วันอังคารที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2556

โลก (The earth)



                 โลกในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อน ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตตลอดเวลา องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุหนัก เช่น เหล็ก และนิเกิล จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก ขณะที่องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสู่เปลือกนอก ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตัวออกจากพื้นผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ทำลายให้แตกเป็นประจุ ส่วนหนึ่งหลุดหนีออกสู่อวกาศ อีกส่วนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเป็นไอน้ำ เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเป็นของแข็ง ไอน้ำในอากาศควบแน่นเกิดฝน น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์ลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและมหาสมุทร สองพันล้านปีต่อมาการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ได้นำคาร์บอนไดออกไซด์มาผ่านการสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างพลังงาน และให้ผลผลิตเป็นก๊าซออกซิเจน ก๊าซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเป็นก๊าซโอโซน ซึ่งช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต ทำให้สิ่งมีชีวิตมากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลกในเวลาต่อมา  โลกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 12,756 กิโลเมตร (รัศมี 6,378 กิโลเมตร) มีมวลสาร 6 x 1024 กิโลกรัม และมีความหนาแน่นเฉลี่ย 5.5 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (หนาแน่นกว่าน้ำ 5.5 เท่า) นักธรณีวิทยา แบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็น 3 ส่วน โดยพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่ 1) เปลือกโลก (Crust) เป็นผิวโลกชั้นนอก มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกอนออกไซด์ และอะลูมิเนียมออกไซด์  2) แมนเทิล (Mantle) คือส่วนซึ่งอยู่อยู่ใต้เปลือกโลกลงไปจนถึงระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิคอนออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์
3) แก่นโลก (Core) คือส่วนที่อยู่ใจกลางของโลก มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก และนิเกิล
                 ความคิดเกี่ยวกับการกำเนิดของโลกมีมากมายแต่สามารถแบ่งเป็น 2 ทฤษฎีหลักๆ ได้แก่ ทฤษฎีเนบูลา (nebular)และต่อมาได้พัฒนาเป็นทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) และทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal)
                 1.ทฤษฎีเนบูลา (nebular hypothesis) ทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) อธิบายว่าสารที่เป็นต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์เป็นกลุ่มของเนบูลาซึ่งประกอบด้วยแก๊สและฝุ่นในท้องฟ้า ต่อมากลุ่มเนบูลาเหล่านี้ได้หดตัวและเกิดการหมุนขึ้นอย่างช้าๆ ในระยะแรก และทวีความเร็วขึ้นในระยะหลังทำให้เกิดจุดศูนย์กลางและมีวงแหวนหมุนรอบจุด ศูนย์กลางได้มวลสารรวมกันเป็นดวงอาทิตย์ขึ้นตรงจุดศูนย์กลาง การหดตัวเนื่องจากแรงดึงดูดนี้ทำให้เกิดความร้อนขึ้น กลุ่มแก๊สแต่ละกลุ่ม แต่ละวงแหวนได้ก่อกำเนิดเป็นดาวเคราะห์บริวารของดวงอาทิตย์ กรณีนี้โลกอายุเท่ากับดวงอาทิตย์
               ทฤษฎีโปรโตแพลเนต กล่าวว่าในอวกาศมีกลุ่มหมอก ฝุ่นละออง และแก๊ส ลอยอยู่ ซึ่งต่อมาเกิดการหดตัวด้วยแรงดึงดูดของมวลของตัวเอง เกิดการรวมตัวกันเข้าสู่ศูนย์กลางหลายจุดซึ่งเป็นอิสระต่อกัน แต่ในที่สุดจุดศูนย์กลางเหล่านั้นถูกบีบอัดเข้าด้วยกันจนกลายเป็นดวงอาทิตย์ และมีสสารแยกตัวออกเป็นแผ่นบางๆ เหมือนจานลอยอยู่โดยรอบดวงอาทิตย์ แรงเสียดทานภายในจานดังกล่าวทำให้เกิดการไหลคล้ายกระแสน้ำวนในจาน ทำให้จาน แตกแยกตัวออกเป็นมวลที่อัดแน่น เรียกว่าโปรโตแพลเนต (protoplanet) หลายๆ ชิ้น ซึ่งในที่สุดกลายเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ รวมทั้งโลกด้วย สำหรับส่วนที่หลุดออกไปนอกวงโคจรจะกลายเป็น ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย
            2. ทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal hypothesis) อธิบาย ว่าโลกแยกตัวจากดวงอาทิตย์ โดยเกิดจากการโคจรผ่านเข้ามาของดาวขนาดใหญ่มากดวงหนึ่ง แรงดึงดูดของดาวดวงนี้ได้ดึงเอาส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์แยกออกไปเกิดเป็นดาว เคราะห์ต่างๆ ขึ้น กรณีนี้โลกของเรามีอายุน้อยกว่าดวงอาทิตย์
                 เชื่อกันว่าเอกภพเกิดมาได้ 10,000 ล้านปีแล้ว ขณะที่โลกเพิ่งเกิดมาเมื่อ 4,600 ล้านปี โดยเริ่มแรกเกิดปรากฏการณ์ที่ฝุ่นและก๊าซที่เดิมกระจายอยู่ในจักรวาลเกิดมารวมตัวกันเป็นวงก๊าซที่ร้อนจัด มีความหนาแน่นมหาศาล อุณหภูมิสูงมากประมาณไม่ได้ จึงเกิดระเบิดขึ้นมาเรียกว่า บิ๊กแบงค์ ถือว่าเป็นการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ ส่งให้มวลสารแพร่กระเด็นกระจายออกไปจุดศูนย์กลางที่ร้อนที่สุด คือ ดวงอาทิตย์ (มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1,400,000 กิโลเมตร อุณหภูมิ 15 ล้านองศาเซลเซียส) ส่วนมวลสารอื่น ๆ ที่ยังกระจายอยู่ทั่วไปเริ่มเย็นลง (พร้อมกันนั้นไอน้ำก็เริ่มกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ) ได้เป็นดาวเคราะห์น้อยมากมายประมาณว่ามีร้อย ๆ ล้านดวง แต่ละดวงเหมืนก้อนถ่านขนาดเส้นผ่าศูนย์กางประมาณ 10 กิโลเมตร ลอยเคว้งคว้างอยู่ในจักรวาล ชนกันเอง ช้าบ้าง เร็วบ้าง ชนกันไปเรื่อย ๆ ในระยะเวลาอันยาวนานของปรากฏการณ์เหล่านี้ ในที่สุดการชนก็เริ่มมีการเปลี่ยนแปลง ชนกันไปชนกันมาดาวเคราะห์บางดวงค่อย ๆ ปรากฏมวลใหญ่ขึ้น เมื่อใหญ่ขึ้นแรงดึงดูดก็มากขึ้นตามมา ยิ่งถูกชนมากยิ่งขนาดใหญ่ขึ้นเก็บสะสมพลังงานได้มากขึ้น ด้วยเหตุนี้การก่อกำเนิดโลกก็เกิดขึ้น ดาวพุธ ดาวศุกร์ ก็เกิดขึ้นด้วยในทำนองเดียวกัน ช่วงแรกพื้นผิวโลกจึงปรากฏรูพรุนเต็มไปหมด เนื่องจากการชนกลายเป็นหลุมอุกาบาตร ซึ่งเทียบได้จากพื้นผิวของดวงจันทร์ซึ่งศึกษาได้ในขณะนี้   
          
