‘หลุมแรงโน้มถ่วง’ ลึกลับในมหาสมุทรอินเดีย

นักวิทยาศาสตร์ ชาวอินเดียได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยเกี่ยวกับ “หลุมแรงโน้มถ่วง” ที่แปลกประหลาดในมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งแรงโน้มถ่วงของโลกอยู่ต่ำที่สุดและระดับน้ำทะเลต่ำกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 100 เมตร

Mực nước biển giảm thấp xuống khoảng 100m trong một “hố trọng lực” trên Ấn Độ Dương. Ảnh minh họa. (Nguồn: CNN)

ระดับน้ำทะเลลดลงประมาณ 100 เมตรใน “หลุมแรงโน้มถ่วง” ในมหาสมุทรอินเดีย ภาพประกอบ (ที่มา: CNN)

“หลุมแรงโน้มถ่วง” ลึกลับนี้สร้างความสับสนให้กับนักธรณีวิทยามาเป็นเวลานาน แต่เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดียในเบงกาลูรู (อินเดีย) ได้ค้นพบคำอธิบายสำหรับการก่อตัวของหลุมแรงโน้มถ่วงนี้ ซึ่งเกิดจากลาวาหลอมเหลว (แมกมา) ที่ก่อตัวขึ้นจากส่วนลึกของโลก

เพื่อให้ได้ข้อสรุปดังกล่าว ทีมวิจัยได้ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างโครงสร้างการก่อตัวของภูมิภาคนี้เมื่อ 140 ล้านปีก่อนขึ้นมาใหม่ ทีมวิจัยได้นำเสนอผลการค้นพบของพวกเขาในงานวิจัยชิ้นใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters ซึ่งกล่าวถึงมหาสมุทรโบราณที่ไม่มีอยู่อีกต่อไปแล้ว

มหาสมุทรโบราณหายไป

ผู้คนมักคิดว่าโลกเป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ แต่ความจริงกลับแตกต่างออกไป

Attreyee Ghosh นักธรณีฟิสิกส์และรองศาสตราจารย์แห่งศูนย์ธรณีศาสตร์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนงานวิจัย กล่าวว่า “โลกนั้นโดยพื้นฐานแล้วมีลักษณะเหมือนมันฝรั่งก้อนโต มันไม่ใช่ทรงกลม แต่มันเป็นทรงรี เพราะเมื่อดาวเคราะห์หมุน ส่วนกลางของมันจะนูนออกมา”

โลกมีความหนาแน่นและคุณสมบัติไม่สม่ำเสมอ โดยบางพื้นที่มีความหนามากกว่าพื้นที่อื่นๆ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อพื้นผิวโลกและแรงดึงดูดที่แตกต่างกันของโลกที่จุดเหล่านี้

Ghosh อธิบายว่า หากโลกถูกปกคลุมด้วยน้ำทั้งหมด แรงโน้มถ่วงของโลกจะสร้างส่วนนูนและหุบเขาบนพื้นผิวของมหาสมุทรในจินตนาการนี้ ส่วนนูนและหุบเขาเหล่านี้บนพื้นผิวมหาสมุทรเรียกว่าจีออยด์ จีออยด์คือรูปร่างของพื้นผิวมหาสมุทรในสมมติฐานหากมีแรงโน้มถ่วงและการหมุนของโลกอยู่เท่านั้น โดยไม่มีอิทธิพลอื่นๆ เช่น น้ำขึ้นน้ำลงและลม จีออยด์มีความสูงและหุบเขาที่ไม่เท่ากัน

“หลุมแรงโน้มถ่วง” ของมหาสมุทรอินเดีย หรือที่เรียกอย่างเป็นทางการว่า “จีออยด์แห่งมหาสมุทรอินเดีย” เป็นจุดต่ำสุดและมีความผิดปกติมากที่สุดในจีออยด์ หลุมนี้ก่อตัวเป็นแอ่งกลมที่เริ่มต้นจากปลายสุดของอินเดียและครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตร “หลุม” นี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1948 โดยเฟลิกซ์ อันดรีส เวนิง ไมเนสซ์ นักธรณีฟิสิกส์ชาวดัตช์ ในระหว่างการสำรวจแรงโน้มถ่วงจากเรือ ตั้งแต่นั้นมา “หลุมแรงโน้มถ่วง” นี้ก็ยังคงเป็นปริศนา

