การใช้ประโยชน์จากดาวเทียม

การใช้ประโยชน์จากดาวเทียม

     ข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรได้เอื้ออำนวยประโยชน์อย่างยิ่งต่อหน่วยงานราชการต่างๆ ในการนำเอาข้อมูลไปศึกษาวิจัยเพื่อประโยชน์ในการพัฒนาประเทศ  ซึ่งพอยกตัวอย่างได้ เช่น  กรมวิชาการเกษตร  กรมป่าไม้ กรมพัฒนาที่ดิน กรมทรัพยากรธรณี สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร  กรมชลประทาน  กรมแผนที่ทหาร  สำนักงานสิ่งแวดล้อมแห่งชาติเป็นอาทิ  รวมไปถึงมหาวิทยาลัยทั้งส่วนกลางและส่วนภูมิภาค โดยได้มีการใช้ประโยชน์จากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรในสาขาต่างๆ ดังนี้

ด้านป่าไม้          กรมป่าไม้ได้นำข้อมูลจากดาวเทียม ไปใช้ศึกษาพื้นที่ป่าไม้ทั้งประเทศ  และติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้   โดยเฉพาะพื้นที่ป่าต้นน้ำลำธาร  การสำรวจหาพื้นที่ป่าที่อุดมสมบูรณ์และป่าเสื่อมโทรมทั่วทั้งประเทศ   การใช้ข้อมูลจากดาวเทียมศึกษาหาบริเวณพื้นที่ที่สมควรจะทำการปลูกสร้างสวนป่าทดแทนบริเวณป่าที่ถูกบุกรุกแผ้วถางทั่วประเทศ   การศึกษาหาสภาพการเปลี่ยนแปลงจากการใช้ประโยชน์พื้นที่ป่าไม้ทุกระยะ  ๓ ปี  นอกจากนี้ยังมีโครงการร่วมกันในระหว่างหน่วยงานต่างๆ  เช่น การร่วมมือกับสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร  สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ  และองค์การต่างประเทศ  ทำการศึกษาและวิจัยงานด้านป่าไม้โดยใช้วิธีการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเหมาะสมอาจใช้ระบบคอมพิวเตอร์เข้าช่วยหรือทำการวิเคราะห์ด้วยสายตา หรือทั้งสองวิธีรวมกัน
ด้านการใช้ที่ดิน          ด้วยเหตุที่การใช้ที่ดินในประเทศไทย ได้มีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอๆ โดยมนุษย์เป็นผู้กำหนดลักษณะการใช้ที่ดินว่าจะเป็นไปในลักษณะใด  เช่น  การทำเกษตรกรรม  การก่อสร้างอาคารบ้านเรือน  หรือการสร้างสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ เป็นต้น  ดังนั้นข้อมูลจากดาวเทียมจึงถูกนำมาใช้โดยกรมพัฒนาที่ดิน  เพื่อใช้ในการศึกษาและวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงสภาพการใช้ที่ดิน  ตลอดจนการจัดทำแผนที่แสดงขอบเขตการใช้ที่ดินแต่ละประเภท   การนำข้อมูลจากดาวเทียมมาใช้ดำเนินกรรมวิธีการวิเคราะห์ทั้งสองแบบ  คือการแปลด้วยสายตา  และการใช้คอมพิวเตอร์ช่วย   ทำให้ได้ผลที่ดีและเป็นที่เชื่อถือได้  โครงการทางด้านการใช้ที่ดินที่ได้ทำไปแล้วมีหลายโครงการ   ทำการศึกษาโดยหน่วยงานราชการและมหาวิทยาลัยต่างๆ  โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม  การประเมินการชะล้างพังทลายของดินบริเวณบางส่วนของพื้นที่ลุ่มน้ำจังหวัดเชียงใหม่  โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมSPOT และ LANDSAT เป็นต้น
ด้านการเกษตร          การใช้ข้อมูลดาวเทียมด้านการเกษตรส่วนใหญ่ใช้ศึกษาพื้นที่เพาะปลูก  ความชื้นในดินการเปลี่ยนแปลงบริเวณเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจการประเมินความเสียหายจากศัตรูพืช   เป็นต้น ซึ่งต้องใช้ข้อมูลที่ทันต่อเหตุการณ์และมีความต่อเนื่องประกอบด้วย  ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่  คือ ดาวเทียม  LANDSAT ระบบ TM  ดาวเทียม SPOT และ MOS-๑ ที่ให้ข้อมูลรายละเอียดสูง  จึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ข้อมูลจากดาวเทียมยิ่งขึ้น  และเนื่องจากมีการถ่ายภาพซ้ำที่เดิมทุกๆ  ๑๘  วันของดาวเทียม LANDSAT  และทุกๆ  ๑๖ วันของดาวเทียม SPOT ทำให้สามารถเปรียบเทียบความแตกต่างของภาพบริเวณเดียวกัน ซึ่งถ่ายภาพต่างวันและต่างฤดูกันได้

          กรมวิชาการเกษตร  สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร และสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ  ได้นำข้อมูลจากดาวเทียมไปใช้ในโครงการต่างๆ เช่น การใช้ข้อมูลจากดาวเทียม LANDSAT ติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่นาข้าวภาคกลาง   ศึกษาหาผลิตผลของข้าวการสำรวจพื้นที่ปลูกยางพาราของประเทศไทยการศึกษาความเป็นไปได้ของการประมาณพื้นที่เพาะปลูกปาล์มน้ำมันในบริเวณภาคใต้และการกำหนดพื้นที่ที่มีศักยภาพของการเกษตรโดยการแปลภาพจากดาวเทียม SPOT ด้วยสายตา

ด้านธรณีวิทยาและธรณีสัณฐาน

          การนำข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมาใช้งานในด้านนี้   จะมีลักษณะและวิธีการแตกต่างไปจากการแปลข้อมูลด้านอื่นๆ  เช่นป่าไม้  การใช้ที่ดิน  และเกษตรกรรม  ซึ่งอาศัยแต่เพียงปัจจัยการแปลภาพพื้นฐานก็สามารถศึกษาข้อมูลเหล่านั้นได้   แต่การแปลความหมายทางธรณีวิทยาและธรณีสัณฐาน  จะอาศัยวิธีการอ่านข้อมูลที่เห็นได้โดยตรง  เช่น ลักษณะภูมิประเทศ  ลักษณะทางน้ำ  ลักษณะการใช้ที่ดินตลอดจนองค์ประกอบในการแปลภาพรวมกันเข้า   แล้วจึงจะแปลความหมายทางด้านธรณีสัณฐานและทางธรณีวิทยาอีกชั้นหนึ่ง  ความสามารถของดาวเทียมในปัจจุบันนี้  มีคุณสมบัติในการเห็นภาพสามมิติ  (ดาวเทียม  SPOT) จึงทำให้สามารถศึกษาลักษณะภูมิประเทศได้ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาพจากดาวเทียมซึ่งมองเห็นบริเวณกว้างขวาง  สามารถรวมเอาภาพทางธรณีสัณฐานขนาดใหญ่ไว้ในภาพเดียวกันได้
          หน่วยงานหรือส่วนราชการต่างๆ  ที่ใช้ข้อมูลภาพจากดาวเทียมในการปฏิบัติงาน หรือการศึกษาวิจัย ได้แก่ กรมทรัพยากรธรณี  และมหาวิทยาลัยต่างๆ ในส่วนกลางและส่วนภูมิภาค  ทำให้ทราบได้ว่าการใช้ข้อมูลจากดาวเทียมเพื่อการศึกษาลักษณะและโครงสร้างทางธรณีสัณฐานนั้นเป็นที่แพร่หลายในประเทศไทยพอสมควรทีเดียว

ด้านอุทกวิทยา

          การศึกษาในด้านอุทกวิทยา  อาจรวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับ "อุทกภาค" ซึ่งหมายถึงน้ำทั้งบนบก  ในทะเล  น้ำบนดินและใต้ผิวดิน  ซึ่งรวมไปถึงแหล่งที่มา  ปริมาณการไหลเวียนคุณภาพ  และมลภาวะ เป็นต้น โดยเฉพาะแหล่งน้ำบนดิน  ภาพถ่ายจากดาวเทียม  จะสามารถมองเห็นแหล่งที่ตั้ง  รูปร่าง  และขนาด ได้เป็นอย่างดี  ถ้าหากขนาดที่ปรากฏอยู่บนภาพดาวเทียมไม่เล็กจนเกินไป   เนื่องจากน้ำมีคุณสมบัติในการดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า   ตั้งแต่ความยาวคลื่นประมาณ  ๐.๗  ไมครอน  ขึ้นไปได้เกือบหมดดังนั้นภาพในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้  (๐.๗-๑.๐ ไมครอน)  จะแสดงขอบเขตบริเวณที่เป็นน้ำบนผิวดินได้เด่นชัด  และนำมาศึกษาขอบเขตน้ำผิวดินได้ดีกว่าช่วงคลื่นอื่นๆ
          กรมชลประทาน
          ได้มีการนำเอาข้อมูลจากดาวเทียมไปใช้ในการวิจัยเรื่องการใช้ข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร   เพื่อการชลประทานบริเวณพื้นที่ชลประทานของโครงการเกษตรชลประทานด้วยระบบคอมพิวเตอร์  เพื่อติดตามประเมินผลการส่งน้ำบริเวณโครงการฯ  เพื่อใช้เป็นข้อมูลพิจารณาวางแผนด้านการจัดสรรน้ำ  และการปรับปรุงระบบชลประทานที่ใช้งานอยู่ให้เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ
          การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย         ได้วิจัยเรื่องการใช้ภาพดาวเทียมศึกษาการใช้น้ำและการบำรุงรักษาเขื่อน  อ่างเก็บน้ำเพื่อหาทางนำข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมมาใช้เป็นประโยชน์ในงานด้านวิศวกรรมเกี่ยวกับการบำรุงรักษาเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ
          สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเซีย
         ได้ใช้ข้อมูลจากดาวเทียม LANDSAT ในการศึกษาน้ำผิวดินในภาคตะวันออกเฉียงเหนือเพื่อจุดประสงค์ในการนับจำนวนอ่างเก็บน้ำที่มีอยู่เพื่อศึกษาคุณสมบัติในการเก็บกักน้ำของแต่ละอ่าง  เพื่อใช้ในการวางแผนการบำรุงรักษาอ่างเก็บน้ำ  พร้อมทั้งการวางแผนการจัดหาน้ำให้เพียงพอแก่ความต้องการตลอดทุกฤดูกาล

ด้านสมุทรศาสตร์
          การใช้ประโยชน์ของข้อมูลจากดาวเทียมในด้านสมุทรศาสตร์นั้น ได้แก่  การศึกษาเกี่ยวกับตะกอนในทะเลและคุณภาพน้ำบริเวณชายฝั่งเช่น การศึกษาการแพร่กระจายตัวของตะกอนแขวนลอยบริเวณรอบเกาะภูเก็ต  และการแพร่กระจายตัวของตะกอนในบริเวณปากแม่น้ำต่างๆของอ่าวไทยตอนบน  เช่น  ปากแม่น้ำเจ้าพระยาบางปะกง  และท่าจีน เป็นต้น   ผลได้จากการศึกษานั้นมีมาก  เช่น  เป็นประโยชน์ในด้านสิ่งแวดล้อม  ด้านสมุทรศาสตร์ และการประมงจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  และสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ได้ทำการศึกษาดังกล่าวแล้ว

ด้านอุทกภัย
          อุบัติภัยทางธรรมชาติเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นโดยที่รู้ล่วงหน้าหรือไม่รู้ล่วงหน้าก็ตาม  ความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินนั้นย่อมมีขึ้นได้เสมอ  ซึ่งจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับความพร้อมและการเตรียมตัวอยู่เสมอนั่นเอง  อุทกภัยที่ภาคใต้  โดยเฉพาะที่อำเภอพิปูน จังหวัดนครศรีธรรมราช  ในปีที่ผ่านมา  ยังความเสียหายให้เกิดขึ้นแก่ชีวิตและทรัพย์สินเป็นอย่างมาก ทำให้มีการตื่นตัวกันในการที่จะนำข้อมูลจากดาวเทียมมาศึกษาและสำรวจสภาพน้ำท่วม    เพื่อให้ทราบถึงขอบเขตบริเวณน้ำท่วม   ตลอดจนผลกระทบจากน้ำท่วม   ซึ่งจะกระจายเป็นบริเวณกว้างไปสู่บริเวณที่มีความลาดต่ำอยู่เสมอ   การติดตามสำรวจการเปลี่ยนแปลงเป็นบริเวณกว้างในขณะที่น้ำท่วมนั้น จะเป็นการยากมากในการใช้เครื่องมือสำรวจและรังวัดอย่างธรรมดา  การใช้เทคนิคการสำรวจจากระยะไกลในการสำรวจและบันทึกขอบเขตพื้นที่น้ำท่วม สามารถทำได้และทำได้ดี  ซึ่งจะทำให้เห็นบริเวณน้ำท่วมและสภาพน้ำท่วมอย่างเป็นขั้นตอน   สามารถนำข้อมูลมาศึกษา   เพื่อหาทางวางแผนและวางมาตรการในการป้องกันการเกิดน้ำท่วมในปีต่อๆ ไป และเมื่อเกิดขึ้นแล้วก็จะสามารถศึกษาความเสียหายและผลกระทบที่เกิดขึ้นเพื่อการฟื้นฟูบูรณะต่อไป  การศึกษาเหล่านี้  ทางจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  และสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ได้ทำเป็นตัวอย่างไปบ้างแล้ว

ด้านการทำแผนที่
          ข้อมูลภาพที่ได้รับจากดาวเทียมสามารถปกคลุมบริเวณกว้าง  สามารถใช้ในการทำแผนที่และใช้แก้ไขเพิ่มเติมแผนที่ได้  โดยเฉพาะข้อมูลจากดาวเทียม SPOT ซึ่งมีรายละเอียดภาพสูง และสามารถดูภาพสามมิติได้  คุณสมบัติที่เหมาะสมนี้ทำให้กรมแผนที่ทหารได้ทดลองใช้ภาพจากดาวเทียม  SPOT แก้ไขแผนที่ภูมิประเทศ มาตราส่วน ๑ : ๕๐,๐๐๐ ให้ทันสมัย  ซึ่งได้ทำไปแล้วในบริเวณจังหวัดเชียงใหม่  และแถบชายทะเล ตะวันออก  และทราบว่าใช้ได้ดี  และมีโครงการต่อไปอีกในหลายจังหวัด