           สิ่งมีชีวิตสมัยแรกเริ่ม
เมื่อโลกก่อตัวขึ้นและเย็นลง พื้นผิวของโลกเป็นหินแข็งทั่วไป มีบรรยากาศซึ่งประกอบด้วยก๊าซหลายชนิดห่อหุ้มอยู่โดยรอบอย่างเบาบาง หลายร้อยล้านปีต่อมาจึงเกิดมีน้ำขึ้นบนโลก น้ำเกิดจากการรวมตัวของ ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน และเมื่อมีน้ำก็มีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นตามมา เริ่มต้นด้วยพืชเซลล์เดียวในน้ำในระยะต่อมามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นที่ เปลือกโลกเนื่องจากการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงที่ใจกลางของโลก  ทำให้พื้นผิวโลกซึ่งเป็นหินแข็งยุบตัวลง  แผ่นดินไหวรุนแรงหลายครั้งหลายหนและภูเขาไฟลูกใหญ่ๆระเบิดการเปลี่ยนแปลง เหล่านี้ทำให้พื้นผิวโลกมีลักษณะแปรเปลี่ยนไป  ทำให้เกิดมีภูเขา ทุ่งราบแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเล ฯลฯ กลายเป็นทิวทัศน์งดงามหลายล้านปีหลังจากนั้นจึงได้เกิดมีพืชพวกสาหร่ายทะเล ขึ้น  พืชเหล่านี้บางต้นถูกคลื่นซัดขึ้นไปติดค้างอยู่บนก้อนหินริมฝั่งทะเลอันเป็น จุดเริ่มต้นของพืชบกส่วนสัตว์เซลล์เดียวก็เกิดขึ้นในทะเลในระยะเวลา ใกล้เคียง ลักษณะทั่วไปของพืชเซลล์เดียวกับสัตว์เซลล์เดียวคล้ายกันมาก กล่าวคือ  มีเซลล์เพียงเซลล์เดียว ขนาดเล็กมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น อาจอยู่ลำพังเพียงตัวเดียว หรืออยู่รวมกันเป็นกลุ่ม แต่แยกกันหากิน รูปร่างมีทั้งรูปไข่ รูปยาว รูปกลม และรูปร่างไม่แน่นอน สัตว์เซลล์เดียวสมัยแรกเริ่มนี้สามารถเคลื่อนที่ไปได้โดยใช้หนวด หรือขนช่วยโบกพัดน้ำ พาตัวให้เคลื่อนที่ไปขยายพันธุ์โดยการแบ่งตัวออกเป็นสองเช่นเดียวกับการขยาย พันธุ์ของพืชเซลล์เดียว

สิ่งที่แตกต่างกันระหว่างพืชเซลล์เดียวและสัตว์เซลล์เดียวก็คือ พืชสามารถสร้างอาหารได้เอง โดยใช้กระบวนการสังเคราะห์แสง เนื่องจากมีสารสีเขียวชื่อว่าคลอโรฟีลล์อยู่ภายในเซลล์   แต่สัตว์เซลล์เดียวไม่มี  ต้องกินพืชเซลล์เดียวเป็นอาหารหรือกินสัตว์เซลล์เดียวที่เล็กกว่า  หรือกินซากพืชและสัตว์เซลล์เดียวที่ลอยอยู่ในทะเลจากนั้นสัตว์ในทะเลก็ได้พัฒนารูปร่างต่อไป  จากสัตว์เซลล์เดียวเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น พวกปะการัง ปลาดาว ไทรโลไบต์หรือตัวสามพู ซึ่งไทรโลไบต์ได้สูญพันธุ์หมดไปจากโลกแล้วสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังทวีพันธุ์มากขึ้นเรื่อยๆ   อีกสองร้อยล้านปีต่อมาก็เกิดมีหอยทั้งสองฝาและหอยฝาเดียว พวกหมึกทะเล และปลามีปอด  ในช่วงนี้เองสัตว์บางชนิดได้คลานจากทะเลขึ้นมาอาศัยบนบก  แล้วกลายเป็นสัตว์บกสมัยแรกเริ่มของโลกไป










ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น