สาระที่ 3 โลก

Earth

โลก

• เขตดำรงชีพ โลกเป็นดาวเคราะห์ประเภทมีพื้นผิวชัดเจน (Terrestrial) มีวงโคจรเป็นดวงที่ 3 จากดวงอาทิตย์ (Sun) มีขนาดใหญ่กว่าดาวอังคาร (Mars) ที่อยู่ใกล้ๆถัดไปซึ่งในอนาคต ดาวอังคารจะเป็นอาณานิคมใหม่ของมนุษย์ (Colonization of Mars) ที่ต้องใช้เวลาปรับตัวและสร้างสภาพแวดล้อมขึ้นใหม่ ส่วนโลกที่เป็นบ้านของเราในขณะน้ีนับเป็น ดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะ (Solar System) ที่รู้กันดีว่ามีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ประเด็นสำคัญคือ สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการดำรงชีพต่อระบบสัตว์รวมทั้งต้นไม้ แต่ละระบบของชีวิตต่างพึ่งพาอาศัยห่วงโซ่อาหารในเขตดำรงชีพ (Habitable Zone) • แหล่งน้ำเป็นที่มาของออกซิเจน โลกกำเนิดเมื่อระบบสุริยะผุดขึ้นมา ในขณะนั้นโลกยังเต็มไปด้วยความร้อน และรังสีอันตรายทั้งจากภูเขาไฟลาวาและการพุ่งชนปะทะของดาวหาง (Comet) ดาวเคราะห์น้อย (Asteroids) เริ่มเกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกและยังไม่มีระบบชีวิตใดๆ แต่ต่อมาโลกค่อยๆเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เกิดการสะสมของเมฆจำนวนมาก ทำให้ฝนตก ต่อเนื่องยาวนานมาก เกิดแหล่งน้ำในมหาสมุทรจึงเริ่มการก่อตัวของก๊าซออกซิเจน จากนั้นเริ่มเกิดกลไกของระบบชีวิตตามมาพัฒนาการอย่างต่อเนื่อง ประมาณ 4.5 พันล้านปี จึงมีความอุดมสมบูรณ์เช่นในวันนี้ • ตำแหน่งที่ตั้ง โลกมีรัศมี 3,959 ไมล์ (6,371 กิโลเมตร) มีขนาดใกล้เคียงกับดาวศุกร์ (Venus) ห่างจากดวงอาทิตย์ระยะทางเฉลี่ย 93 ล้านไมล์ (149,597,910 กิโลเมตร) หรือ 1 หน่วย ดาราศาสตร์ (AU) จากระยะทางนี้แสงแดดจากดวงอาทิตย์จะใช้เวลา 8 นาทีในการเดินทางมาถึงโลก และเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็น ลำดับที่ 5 ของระบบสุริยะ • การหมุนของโลกคือเวลาและปฎิทิน ดาวเคราะห์ทุกดวงมีวงโคจรและการหมุน เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในการหมุนครบ 1 ครั้งใช้เวลา 23.9 ชั่วโมง หรือใช้เวลาประมาณ 365.25 วัน เท่ากับ 1 ปี ในการ เดินทางรอบดวงอาทิตย์ เป็นการนำมาใช้ในระบบปฏิทินซึ่งสอดคล้องกับวงโคจรและเมื่อครบรอบดวงอาทิตย์ทุก 4 ปีเราเพิ่มหนึ่งวัน วันนั้นเรียกว่าเป็นวันอธิกสุรทินและ ปีที่เพิ่มขึ้นจะเรียกว่า ปีอธิกสุรทินแกนหมุนของ • หมุนเอียงช่วยให้เกิดฤดูกาลที่ต่างกัน โลกมีการเอียง 23.4 องศา เมื่อเทียบกับพื้นผิวของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ การเอียงนี้ทำให้เกิดวงจรของฤดูกาลเป็นประจำทุกปี ในช่วงระหว่างปีซีกโลกเหนือจะ เอียงไปทางดวงอาทิตย์ และซีกโลกใต้จะเอียงออกไป เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นสู่ท้องฟ้า ความร้อนจากแสงอาทิตย์มากขึ้น ในซีกเหนือจึงเป็นช่วงฤดูร้อนที่นั่น และความร้อนจาก แสงอาทิตย์น้อยลงก่อให้เกิด ฤดูหนาวในซีกใต้ หกเดือนต่อมาสถานการณ์จะกลับกลายเป็น การเริ่มต้นขึ้นขึ้นฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง เมื่อทั้งสองซีกโลกจะได้รับความ ร้อนเท่ากันจากดวงอาทิตย์ • ใต้พื้นโลกมีแต่ความร้อน ใต้พื้นผิวโลกที่เรายืนอยู่เป็นกลไกสำคัญที่เอื้อต่อระบบชีวิต เป็นต้นทางแหล่งพลังงานคลื่นขอบเขตสนามแม่เหล็กโลก (Magnetosphere) ที่แผ่ออกมา ปกป้องเราจากรังสี อันตรายจากนอกโลก ชั้นภายในโลกประกอบด้วย 4 ชั้นหลัก เริ่มต้นด้วยแกนภายในที่ศูนย์กลางที่ปกคลุมด้วยแกนด้านนอก ชั้นปกคลุมและเปลือกโลก แกนส่วนใน (Inner core) เป็นเหล็กและโลหะนิกเกิลประมาณ 1,221 กิโลเมตร ในรัศมีมีอุณหภูมิสูงถึง 5,400 องศาเซลเซียส ส่วนที่ล้อมรอบแกนส่วนในคือ แกนส่วนนอก (Outer Core) ชั้นนี้หนาประมาณ 2,300 กิโลเมตร ประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิล หลอมเหลว ในระหว่างแกนนอกและเปลือกโลก (Mantle) เป็นชั้นปกคลุมหนาที่สุดมีส่วนผสมที่ร้อนและเหนียว ของหินหลอมเหลวมีความหนาประมาณ 2,900 กิโลเมตร และมีความสม่ำเสมอของคาราเมล ชั้นนอกสุดของเปลือกโลก (Earth's Crust) ส่วนใหญ่อยู่ห่างจากแผ่นดิน (เรายืนเหยียบอยู่นี้) โดยเฉลี่ยประมาณ 30 กิโลเมตร ที่อยู่ด้านล่างลึกลงไป การหมุนอย่างรวดเร็ว ของโลกและแกนเหล็กนิกเกิลที่หลอมละลายทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแผ่อออกมาบิดเบี้ยวเป็นรูปหยดน้ำในอวกาศ • พายุสุริยะสร้างออโรรา พายุสุริยะ (Solat Wind) เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง สนามแม่เหล็กโลกจะเสมือนเกาะป้องกัน จึงไม่สามารถพุ่งปะทะ ถึงพื้นผิวโลกได้ แต่มีบางส่วนยังสามารถเล็ดรอดบริเวณช่องว่างของขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ เหมือนอนุภาคประจุไฟฟ้าปะทะกับออกซิเจน (หรือก๊าซอื่น) จะเริ่มเรืองแสงและทำให้เกิด แสงออโรรา (Aurorae) ที่เรียกว่าแสงเหนือ แสงใต้ • สนามแม่เหล็กโลกตัวชี้เข็มทิศ สนามแม่เหล็กโลก (Magnetic Feld) คือสิ่งที่ทำให้เข็มทิศ (Compass) ชี้ไปที่ขั้วโลกเหนือโดยไม่คำนึงว่าเราจะหันทางใด แต่ขั้วแม่เหล็กของโลกสามารถเปลี่ยนพลิกทิศทาง ของสนามแม่เหล็กได้ บันทึกทางธรณีวิทยาย้อนกลับของสนามแม่เหล็ก พลิกเกิดขึ้นทุกๆ 400,000 ปีโดยเฉลี่ยแต่เวลาดังกล่าว ไม่สม่ำเสมอมากนัก เท่าที่เรารู้เช่นการผกผัน แม่เหล็กไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดๆ กับชีวิตบนโลกนี้และยังจะไม่เกิดขึ้นเป็นเวลาอย่างน้อยอีกพันปี • โลกมีออกซิเจนเพียง 21% โลกทีลำดับชั้นของบรรยากาศ และบริเวณใกล้พื้นผิวโลกมีบรรยากาศ (Atmosphere) ที่ประกอบด้วยไนโตรเจน 78 % ออกซิเจน 21 % และก๊าซอื่น ๆ 1 % เช่น อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์และนีออน ชั้นบรรยากาศโลกมีความสำคัญสร้างกระทบต่อสภาพอากาศในระยะยาว และสภาพอากาศในระยะสั้นของท้องถิ่น และชั้นบรรยากาศปกป้อง เราจากรังสีที่เป็นอันตรายจำนวนมากที่มาจากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังช่วยปกป้องเราจาก สะเก็ดดาวตก อุกกาบาต ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกเผาไหม้ ในชั้นบรรยากาศหายไป ก่อนตกสู่พื้นดิน • เปลือกโลกคล้ายเปลือกไข่ต้ม ดาวอังคาร (Mars) และดาวศุกร์ (Venus) มีภูเขาไฟ ภูเขาและหุบเขา โลกเราก็เช่นเดียวกัน ธรณีวิทยาของโลกจะรวมถึงเปลือกโลก (ทั้งทวีปและมหาสมุทร) โดยชั้นบนสุด ที่เรายืนอยู่จะถูกแบ่งออกเป็นแผ่นใหญ่ๆ ที่เรียกว่าแผ่นเปลือก (Plate) มีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง แผ่นเปลือกสามารถจินตนาการคล้ายเปลือกไข่ต้มที่มีรอยแตกแยก แต่ไม่หลุดออกจากกันและสามารถขยับได้ • เปลือกไข่ต้มขยับคือแผ่นดินไหว การขยับนั้นคือการเกิดแผ่นดินไหว (Earthquake) การสั่นสะเทือนอย่างฉับพลันและรุนแรงของพื้นดิน อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวภายในเปลือกโลก หรือการกระทำ ของภูเขาไฟ โลกมีมหาสมุทรครอบคลุมเกือบ 70% ของพื้นผิวโลก มีความลึกเฉลี่ยประมาณ 2.5 ไมล์ (4 กิโลเมตร) และมีน้ำ 97% โดยภูเขาไฟเกือบทั้งหมดของโลกถูกซ่อน อยู่ใต้มหาสมุทร เช่น ภูเขาไฟเมานาเคอา (Mauna Kea) ในฮาวายและสันเขาที่ยาวที่สุดในโลกอยู่ใต้น้ำ ด้านล่างของมหาสมุทรอาร์กติก และมหาสมุทรแอตแลนติกยาวถึง 65,000 กิโลเมตร • โลกคือที่เริ่มต้นชีวิต โลกมีอุณหภูมิที่อบอุ่นและผสมผสานสารเคมีที่ทำให้ชีวิตเป็นไปได้ที่นี่ สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดคือโลกมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ส่วนใหญ่ปกคลุมไปด้วยน้ำ เนื่องจากมี อุณหภูมิ ที่ร้อนและอบอุ่นช่วยให้น้ำอยู่ในสถานะของเหลวอยู่ในมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ได้ยาวนาน โลกจึงเป็นสถานที่ที่สะดวกในการเริ่มต้น ชีวิตขึ้นเมื่อราว 3.8 พันล้าน ปีก่อน • ทฤษฎีกำเนิดดวงจันทร์ของโลก โลกมีดวงจันทร์ (Moon) อย่างเป็นทางการ 1 ดวง ค่าเฉลี่ยระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์ คือ 238,855 ไมล์ (384,400 กิโลเมตร) ห่างออกไปนั่นหมาย ความว่าสามารถ นำโลก 30 ดวงมาเรียงกันเป็นระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์ได้ บนดวงจันทร์ส่วนใหญ่เป็นหิน ที่มีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนโลกน่าจะเป็นผลมาจากการชนกันระหว่าง