ซากดึกดำบรรพ์

ซากดึกดำบรรพ์

 ซากดึกดำบรรพ์ หมายถึง ซากและร่องรอยของบรรพชีวิน(Ancient life)ที่ประทับอยู่ในหิน บางแห่งเป็นรอยพิมพ์ บางแห่งก็มีซากเดิมปรากฏอยู่ รอยตีนสัตว์ มูลสัตว์ ถ่านหิน ไม้กลายเป็นหิน รวมอยู่ในหมู่ซากดึกดำ-บรรพ์นี้เหมือนกัน ถ้าเป็นไฟลัมหรือชั้นของชีวินดึกดำบรรพ์ใดที่สามารถใช้บ่งบอกอายุหินได้ เรียกว่า ซากดึกดำบรรพ์ดรรชนี(Index fossil) การศึกษาซากดึกดำบรรพ์ เรียกว่า เพลิโอนโทโลยี ซึ่งบ่งชี้ว่า สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกอย่างน้อย 3,500 ล้านปีมาแล้ว ตั้งแต่นั้นมาก็เกิดสายพันธ์ของสัตว์และพืช ซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธ์ไปแล้ว การศึกษาซากที่ยังหลงเหลืออยู่ทำให้เราได้เห็นชีวิตในยุคดึกดำบรรพ์ที่อยู่บนผิวโลก
กลุ่มชีวินดึกดำบรรพ์(Fossil Assemblage) ได้แก่
          1. กลุ่มชีวิน : กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยสัตว์หรือพืชชนิดเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน หรือกลุ่มของซากดึกดำบรรพ์ที่ปรากฏอยู่ในลำดับชั้นหินชั้นเดียวกันในพื้นที่ใดพื้นที่หนี่ง

          2. กลุ่มแร่ : แร่ต่าง ๆที่ประกอบกันขึ้นเป็นหินแต่ละชนิด โดยเฉพาะหินอัคนีและหินแปร
ชั้นกลุ่มชีวิน(Assemblage zone; Cenozone ) หมายถึงกลุ่มชั้นหินซึ่งประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะเด่นชัดเฉพาะกลุ่มนั้น ๆซึ่งแตกต่างจากส่วนชั้นหินใกล้เคียง ส่วนชั้นกลุ่มชีวินนี้ใช้ประโยชน์เป็นตัวบ่งชี้ถึงสภาพแวดล้อมในอดีตและใช้ในการเทียบชั้นหิน

การเกิดซากดึกดำบรรพ์

          ขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งมีชีวิตไปเป็นซากดึกดำบรรพ์เกิดขึ้นกว่าหลายล้านปีมาแล้ว ทันทีที่สัตว์และพืชตาย มันก็จะเริ่มแยกออกเป็นส่วน ๆหรือผุผังไป ส่วนที่แข็งอย่างเปลือกหอย กระดูกและฟันของสัตว์หรือไม้จะยังคงทนอยู่นานกว่าเนื้อเยื่อนุ่ม ๆแต่มักจะกระจัดกระจายหายไปเพราะการกระทำของสัตว์ ลม หรือน้ำ สิ่งใดจะกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์จะถูกฝังลงไปใต้ดินอย่างรวดเร็วก่อนที่จะแยกออกเป็นส่วน ๆและถูกตะกอนต่าง ๆ เช่น ทราย หรือโคลนที่ถูกน้ำพัดพามาทับถม บางชิ้นค่อย ๆ ละลายหายไป บางชิ้นก็มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือบิดเบี้ยวผิดรูปไปเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน

          สรุปขั้นตอนการเกิดซากดึกดำบรรพ์ ได้ดังนี้
          1. สัตว์หรือพืชตายลงจมลงสู่ก้นทะเลและส่วนที่เหลือจะค่อย ๆถูกฝังลงในชั้นของตะกอน
          2. ตะกอนชั้นล่าง ๆได้กลายเป็นหินและส่วนที่เหลืออยู่จะแข็งตัวกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์
          3. หินถูกดันขึ้นไปมาและถูกกัดเซาะ
          4. ซากดึกดำบรรพ์โผล่ขึ้นสู่ชั้นผิวโลก

ภาพแสดง รูปฟอสซิลไดโนเสาร์ภูกุ้มข้าว ต.โนนบุรี อ. สหัสขันธ์จ. กาฬสินธุ์

ที่มา : http://www.thainame.net/project/fossil5d5/a3.html

   ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่มาจากส่วนที่แข็ง ๆของสัตว์และพืช เช่น เปลือกหอย กระดูก ฟัน หรือไม้ ซึ่งอาจจะเปลี่ยนแปลงไปจากรูปเดิมหรือไม่ก็เปลี่ยนเป็นแร่ธาตุสัตว์และพืชจะถูกเก็บอยู่ในหนองซึ่งทับถมกันจนดำเกือบเป็นน้ำมันดิน พีต น้ำแข็งและอำพัน ยางของต้นไม้โบราณ ไข่ รอยเท้าและโพรงไม้ต่างก็สามารถกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ได้ทั้งสิ้น จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ทำให้ทราบว่า สิ่งมีชีวิตได้อุบัติขึ้นบนโลกอย่างน้อย3,500ล้านปีมาแล้วเกิดมีสายพันธ์สัตว์ และพืชซึ่งส่วนใหญ่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วมีแต่ชิ้นส่วนเล็กจิ๋วที่ยังหลงเหลือ เป็นซากดึกดำบรรพ์ซากดึกดำบรรพ์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลกคือเซลล์รูปร่างเหมือนบักเตรีขนาดเล็กมากมีอายุถึง 3,500 ล้านปี สัตว์ที่มีโครงสร้างยุ่งยากประกอบด้วยเซลล์หลายเซล เช่น ไทบราซิเดียมจากออสเตรเลียและอยู่ในมหายุคพรีแคมเบรียมตอนปลาย

ภาพแสดง รูป รอยเท้าไดโนเสาร์ภูแฝก ต. ภูแล่นช้าง กิ่งอำเภอนาคู จ. กาฬสินธุ์
ที่มา : http://www.thainame.net/project/fossil5d5/a3.html

ทฤษฎีทวีปเลื่อน

ทฤษฎีทวีปเลื่อน (Continental Drift Theory)

     ทฤษฎีนี้เกิดในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 จากการศึกษาแผนที่โลกของ ฟรานซิส เบคอน (Francis Bacon) โดยคาดเดาว่า ทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกา หากดันเข้ามาประกอบกัน สามารถเชื่อมต่อกันได้พอดี

     ต่อมาในปี ค.ศ.1915 อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener) ได้นำเสนอเกี่ยวกับทฤษฎีทวีปเลื่อนว่า เมื่อประมาณ 200 - 300 ล้านปีที่ผ่านมา แผ่นดินทั้งหมดในโลกรวมเป็นผืนเดียวกัน เรียกว่า “แพงเจีย” (Pangaea : แปลว่า ผืนแผ่นดินเดียวกัน) ซึ่งประกอบด้วยทวีปอเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ แอฟริกา ออสเตรเลีย อินเดีย และหมู่เกาะมาดากัสการ์ มากล่าวไว้ โดยกล่าวว่า ในยุคไตรแอสสิก ทวีปที่เดิมเป็นผืนแผ่นเดียวกันจะเริ่มค่อย ๆ มีการแยกตัวออกจากกัน โดยทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้จะค่อย ๆ แยกจากทวีปแอฟริกา และทวีป ยุโรป จึงทำให้ขนาดของมหาสมุทรแอตแลนติกกว้างยิ่งขึ้น เราเรียกการเคลื่อนไหวดังกล่าวว่า “ทวีปเลื่อน” (Continental Drift)

