หากพูดถึงนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังอย่าง เซอร์ ไอแซค นิวตัน เชื่อว่าเราคงต้องนึกถึง “แอปเปิลลูกนั้น” ที่ทำให้นิวตันตระหนักถึงการคงอยู่ของ “แรงโน้มถ่วง” ซึ่งทำให้ทุกอย่างถูกดึงเข้าสู่ศูนย์กลางโลกไม่หลุดลอยออกไปในอวกาศ

และทราบหรือไม่ว่า แรงโน้มถ่วงของโลกนี้ใช่ว่าจะเท่ากันในทุกพื้นที่ เพราะมันจะแตกต่างกันออกไปตามตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ ความหนาแน่นของมวลเปลือกโลก และโครงสร้างเนื้อโลกในบริเวณนั้น ๆ

แต่มีอยู่จุดหนึ่ง ที่แรงโน้มถ่วงเหมือนจะแปลก ๆ กว่าจุดอื่นบนโลก สร้างความสงสัยให้กับนักวิทยาศาสตร์มาโดยตลอด นั่นคือ “หลุมแรงโน้มถ่วง” (Gravity Hole) ในมหาสมุทรอินเดีย

คำว่าหลุมแรงโน้มถ่วงนี้ไม่ได้หมายความว่ามันเป็นหลุมจริง ๆ แต่เป็นพื้นที่ที่แรงโน้มถ่วงโลกต่ำหรืออ่อนกว่าพื้นที่อื่น ๆ ซึ่งทำให้พื้นผิวโลกบริเวณนั้น “จมลง” มากกว่าจุดอื่นคำพูดจาก สล็อตเว็บตรง

พบ “วัตถุท้องฟ้า” ชนิดใหม่ ที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับ “แมกนีทาร์”

โลกดาราศาสตร์ทึ่ง! พบ “ดาวสองหน้า” ของแปลกแห่งจักรวาล

ยุคสมัย “แอนโทรโพซีน” คืออะไร? สำคัญอย่างไรกับมนุษยชาติ?

ซึ่งหลุมแรงโน้มถ่วงในมหาสมุทรอินเดียนั้น กินพื้นที่กว่า 3 3 ล้านตารางกิโลเมตร บริเวณก้นมหาสมุทรอินเดีย และระดับน้ำทะเลในจุดดังกล่าวอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลกถึง 106 เมตร

ความผิดปกตินี้ทำให้นักธรณีวิทยางงงวยมาเป็นเวลานาน แต่ตอนนี้นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งอินเดียในเมืองเบงกาลูรู ประเทศอินเดีย ได้ค้นพบสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่า เป็นคำอธิบายที่น่าเชื่อถือว่า หลุมแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นมาได้อย่างไร

คำตอบคือ “กลุ่มของหินร้อนในส่วนลึกของโลก เอ่อซึมขึ้นมาตามแนวรอยเลื่อนของแผ่นเปลือกโลก จนเนื้อโลกและเปลือกโลกบริเวณดังกล่าวมีความหนาแน่นที่ต่ำกว่า”

เพื่อให้ได้สมมติฐานนี้ ทีมวิจัยได้ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองว่า พื้นที่ดังกล่าวสามารถก่อตัวขึ้นได้อย่างไร โดยย้อนกลับไปไกลถึง 140 ล้านปี

ต้องเท้าความกันก่อนว่า ความจริงแล้วโลกของเราไม่ได้เป็นทรงกลมสมบูรณ์แบบ เหมือนผลส้มหรือลูกบอลอย่างที่หลายคนอาจเคยได้ยิน แต่เป็นก้อนไม่เรียบ เหมือนกับมันฝรั่งมากกว่า

อัตเตรยี โกศ นักธรณีฟิสิกส์และรองศาสตราจารย์จากสถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย (IIS) กล่าวว่า “โดยพื้นฐานแล้ว โลกเป็นก้อนมันฝรั่งก้อนหนึ่ง … ในทางเทคนิค มันไม่ใช่ทรงกลม แต่ที่เราเรียกว่าทรงรี เพราะในขณะที่โลกหมุน ส่วนตรงกลางจะนูนออกมา"

โลกของเรามีความหนาแน่นไม่เท่ากัน โดยบางพื้นที่มีความหนาแน่นมากกว่าที่อื่น ซึ่งส่งผลต่อพื้นผิวโลกและแรงโน้มถ่วงของโลก

ทีมนักวิจัยศึกษาเรื่องนี้โดยใช้ “จีออยด์” (geoid) หรือแบบจำลองของระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลกที่ใช้ในการวัดระดับความสูงพื้นผิวโลกที่แม่นยำ