“นี่คือจีออยด์ที่ต่ำที่สุดบนโลกและยังไม่มีการอธิบายอย่างถูกต้อง” โฆช กล่าว

เพื่อค้นหาคำตอบ เธอและทีมของเธอใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองพื้นที่เมื่อ 140 ล้านปีก่อน เพื่อให้ได้ภาพรวมของธรณีวิทยาอย่างสมบูรณ์ จากจุดเริ่มต้นนั้น ทีมได้ดำเนินการจำลอง 19 ครั้ง โดยจำลองการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกและการเปลี่ยนแปลงของหินหลอมเหลวในโลกตลอด 140 ล้านปีที่ผ่านมา

พวกเขาได้เปรียบเทียบรูปร่างของจีออยด์ที่ได้จากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์กับจีออยด์จริงของโลกที่ได้จากการสังเกตการณ์ผ่านดาวเทียม

อนาคตที่ไม่แน่นอน

สิ่งที่ทำให้การจำลองเหล่านี้แตกต่างกันคือการปรากฏตัวของกระแสลาวาที่หลอมละลายรอบๆ จีออยด์ต่ำ ซึ่งเมื่อรวมกับโครงสร้างของเสื้อคลุมโลกในบริเวณใกล้เคียงแล้ว เชื่อกันว่ามีส่วนรับผิดชอบต่อการก่อตัวของ "หลุมอุกกาบาตจากแรงโน้มถ่วง" โฆชอธิบาย

ทีมงานได้รันการจำลองเหล่านี้บนคอมพิวเตอร์ที่มีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับความหนาแน่นของการไหลของลาวา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในการจำลองที่ไม่มีกลุ่มควันที่เกิดจากการไหลของลาวา จะไม่เกิดชั้นจีออยด์โลว์

ลาวาไหลมาจากการหายไปของมหาสมุทรโบราณเมื่อแผ่นดินอินเดียเคลื่อนตัวและในที่สุดก็พุ่งชนกับทวีปเอเชียเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน

“140 ล้านปีก่อน แผ่นดินอินเดียอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างไปจากปัจจุบันโดยสิ้นเชิง และมีมหาสมุทรโบราณระหว่างอินเดียกับเอเชีย จากนั้น แผ่นดินอินเดียจึงเริ่มเคลื่อนตัวไปทางเหนือ ทำให้มหาสมุทรโบราณนั้นหายไป และระยะห่างระหว่างอินเดียกับเอเชียก็แคบลง” เธอกล่าว

ขณะที่มหาสมุทรในยุคโบราณจมลงไปในชั้นแมนเทิลของโลก อาจส่งผลให้เกิดกลุ่มไอน้ำร้อนซึ่งพาเอาสสารที่มีความหนาแน่นต่ำเข้าใกล้พื้นผิวโลกมากขึ้น

ตามการคำนวณของทีม พบว่าบริเวณจีออยด์ต่ำนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 20 ล้านปีก่อน จึงยากที่จะบอกได้ว่าบริเวณนี้จะหายไปหรือย้ายไปที่อื่นในอนาคต

“ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าความผิดปกติเหล่านี้เคลื่อนตัวไปทั่วโลกอย่างไร” โฆชกล่าว “อาจเป็นไปได้ว่าความผิดปกติเหล่านี้จะคงอยู่เป็นเวลานานมาก แต่ก็เป็นไปได้เช่นกันว่าการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกจะทำให้ความผิดปกติเหล่านี้หายไปภายในไม่กี่ร้อยล้านปี”

ฮิว เดวีส์ ศาสตราจารย์คณะธรณีศาสตร์และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ ผู้ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยครั้งนี้ กล่าวว่า “เรื่องนี้น่าสนใจมากและจะส่งเสริมให้มีการวิจัยเพิ่มเติมในหัวข้อนี้”

ดร. อเลสซานโดร ฟอร์เต ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเมืองเกนส์วิลล์ กล่าวว่ามีเหตุผลที่ดีที่ต้องทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อระบุที่มาของจุดต่ำสุดของธรณีภาคในมหาสมุทรอินเดีย เขาเรียกสิ่งนี้ว่าเป็นก้าวสำคัญ “การศึกษาครั้งก่อนๆ จำลองเฉพาะการจมตัวของสสารเย็นภายในโลกเท่านั้น ไม่ใช่การลอยตัวของสสารร้อนบนพื้นผิวโลก”

แหล่งที่มา