     ทฤษฎีเลื่อนนี้เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปในปี ค.ศ.1960 จากทฤษฎีดังกล่าว กล่าวถึงการที่ทวีปอเมริกาเหนือและทวีปอเมริกาใต้รวมเป็นแผ่นเดียวกันเรียกว่า “แผ่นอเมริกา” และมักพบว่าส่วนบริเวณที่เป็นขอบของแผ่นทวีป เช่น แผ่นทวีปแปซิฟิก จะพบแนวการเกิดภูเขาไฟและแผ่นดินไหวอยู่เสมอ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของ แผ่นทวีป (plate) อยู่ตลอดเวลา สันนิษฐานว่าการเคลื่อนที่ของหินหลอมละลายและกระบวนการพาความร้อนภายในโลก เนื่องมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความหนาแน่นทำให้เกิดการหมุนเวียน

     โดยเมื่อ 200 ล้านปีก่อน ทางตอนใต้ของทวีปอเมริกาใต้ แอฟริกา อินเดีย ออสเตรเลีย เคยอยู่ชิดติดกับทวีปแอนตาร์กติกในบริเวณขั้วใต้ ซึ่งเป็นเขตหนาวเย็น โดยมีหลักฐานเป็นร่องรอยของธารน้ำแข็งในอดีต

    ในขณะที่ตอนใต้ของทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย มีหลักฐานบ่งชี้ว่า เคยเป็นเขตร้อนแถบศูนย์สูตรมาก่อน เนื่องจากอุดมสมบูรณ์ด้วยถ่านหินและน้ำมัน ซึ่งเกิดจากการทับถมของพืชในอดีต ประกอบกับหลักฐานทางฟอสซิล แสดงให้เห็นว่า เมื่อครั้งก่อนแผ่นดินเหล่านี้เคยอยู่ชิดติดกัน พืชและสัตว์บางชนิดจึงแพร่ขยายพันธุ์บนดินแดนเหล่านี้ในอดีต

     แผ่นเทคโทนิกยูเรเชีย และแผ่นเทคโทนิกออสเตรเลียมีรอยเชื่อมกันอยู่ที่บริเวณอินโดนีเซียไปจนถึงทะเลอันดามัน (เส้นสีเทา ) ซึ่งเกิดการเลื่อนเบียดกัน ณ บริเวณเส้นวงกลม ใต้ท้องทะเล จึงเกิดเหตุคลื่นยักษ์

     แผ่นดินไหวเริ่มที่เกาะสุมาตรา เนื่องแผ่นเทคโทนิก 2 แผ่นคือแผ่นออสเตรเลียและยูเรเซียเคลื่อนจนทำให้เกิดการเบียดและมุดเข้าหากับอีกแผ่นที่บริเวณตะวันตกเฉียงใต้ของเกาะสุมาตรา ทำให้เกิดคลื่นใต้น้ำขนาดใหญ่เข้าสู่ชายฝั่ง

     แนวความคิดที่สนับสนุนทฤษฎีทวีปเลื่อน ได้แก่ ทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทะเล (Sea Floor Spreading Theory) และยังมีหลักฐานสนับสนุนอื่นๆ อีก เช่น หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ที่พบบริเวณสองฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก ได้แก่ ฝั่งทวีปอเมริกาใต้ และทวีปแอฟริกาใต้ มีลักษณะคล้ายกัน

     การเคลื่อนที่ของขอบแผ่นเปลือกโลกแบบกระจายตัว โดยแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นมีการเคลื่อนที่ออกจากกัน

ขอบแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนเข้าหากันแบบมุดตัว การที่แผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งมุดเข้าไปอยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่นหนึ่ง เป็นแรงบีบอัด (Compress Forces) มักเกิดจากแผ่นทวีปมหาสมุทรกับมหาสมุทร หรือมหาสมุทรกับแผ่นทวีปทำให้เกิดแนวร่องลึกบาดาล (Trench) ตามมา ซึ่งรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกมีหลายแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีเคลื่อนตัวที่แผ่นหนึ่งกระทำต่ออีกแผ่นหนึ่งซึ่งวิธีเคลื่อนตัวมีอยู่ 3 แบบ คือ

1. แบบกระจายตัว (spreading)
2. แบบมุดตัว (subduction)
3. แบบเปลี่ยนรูป (transform)

กาแล็กซี

กาแล็กซี

กาแล็กซี (GALAXY) คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่นท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวลา และที่ว่างเปล่า รวมกันอยู่ภายใต้ระบบเดียวกัน เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน

เอกภพมีกาแล็กซีหรือดาราจักรประมาณหนึ่งแสนล้านกาแล็กซี จึงจำแนกลักษณะของกาแล็กซี ได้ 4 พวกดังนี้      กาแล็กซีกลมรีรูปไข่ ( ELLIPTICAL GALAXIES ) มีลักษณะกลมกลางสว่างเป็นรูปไข่ที่มีความแบนต่างกันตั้งแต่ อี7 ( แบนมาก ) ถึง อี0 ( ไม่แบนเลย )     กาแล็กซีก้นหอย หรือ แบบกังหัน ( SPIRAL GALAXIES ) มีบริเวณตรงกลางสว่างและมีแขน แยกออกเป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) จุดตรงกลางสว่าง มีแขนหลายแขนใกล้ชิดกัน เรียกว่า สไปรัล เอส เอ 2 ) จุดกลางสว่างไม่มาก มีแขนหลวมๆ เรียกว่า สไปรัล เอส บี เช่น กาแล็กซีทางช้างเผือกและแอนโดรเมด้า 3 ) จุดกลางไม่เด่นชัด มีแขนแยกออกจากกัน เรียกว่า สไปรัล เอส ซี      กาแล็กซีก้นหอยคาน ( BARRED SPIRAL GALAXIES ) มีลักษณะที่มีแกนเป็นศูนย์กลาง ที่ปลายของแกนทั้งสองข้างมีแขนต่อออกไปเป็นกังหัน แบ่งได้เป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) แกนกลางและแขนสว่างชัดเจน เรียกว่า เอส บี เอ 2 ) แกนกลางสว่างไม่มาก และ มีแขนหลวมๆ เรียกว่า เอส บี บี 3 ) แกนกลางไม่ชัดเจน และ มีแขนหลวมๆที่แยกจากกัน เรียกว่า เอส บี ซี      กาแล็กซีไร้รูปร่าง ( IRREGULAR GALAXIES ) มีลักษณะที่แตกต่างไปจาก 3 แบบข้างต้น มีอยู่น้อยมากในเอกภพ เช่น กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก

ภูเขาไฟระเบิด

การระเบิดของภูเขาไฟ

     ภูเขาไฟระเบิด เป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่ร้ายแรงอย่างหนึ่ง การระเบิดของภูเขาไฟนั้นแสดงให้เห้นว่าใต้ผิวโลกของเราลงไประดับหนึ่ง มีความร้อนสะสมอยู่มากโดยเฉพาะที่เรียกว่า"จุดร้อน" ณ บริเวณนี้มีหินหลอมละลายเรียกว่า แมกมา และเมื่อมันถูกพ่นขึ้นมาตามรอยแตกหรือปล่องภูเขาไฟ เราเรียกว่า ลาวา