โกศบอกว่า “จีออยด์ถูกกำหนดโดยความหนาแน่นที่แตกต่างกันเหล่านี้ เพราะพวกมันจะดึงดูดพื้นผิวด้วยวิธีการที่แตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับมวลที่อยู่ข้างใต้”

หลุมแรงโน้มถ่วงในมหาสมุทรอินเดีย มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า “จุดจีออยด์ต่ำในมหาสมุทรอินเดีย” (Indian Ocean Geoid Low – IOGL) เป็นจุดต่ำสุดในโมเดลจีออยด์ และเกิดความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงมากที่สุด ก่อตัวเป็นรอยบุ๋มวงกลมที่เริ่มต้นจากปลายด้านใต้ของอินเดียและครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตร

ความผิดปกตินี้ถูกค้นพบโดยนักธรณีฟิสิกส์ชาวดัตช์ เฟลิกซ์ อันดรีส เวนิง ไมเนส เมื่อปี 1948 ระหว่างการสำรวจแรงโน้มถ่วงจากยานลำหนึ่ง

เพื่อหาคำตอบของปริศนาที่มีมานานหลายปี โกศและทีมวิจัยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ย้อนเวลากลับไป 140 ล้านปี เพื่อให้เห็นภาพโดยรวมทางธรณีวิทยา “เรามีข้อมูลบางอย่างและความมั่นใจบางอย่างเกี่ยวกับลักษณะของโลกในตอนนั้น ทวีปและมหาสมุทรอยู่ในสถานที่ที่แตกต่างกันมาก และโครงสร้างความหนาแน่นก็แตกต่างกันมากด้วย”

จากจุดเริ่มต้นนั้น ทีมงานได้ทำการจำลอง 19 ครั้งจนถึงทุกวันนี้ จำลองสถานการณ์การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกและพฤติกรรมของหินร้อนที่หลอมละลายอยู่ภายในเนื้อโลก (Mantle) ในจำนวนนี้มีอยู่ 6 ครั้งที่จีออยด์ต่ำที่คล้ายกับในมหาสมุทรอินเดียก่อตัวขึ้นสำเร็จ

ปัจจัยที่แตกต่างในแบบจำลองทั้ง 6 ครั้งคือ การปรากฏตัวของหินร้อนรอบ ๆ จีออยด์ต่ำ โดยในกรณีที่ไม่มีหินร้อน จีออยด์ต่ำจะไม่ก่อตัวขึ้น นั่นหมายความว่า หินร้อนที่หลอมละลายอยู่ในเนื้อโลกเหล่านี้ อาจเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้เกิดหลุมแรงโน้มถ่วงนั่นเอง

โกศกล่าวว่า หินร้อนในพื้นที่ดังกล่าวมีต้นกำเนิดมาจากการหายไปของมหาสมุทรโบราณ ในขณะที่มวลแผ่นดินของอินเดียเคลื่อนตัว และในที่สุดก็ชนกับเอเชียเมื่อหลายสิบล้านปีก่อน

“อินเดียอยู่ในสถานที่ที่แตกต่างจากปัจจุบันเมื่อ 140 ล้านปีก่อน และมีมหาสมุทรอยู่ระหว่างอินเดียกับเอเชีย กระทั่งอินเดียเริ่มเคลื่อนตัวไปทางเหนือและทำให้มหาสมุทรหายไป และช่องว่างระหว่างเอเชียก็ถูกปิดลง” เธออธิบาย

เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนตัวลงไปในชั้นเนื้อโลก มันอาจกระตุ้นการก่อตัวของหินร้อน ทำให้วัตถุที่มีความหนาแน่นต่ำเข้าใกล้พื้นผิวโลกมากขึ้น กลายเป็นพื้นที่ที่พื้นผิวมีความหนาแน่นต่ำ และแรงโน้มถ่วงที่กระทำก็น้อยตามไปด้วย เกิดเป็นหลุมแรงโน้มถ่วงนั่นเอง

อย่างไรก็ดี การค้นพบนี้ยังไม่ใช่ข้อสรุปที่เป็นความจริงเพียงหนึ่งเดียว เป็นแค่สมมติฐานที่มีความเป็นไปได้เท่านั้น และยังมีหลายจุดที่ต้องทำการศึกษาอีกมากเพื่อหาคำยืนยัน

อ่านงานวิจัยฉบับเต็ม ที่นี่

เรียบเรียงจาก CNN

ภาพจาก ESA/HPF/DLR