โลกและดวงจันทร์เมื่อหลายพันล้านปีที่ผ่านมา ขณะเมื่อโลกเป็นดาวเคราะห์เล็กๆมีก้อนหินยักษ์ใน อวกาศพุ่งมาชนปะทะแลัวกระดอนออกไป ส่วนหนึ่งจึงมีเนื้อของโลกติดไปด้วย รวมกันและก่อตัวขึ้น ดวงจันทร์ของเรา มีรัศมี 1,080 ไมล์ (1,738 กิโลเมตร) และถูกดึงไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกและหมุนโคจร ไปตามเส้นทางรอบๆโลกแบบพร้อมๆกันลักษณะถูกล็อควงโคจร ดังนั้นเราจึงเห็น ดวงจันทร์จากโลกด้านเดียวเสมอ • หมู่บ้านชาวโลกบนดวงจันทร์ และในวันหนึ่งข้างหน้าโดยองค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency) กำลังดำเนินการ ตามแผนการที่จะจัดตั้งหมู่บ้านมนุษย์บนดวงจันทร์ (Moon Village) และโบสถ์ เป็นฐานสำหรับวิทยาศาสตร์ ธุรกิจการทำเหมืองแร่และแม้แต่การท่องเที่ยวในยุคใหม่แห่งการสำรวจ 10 เรื่องสำคัญของโลก 1.ขนาด โลกเป็นดาวเคราะห์มีขนาดใกล้เคียงดาวศุกร์ ถ้าดวงอาทิตย์ใหญ่ลูกฟุตบอล โลกจะมีขนาดเท่าหัวเข็มหมุด 2.ตำแหน่งในระบบสุริยะ โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 3 ในระบบสุริยะที่ระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร (93 ล้านไมล์) หรือ 1 AU 3.วัน เดือน ปี หนึ่งวันบนโลกเท่ากับ 24  ขั่วโมง  หนึ่งปีบนโลก เท่ากับ 365 วัน 4.ลักษณะพื้นผิว โลกเป็นดาวเคราะห์หินพื้นผิวแข็งมีพลศาสตร์ (Dynamics) ของภูเขาหุบเขาที่ราบและอื่นๆอีกมากมายสิ่งที่ทำให้โลกแตกต่างจากดาวเคราะห์ ดาวอื่นคือ โลกเป็นดาวเคราะห์ ที่มีมหาสมุทรที่เป็นของเหลว (น้ำ) ครอบคลุมพื้นผิว 70 % 5.บรรยากาศ ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วย ไนโตรเจน (N2) 78 % ออกซิเจน (O2) 21 % และส่วนผสมอื่นๆ 1 % เกิดสมดุลสมบูรณ์แบบสำหรับการหายใจของระบบชีวิตต่างๆ ซึ่งดาวเคราะห์หลายดวงมีบรรยากาศเช่นกันแต่ไม่เหมือนโลก 6.ดวงจันทร์ โลกมีดวงจันทร์ 1 ดวง 7.วงแหวน โลกไม่มีวงแหวน 8.ยานสำรวจ มียานสำรวจและดาวเทียมสื่อสารเป็นจำนวนมากที่โคจรอยู่ในวงโคจรต่ำ และวงโคจรสูงเพื่อตรวจสอบ และสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ร่วมถึง การเตือนภัยต่างๆ ที่จะเกิด ขึ้นกับโลก โดยเฉพาะสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) หรือ ISS มีรหัสเรียกขานว่า Alpha STAR เป็นห้องปฏิบัติการลอยฟ้า ทดลองในอวกาศด้านต่างๆ ซึ่งโคจรรอบโลกที่ระยะสูงประมาณ 400 กิโลเมตร เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 27,744 กิโลเมตร/ชั่วโมง 9.เอื้อต่อระบบชีวิต โลกมีความสมบูรณ์แบบสำหรับระบบชีวิตอย่างแท้จริง 10.สนามแม่เหล็ก โลกมีขอบเขตสนามแม่เหล็ก ที่แข็งแกร่งช่วยปกป้องพายุสุริยะและอันตรายจากรังสีอวกาศ กลับหน้าหลัก