สาเหตุของการเกิดภูเขาไฟระเบิด

     กระบวนการระเบิดของภูเขานั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจกระจ่างชัดนัก นักธรณีวิทยาคาดว่ามีการสะสมของความร้อนอย่างมากบริเวณนั้น ทำให้มีแมกมา ไอน้ำ และแก๊ส สะสมตัวอยู่มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก่อให้เกิดความดัน ความร้อนสูง เมื่อถึงจุดหนึ่งมันจะระเบิดออกมา อัตราความรุนแรงของการระเบิด ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการระเบิด รวมทั้งขึ้นอยู่กับความดันของไอ และความหนืดของลาวา ถ้าลาวาข้นมากๆ อัตราการรุนแรงของการระเบิดจะรุนแรงมากตามไปด้วย เวลาภูเขาไฟระเบิด มิใช่มีแต่เฉพาะลาวาที่ไหลออกมาเท่านั้น ยังมีแก๊สไอน้ำ ฝุ่นผงเถ้าถ่านต่างๆ ออกมาด้วย มองเป็นกลุ่มควันม้วนลงมา พวกไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นน้ำ นำเอาฝุ่นละอองเถ้าต่างๆ ที่ตกลงมาด้วยกัน ไหลบ่ากลายเป็นโคลนท่วมในบริเวณเชิงเขาต่ำลงไป ยิ่งถ้าภูเขาไฟนั้นมีหิมะคลุมอยู่ มันจะละลายหิมะ นำโคลนมาเป็นจำนวนมากได้ เช่น ในกรณีของภัยพิบัติที่เกิดในประเทศโคลัมเบียเมื่อไม่นานนี้ แหล่งที่มา:คณาจารย์คณะวิทยาศาสตร์.สารานุกรมวิทยาศาสตร์.2534.

สิ่งที่ได้จากการปะทุของภูเขาไฟ

     หลายคนเชื่อว่าลาวาเป็นวัตถุชิ้นแรกที่ถูกปล่อยออกมาจากภูเขาไฟซึ่งนั่นไม่เป็นความจริงเสมอไป ทั้งนี้ในระยะแรกอาจพ่นเอาเศษหินขนาดใหญ่ออกมาจำนวนมากเรียกว่า"ลาวา บอมบ์"(Lava bomb)ส่วนเถ้าถ่านและ ฝุ่นละอองเกิดขึ้นต่อมาอย่างปกตินอกจากนั้นการเกิดระเบิดของภูเขาไฟยังปล่อยเอาก๊าซออกมาอีกด้วยดังจะกล่าวในรายละเอียด ตามลำดับดังนี้

ลาวาหลาก (Lava flow)

     เนื่องด้วยลาวาที่มีปริมาณซิลิกาต่ำหรือลาวาที่มีองค์ประกอบเป็นบะซอลต์ปกติจะมีความเหลวมากและไหลเป็นชั้นบางๆแผ่เป็นแผ่นกว้างเหมือนลิ้นตัวอย่างบนเกาะฮาวาย ลาวาจะไหลออกมาด้วยความเร็ว 30 km./h บนพื้นที่ที่ชันมาก อย่างไรก็ตามความเร็วแบบนี้เกิดขึ้นได้น้อยมาก โดยปกติพบว่ามีความเร็ว 10 - 300 m./h ในทางกลับกันการเคลื่อนที่ของลาวาที่มีซิลิกาสูงจะช้ากว่า เมื่อลาวาบะซอลต์ของการปะทุแบบฮาวายเอียนแข็งตัวมันจะมีผิวเรียบบางทีเป็นคลื่น(Wrinkle)ในขณะที่ลาวาด้านในใต้พื้นผิวซึ่งยังหลอมอยู่จะเคลื่อนที่ต่อไป ลักษณะนี้เรียกว่า "การไหลแบบ ปาฮอยฮอย (Pahoehoe flow)" ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับริ้วเชือกบิดลาวาบะซอลตืทั่วๆไปจากแหล่งอื่นมักมีผิวขรุขระ เป็นแท่ง ขอบไม่เรียบแหลมคมหรือมีหนามยื่นออกมาเรียกว่า"อาอา(Aa)"ซึ่งเกิดจากลาวาประเภทนี้เช่นกันอาอาที่กำลังไหลออกมาจะเย็นและหนาขึ้นอยู่กับความชันของ ภูมิประเทศที่มันไหลมามีความเร็วของการไหลประมาณ 5-50m./h นอกจากนั้นก๊าซที่ออกมาจะทำให้ผิวของลาวาที่เย็นแตกออกและให้รูหรือช่องว่างขนาดเล็ก ที่มีปากรูเป็นหนามแหลมคมเมื่อลาวาแข็งตัวแล้ว

ก๊าซ(Gas)
     ก๊าซละลายอยู่ในหินหนืดในปริมาณต่างๆกัน และอยู่ได้เพราะความดันของมวลหินโดยรอบเปรียบเหมือนคาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในเครื่องดื่มซึ่งเมื่อความดันลดลงก๊าซ ก็เริ่มหนีออกมาเป็นฟองการศึกษาสภาพจริงจากการระเบิดของภูเขาไฟเป็นสิ่งที่ยุ่งยากและอันตรายมากดังนั้นนักธรณีวิทยาจึงประมาณการ ปริมาณก๊าซที่ขึ้นมาจากก๊าซเริ่มต้น ที่ละลายอยู่ในหินหนืดไม่ได้เชื่อกันว่าหินหนืดส่วนใหญ่มีก๊าซละลายอยู่ประมาณ5%ของน้ำหนักทั้งหมดและก๊าซที่ออกมามีมากกว่า1000ตันต่อวัน องค์ประกอบของก๊าซ ก็เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สนใจมากเช่นกันทั้งนี้เพราะปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดของมหาสมุทรและบรรยากาศของโลกการวิเคราะห์ตัวอย่างที่เก็บจากการระเบิดของ ภูเขาไฟที่ฮาวายชี้ให้เห็นว่าก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาประกอบด้วยไอน้ำประมาณ70%คาร์บอนไดออกไซด์15%สารประกอบไนโตรเจนและซัลเฟอร์อย่างละ5%ก๊าซอื่นๆ ที่มีปริมาณน้อยกว่าได้แก่คลอรีนไฮโดรเจนและอาร์กอนสารประกอบซัลเฟอร์จะทดสอบได้ง่ายโดยกลิ่นฉุนของมันซึ่งอาจกลายเป็นกรดซัลฟิวริกและมีอันตรายเมื่อได้สูดดม เข้าไปในปอด

แผ่นดินไหว

แผ่นดินไหว

     เป็นปรากฎการณ์ทางธรรมชาติ ที่ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อชีวิต และทรัพย์สินของมนุษย์ได้เป็นบริเวณกว้าง เชื่อกันว่าทุกประเทศได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว ไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อม ปัจจุบันพบว่ามีความพยายามอย่างมากในหลายประเทศ ซึ่งได้รับอันตรายจากแผ่นดินไหว ศึกษา และทำความเข้าใจถึงกลไกของการเกิดแผ่นดินไหว เพื่อการพยากรณ์แผ่นดินไหว และทำนายเหตุการณ์ว่า จะเกิดขึ้นเมื่อใด? ที่ไหน? ขนาดเท่าใด? แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จ ดังนั้น ขณะนี้จึงยังไม่มีผู้ใดสามารถ พยากรณ์แผ่นดินไหวได้อย่างถูกต้อง โดยทั่วไปสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการเผชิญภัยแผ่นดินไหว คือการเตรียมพร้อมที่ดี แต่ละประเทศควรมีมาตรการในการป้องกัน และบรรเทาภัยแผ่นดินไหวทั้งในระยะสั้นและระยะยาว เช่น การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับธรรมชาติของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว รอยเลื่อนต่าง ๆ ให้ความรู้ และข้อควรปฏิบัติเมื่อเกิดแผ่นดินไหวต่อประชาชน ให้มีการแบ่งเขตแผ่นดินไหวตามความเหมาะสมของความเสี่ยงภัย ออกกฎหมายให้อาคารสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ สามารถรับแรงแผ่นดินไหวตามความเหมาะสมของแต่ละพื้นที่เสี่ยงภัย มีการวางแผนการจัดการที่ดี หากเกิดความเสียหายร้ายแรงหลังการเกิดแผ่นดินไหว เป็นต้น ในกรณีของประเทศไทย แม้ว่าตำแหน่งที่ตั้งทางภูมิประเทศ จะอยู่ในพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหวต่ำ แต่เพื่อความไม่ประมาท กรมอุตุนิยมวิทยา และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้ดำเนินกิจกรรมต่าง ๆ เพื่อเสริมมาตรการข้างต้นโดยมีภารกิจในการตรวจวัดแผ่นดินไหวตลอด 24 ชั่วโมง แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างประเทศเป็นประจำ ตลอดจนวางแผนจัดตั้งโครงการลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหว ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสาธารณชนได้

