิจัยใหม่ๆมาหักล้างการค้นพบครั้งนี้ ซึ่งก็ต้องติดตามกันต่อไป

ทีมงานตี​พิมพ์เผยแพ​ร่​ผลงาน​ครั้งนี้​ลง​ใน​วารสาร​ Earth and Planetary Science Letters

ที่มา https://newatlas.com/science/earth-interior-cooling-faster-bridgmanite/​