     แผ่นดินไหว เป็นปรากฎการณ์ธรรมชาติ เกิดจากการเคลื่อนตัวโดยฉับพลันของเปลือกโลก ส่วนใหญ่ แผ่นดินไหวมักเกิดตรงบริเวณขอบ ของแผ่นเปลือกโลกเป็นแนวแผ่นดินไหวของโลก การเคลื่อนตัวดังกล่าว เกิดขึ้นเนื่องจากชั้นหินหลอมละลาย ที่อยู่ภายใต้เปลือกโลก ได้รับพลังงานความร้อนจากแกนโลก และลอยตัวผลักดันให้เปลือกโลกตอนบนตลอดเวลา ทำให้เปลือกโลกแต่ละชิ้นมีการเคลื่อนที่ในทิศทางต่าง ๆ กันพร้อมกับสะสมพลังงานไว้ภายใน บริเวณขอบของชิ้นเปลือกโลกจึงเป็นส่วนที่ชนกันเสียดสีกัน หรือแยกจากกัน หากบริเวณขอบของชิ้นเปลือกโลกใด ๆ ไม่ผ่านหรืออยู่ใกล้กับประเทศใดประเทศนั้น ก็จะมีความเสี่ยงต่อภัยแผ่นดินไหวสูง เช่น ประเทศญี่ปุ่น ประเทศฟิลิปปินส์ ประเทศอินโดนีเซีย นิวซีแลนด์ เป็นต้น นอกจากนั้นพลังที่สะสมในเปลือกโลก ถูกส่งผ่านไปยังเปลือกโลกพื้นของทวีป ตรงบริเวณรอยร้าวของหินใต้พื้นโลกหรือที่เรียกว่า "รอยเลื่อน" เมื่อระนาบ รอยร้าวที่ประกบกันอยู่ได้รับแรงอัดมาก ๆ ก็จะทำ ให้รอยเลื่อนมีการเคลื่อนตัวอย่างฉับพลันเกิดเป็น แผ่นดินไหวเช่นเดียวกัน

บริเวณแนวแผ่นดินไหวโลกบริเวณขอบของเปลือกโลก

โครงสร้างโลก

โครงสร้างโลก

 การศึกษาโครงสร้างภายในของโลก โดยศึกษาการเดินทางของ “คลื่นซิสมิค” (Seismic waves) ซึ่งมี 2 ลักษณะ คือ

   คลื่นปฐมภูมิ (P wave) เป็นคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่านไป คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เป็นคลื่นที่สถานีวัดแรงสั่นสะเทือนสามารถรับได้ก่อนชนิดอื่น โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาที คลื่นปฐมภูมิทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน ดังภาพที่ 3
  คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เป็นคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลางโดยอนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่าน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น ไม่สามารถเดินทางผ่านของเหลว คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที คลื่นทุติยภูมิทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง

ขณะที่เกิดแผ่นดินไหว (Earthquake) จะเกิดแรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นซิสมิคขยายแผ่จากศูนย์เกิดแผ่นดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เนื่องจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน และมีสถานะต่างกัน คลื่นทั้งสองจึงมีความเร็วและทิศทางที่เปลี่ยนแปลงไปดังภาพที่ 4 คลื่นปฐมภูมิหรือ P wave สามารถเดินทางผ่านศูนย์กลางของโลกไปยังซีกโลกตรงข้ามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู่ระหว่างมุม 100 – 140 องศา แต่คลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไม่สามารถเดินทางผ่านชั้นของเหลวได้ จึงปรากฏแต่บนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผ่นดินไหว โดยมีเขตอับอยู่ที่มุม 120 องศาเป็นต้นไป

โครงสร้างของโลกตามลักษณะมวลสารเป็นชั้นใหญ่ 3 ชั้น คือ ชั้นเปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลก

 

 

  1. ชั้นเปลือกโลก (crust) เป็นผิวด้านนอกที่ปกคลุมโลก ส่วนที่บางที่สุดของชั้นเปลือกโลกอยู่ที่มหาสมุทรแปซิฟิกทางตะวันออกของฟิลิปปินส์ และส่วนที่หนาที่สุดอยู่ที่แนวยอดเขา ชั้นเปลือกโลกแบ่งเป็น 2 บริเวณ คือ
1) เปลือกโลกภาคพื้นทวีป หมายถึง ส่วนที่เป็นแผ่นดินทั้งหมด ประกอบด้วยธาตุซิลิคอนร้อยละ 65275 และอะลูมิเนียมร้อยละ 25235 เป็นส่วนใหญ่ มีสีจาง เรียกหินชั้นนี้ว่า หินไซอัล (sial) ได้แก่ หินแกรนิต ผิวนอกสุดประกอบด้วยดิน และหินตะกอน
2) เปลือกโลกใต้มหาสมุทร หมายถึง ส่วนของเปลือกโลกที่ปกคลุมด้วยน้ำ ประกอบด้วยธาตุซิลิคอนร้อยละ 40250 และแมกนีเซียมร้อยละ 50260 เป็นส่วนใหญ่ มีสีเข้ม เรียกหินชั้นนี้ว่า หินไซมา (sima) ได้แก่ หินบะซอลต์ติดต่อกับชั้นหินหนืด มีความลึกตั้งแต่ 5 กิโลเมตรในส่วนที่อยู่ใต้มหาสมุทรลงไปจนถึง 70 กิโลเมตรในบริเวณที่อยู่ใต้เทือกเขาสูงใหญ่
2. ชั้นเนื้อโลก (mantle) อยู่ถัดลงไปจากชั้นเปลือกโลก ส่วนมากเป็นของแข็ง มีความลึกประมาณ 2,900 กิโลเมตรนับจากฐานล่างสุดของเปลือกโลกจนถึงตอนบนของแก่นโลก เป็นหินหนืด ร้อนจัด ประกอบด้วยธาตุเหล็ก ซิลิคอน และอะลูมิเนียม แบ่งเป็น 3 ชั้น คือ
1) ชั้นเนื้อโลกส่วนบน เป็นหินที่เย็นตัวแล้ว บางส่วนมีรอยแตก เนื่องจากความเปราะ ชั้นเนื้อโลก ส่วนบนกับชั้นเปลือกโลกรวมกันเรียกว่า ธรณีภาค (lithosphere) ซึ่งมีรากศัพท์มาจากภาษากรีกที่แปลว่า ชั้นหิน ชั้น
ธรณีภาคมีความหนาประมาณ 100 กิโลเมตรนับจากผิวโลกลงไป
2) ชั้นฐานธรณีภาค (asthenosphere) มีความลึก 1002350 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีแมกมา ซึ่งเป็นหินหนืดหรือหินหลอมละลายร้อน หมุนวนอยู่ภายในโลกอย่างช้าๆ
3) ชั้นเนื้อโลกชั้นล่างสุด อยู่ที่ความลึก 35022,900 กิโลเมตร เป็นชั้นที่เป็นของแข็งร้อนแต่แน่นและหนืดกว่าตอนบน มีอุณหภูมิสูงประมาณ 2,25024,500 องศาเซลเซียส
3. ชั้นแก่นโลก (core) แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ
1) แก่นโลกชั้นนอก อยู่ที่ความลึก 2,90025,100 กิโลเมตร เชื่อว่าประกอบด้วยสารเหลวร้อนของโลหะเหล็กและนิกเกิลเป็นส่วนใหญ่ มีความร้อนสูงมาก มีความถ่วงจำเพาะ 12
2) แก่นโลกชั้นใน อยู่ที่ความลึก 5,10026,370 กิโลเมตร มีส่วนประกอบเหมือนแก่นโลกชั้นนอก แต่อยู่ในสภาพแข็ง เนื่องจากมีความดันและอุณหภูมิสูงมาก อาจสูงถึง 6,000 องศาเซลเซียส มีความถ่วงจำเพาะ 17
ชั้นต่างๆ ของโลกมีลักษณะและสมบัติแตกต่างกัน ทั้งด้านกายภาพและส่วนประกอบทางเคมี โครงสร้างและส่วนประกอบภายในของโลกจึงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา คือ แผ่นดินไหว และภูเขาไฟระเบิด

ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ

     ประกอบด้วยดวงอาทิตย์และวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ได้แก่ ดาวเคราะห์ 8 ดวงกับดวงจันทร์บริวารที่ค้นพบแล้ว 166 ดวง ดาวเคราะห์แคระ 5 ดวงกับดวงจันทร์บริวารที่ค้นพบแล้ว 4 ดวง กับวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ อีกนับล้านชิ้น ซึ่งรวมถึง ดาวเคราะห์น้อย วัตถุในแถบไคเปอร์ ดาวหาง สะเก็ดดาว และฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์

โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งย่านต่างๆ ของระบบสุริยะ นับจากดวงอาทิตย์ออกมาดังนี้คือ ดาวเคราะห์ชั้นในจำนวน 4 ดวง แถบดาวเคราะห์น้อย ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่รอบนอกจำนวน 4 ดวง และแถบไคเปอร์ซึ่งประกอบด้วยวัตถุที่เย็นจัดเป็นน้ำแข็ง พ้นจากแถบไคเปอร์ออกไปเป็นเขตแถบจานกระจาย ขอบเขตเฮลิโอพอส (เขตแดนตามทฤษฎีที่ซึ่งลมสุริยะสิ้นกำลังลงเนื่องจากมวลสารระหว่างดวงดาว) และพ้นไปจากนั้นคือย่านของเมฆออร์ต

    กระแสพลาสมาที่ไหลออกจากดวงอาทิตย์ (หรือลมสุริยะ) จะแผ่ตัวไปทั่วระบบสุริยะ สร้างโพรงขนาดใหญ่ขึ้นในสสารระหว่างดาวเรียกกันว่า เฮลิโอสเฟียร์ ซึ่งขยายออกไปจากใจกลางของแถบจานกระจาย
ดาวเคราะห์ชั้นเอกทั้ง 8 ดวงในระบบสุริยะ เรียงลำดับจากใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดออกไป มีดังนี้คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน
นับถึงกลางปี ค.ศ. 2008 วัตถุขนาดย่อมกว่าดาวเคราะห์จำนวน 5 ดวง ได้รับการจัดระดับให้เป็นดาวเคราะห์แคระ ได้แก่ ซีรีสในแถบดาวเคราะห์น้อย กับวัตถุอีก 4 ดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ในย่านพ้นดาวเนปจูน คือ ดาวพลูโต (ซึ่งเดิมเคยถูกจัดระดับไว้เป็นดาวเคราะห์) เฮาเมอา มาคีมาคี และ อีรีส
มีดาวเคราะห์ 6 ดวงและดาวเคราะห์แคระ 3 ดวงที่มีดาวบริวารโคจรอยู่รอบๆ เราเรียกดาวบริวารเหล่านี้ว่า "ดวงจันทร์" ตามอย่างดวงจันทร์ของโลก นอกจากนี้ดาวเคราะห์ชั้นนอกยังมีวงแหวนดาวเคราะห์อยู่รอบตัวอันประกอบด้วยเศษฝุ่นและอนุภาคขนาดเล็ก
สำหรับคำว่า ระบบดาวเคราะห์ ใช้เมื่อกล่าวถึงระบบดาวโดยทั่วไปที่มีวัตถุต่างๆ โคจรรอบดาวฤกษ์ คำว่า "ระบบสุริยะ" ควรใช้เฉพาะกับระบบดาวเคราะห์ที่มีโลกเป็นสมาชิก และไม่ควรเรียกว่า "ระบบสุริยจักรวาล" อย่างที่เรียกกันติดปาก เนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกับคำว่า "จักรวาล" ตามนัยที่ใช้ในปัจจุบัน

ดาวฤกษ์

- กำเนิดดาวฤกษ์
   ดาวฤกษ์เกิดจากกลุ่มฝุ่นก๊าซ  ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจน  ที่รวมตัวกันจนอุณหภูมิและความกดดันสูงมากที่ใจกลาง 
ทำให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์แบบหลอมรวมตัวเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม  คือปฏิกิริยาของระเบิดไฮโดรเจนเกิดเป็นก้อนก๊าซร้อนขนาดใหญ่  ดาวฤกษ์มีมวลสารและขนาดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับกลุ่มฝุ่นก๊าซที่รวมตัวกันครั้งแรก

 

- ช่วงอายุของดาวฤกษ์
   อายุของดาวฤกษ์ คือระยะเวลาของการเผาผลาญเชื้อเพลิงไฮโดรเจน  เมื่อเชื้อเพลิงหมดก็จะเกิดวาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ดวงนั้น สีและการส่องสว่างของดาวฤกษ์อาจบอกถึงอายุของดาวฤกษ์ได้  เพราะดาวฤกษ์เกิดใหม่มีพลังงานมาก อุณหภูมิสูงมองเห็นเป็นสีฟ้า เมื่อเชื้อเพลิงไฮโดรเจนค่อย ๆ ลดลงเป็นลำดับ  อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงลดลงไปด้วย  สีจะเปลี่ยนเป็นสีขาว สีเหลือง และสีแดงก่อนที่จะเปลี่ยนแปลงครั้งสุดท้ายที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ดวงนั้น

- วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์
   เมื่อดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเกือบหมด ฮีเลียมจะกลายเป็นเชื้อเพลิงต่อไป   จะเปลี่ยนแปลงเป็นธาตุอื่น ๆ ต่อไปจน
เชื้อเพลิงหมดลง  ดาวฤกษ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงจากการขยายเป็นดาวยักษ์แดง  วาระสุดท้ายจะเปลี่ยนแปลงเป็นอย่างไรขึ้นอยู่กับมวลสารของดาวฤกษ์ดาวนั้น
      ดาวฤกษ์มวลสารน้อยขนาดเล็ก             กลายเป็น          ดาวแคระขาว
      ดาวฤกษ์มวลสารปานกลาง                   กลายเป็น          ดาวนิวตรอน
      ดาวฤกษ์มวลสารมาก                           กลายเป็น          หลุมดำ

   - ดาวแคระขาว
   วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดเล็ก  มวลสารน้อย  หลังจากขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดงแล้วจะหดตัวลง  ปฏิกิริยานิวเคลียร์สิ้นสุดลง  และพลังงานความร้อนเดิมยังมีอยู่ เรียกว่า  ดาวแคระขาว จะค่อย ๆ เย็นตัวลงที่สุดจะกลายเป็นก้อนสสารอัดแน่นไม่มีแสงสว่าง  เรียกว่า  ดาวแคระดำ

   - ดาวนิวตรอน
   วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดกลาง  เมื่อดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงจนหมด  มีการเปลี่ยนแปลง อาจระเบิดออกเรียกว่า  ซุปเปอร์โนวา  คงเหลือมวลสารขนาดเล็กหดตัวต่อไปเรื่อย ๆ จนทำให้อิเล็กตรอนที่มีประจุลบอัดรวมตัวกับโปรตรอนที่มีประจุบวก กลายเป็นดาวนิวตรอนขนาดเล็ก  ดาวนิวตรอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20  กิโลเมตร มีมวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์เสียอีก

   - หลุมดำ
   วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่มวลสารมาก  การหดตัวไม่หยุดลงเหมือนดาวแคระขาวหรือดาวนิวตรอน จะเกิดเป็นหลุมดำที่มีแรงดึงดูดสูงมาก  แม้แสงก็ไม่สามารถเล็ดลอดออกมาได้

- เนบิวลา  กลุ่มฝุ่นก๊าซเศษซากของดาวฤกษ์
   เนบิวลา  มาจากภาษาลาติน  หมายถึง  เมฆ เป็นกลุ่มฝ้าขาวคล้ายเมฆบนฟ้า  คือกลุ่มฝุ่นก๊าซขนาดใหญ่ที่อาจเกิดจากการระเบิดของดาวฤกษ์ที่เรียกว่า  มหานวดารา สาดกระจายเศษซากของดาวฤกษ์ออกมา  เช่น  เนบิวลาปูในกลุ่มดาววัว  เนบิวลา อาจเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์  โดยกลุ่มฝุ่นก๊าซหดตัวจนอุณหภูมิและความกดดันสูงมากเกิดดาวฤกษ์ดวงใหม่เกิดขึ้น
- ประเภทดาวฤกษ์
   เมื่อนำสีของสเปกตรัมของดาวฤกษ์มาวัดประเภท  สามารถแบ่งประเภทดาวฤกษ์ตามสีและอุณหภูมิซึ่งมีความสัมพันธ์กันได้ 11  ประเภท  คือ  W,O,B,A,F,G,K,M,R,N,S  โดยดาวฤกษ์ชุด W,O,R,N,S  มีจำนวนน้อยมาก  ดาวบนท้องฟ้าส่วนใหญ่จัดอยู่ในพวก B ถึง M โดยเรียงจากอุณหภูมิผิวสูงมาก  ดาวฤกษ์สีฟ้าไปจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำลงเป็นดาวยักษ์แดง  เช่น
      ดาวไรเจล (ในกลุ่มดาวเต่า , ดาวนายพราน) สีฟ้า                         อยู่ในกลุ่ม        B
      ดวงอาทิตย์  สีเหลือง                                                                 อยู่ในกลุ่ม        G
      ดาวอัลดิบาเรน (ในกลุ่มดาววัว)                                                  อยู่ในกลุ่ม         K
      ดาวปาริชาต หรือ แอนทาเรส (ในกลุ่มดาวแมงป่อง)                    อยู่ในกลุ่ม         M

- กลุ่มดาวฤกษ์ที่น่าสนใจในรอบปี
   กลุ่มดาวเด่นช่วงเดือน  ธันวาคม – กุมภาพันธ์
      -  เต่า , นายพราน
      -  สุนัขใหญ่ , ดาวซีริอุส
      -  กระจุกดาวลูกไก่
      -  วัว
   กลุ่มดาวเด่นช่วงเดือน  มีนาคม – พฤษภาคม
      -  สิงโต
      -  จระเข้ , หมีใหญ่
      -  คนคู่
   กลุ่มดาวเด่นช่วงเดือน  มิถุนายน – สิงหาคม
      -  แมงป่อง
      -  คนเลี้ยงสัตว์ , ดาวดวงแก้ว
      -  หญิงราว , ดาวรวงข้าว
   กลุ่มดาวเด่นช่วงเดือน  กันยายน – พฤศจิกายน 
      -  สามเหลี่ยมฤดูร้อน
      -  ม้าปีก
      -  ค้างคาว , ราชีนีแคสสิโอเปีย

กำเนิดเอกภพ

เอกภพ

   คืออะไร   มาจากไหน   กำเนิดมาอย่างไร

เอกภพ (Universe) คืออะไร ?
         เอกภพ เป็นที่ว่างที่มีอาณาเขตกว้างใหญ่ไพศาลจนไม่สามารถกำหนดขอบเขตได้   ในเอกภพประกอบไปด้วยหลายๆ กลุ่มดาว หรือเรียกว่า กาแลคซี่ (Galaxy) ภายในกาแลคซี่ประกอบไปด้วยดวงดาวมากมายหลายร้อยล้านดวง ทั้งดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ฝุ่นและกลุ่มเนบิวลา เช่นเดียวกับกลุ่มดาวที่โลกเราอยู่คือ กาแลคซี่ทางช้างเผือก(Milky Way) สาเหตุที่เราเรียกว่ากาแลคซี่ทางช้างเผือก เนื่องจากเมื่อเรามองจากโลกไปยังกาแลคซี่ดังกล่าวเราจะมองเห็นท้องฟ้าเป็นทางขาวคล้ายเมฆพาดยาวบนท้องฟ้าในเวลากลางคืน นักวิทยาศาสตร์คาดว่าทางช้างเผือกนี้มีดวงดาวอยู่ประมาณแสนล้านดวง สำหรับระบบสุริยะจักรวาลเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง มีดวงดาวต่าง ๆ หรือเทห์ฟากฟ้า ดวงดาวทุกดวงจะมีความเกี่ยวพันกันอยู่กับดวงดาวดวงหนึ่งโดยเฉพาะ เช่น ดวงจันทร์กับโลก โลกกับดวงอาทิตย์ เทห์ฟากฟ้าที่ประกอบกันอยู่ในระบบสุริยะจักรวาล ได้แก่ ดาวเคราะห์ ดาวบริวาร ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง ดาวตก อุกกาบาต เป็นต้น

กำเนิดเอกภพนักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบแน่นชัดว่าเอกภพมาจากไหน  เกิดขึ้นได้อย่างไร  นักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ต่างก็เสนอแนวคิดต่าง ๆ นานา  ซึ่งสามารถสรุปทฤษฎีที่กล่าวถึงการกำเนิดเอกภพได้หลายทฤษฎี  แต่ที่ยอมรับกันมากก็คือ ทฤษฎีบิกแบง (Big-Bang Theory) ที่กล่าวว่า
"สรรพสิ่งทั้งมวลในเอกภพที่ปรากฏอยู่้นี้ครั้งหนึ่งเคยรวมตัวกันกลุ่มก้อนและอัดตัวอยู่รวมกันแน่นด้วยพลังมหาศาล  ต่อมาเอกภพเกิดการระเบิดครั้งใหญ่มวลและพลังงานมหาศาลถูกปล่อยออกมา  แต่ความร้อนและพลังงานได้ดึงดูดทำให้สารต่าง ๆ รวมตัวกันเกิดเป็นดวฤกษ์ ดาวเคราะห์ กระจุกดาว กาแล็กซี และพลังงานต่าง ๆ"