โลกเปรียบเสมือนระบบขนาดใหญ่ (Earth as a System) ที่ความสัมพันธ์และความเชื่อมโยงกันขององค์ประกอบต่างๆ ส่งผลให้ดาวเคราะห์สีน้ำเงินดวงนี้มีคุณสมบัติและเอกลักษณ์เฉพาะตัว ทั้งความหลากหลายและการก่อเกิดของชีวิต โลกเป็นดาวเคราะห์ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา (Dynamic Planet) และ องค์ประกอบหลักของโลก มีทั้งหมดหลัก 4 ส่วน คือ
ธรณีภาค (Geosphere)
คือส่วนที่เป็นแผ่นดินทั้งหมด รวมไปถึงหิน ดิน และแร่ธาตุ จากเปลือกโลกไปจนถึงแก่นดวงดาว ธรณีภาค คือส่วนที่ก่อให้เกิดลักษณะภูมิประเทศต่างๆ เช่น ภูเขาสูง ที่ราบ และหน้าผาสูงชัน รวมไปถึงการกำเนิดและพังทลายของหินชนิดต่างๆ ที่ทำให้เกิดการหมุนเวียนของแร่ธาตุ เกิดวัฏจักรหิน (Rock cycle) สร้างองค์ประกอบของดินที่ส่งผลต่อทรัพยากรธรรมชาติและสภาวะแวดล้อม สร้างถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต โลกมีหินทั้งหมด 3 ประเภท ได้แก่
1) หินอัคนี (Igneous rocks) คือ หินที่เกิดจากการแข็งตัวของหินหนืด (Magma) จากชั้นเนื้อโลกที่เย็นตัวลงและเกิดการตกผลึก ทั้งบนผิวโลกและใต้พื้นโลก เช่น หินแกรนิต (Granite) หินบะซอลต์ (Basalt) และหินไรโอไรต์ (Rhyolite)
2) หินตะกอน (Sedimentary rocks) คือ หินที่เกิดจากการสะสมและรวมตัวของเศษหินที่ผุพัง (Weathering) ซึ่งได้รับความดันและเกิดปฏิกิริยาเคมีจนกลับกลายมาเป็นหินอีกครั้ง เช่น หินกรวดมน (Conglomerate) หินปูน (Limestone) และหินดินดาน (Shale)
3) หินแปร (Metamorphic rocks) คือ หินที่แปรสภาพจากการกระทำของความร้อน แรงดัน และปฏิกิริยาเคมี ซึ่งอาจมีองค์ประกอบเดียวกันกับหินต้นกำเนิด หรืออาจมีการตกผลึกของแร่ใหม่ เช่น หินควอร์ตไซต์ (Quartzite) หินชนวน (Slate) และหินอ่อน (Marble)
อุทกภาค (Hydrosphere)
คือส่วนประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ของโลก ระบบของน้ำ น้ำบนพื้นผิวโลกทั้งน้ำจืด (ร้อยละ 3) และน้ำเค็ม (ร้อยละ 97) ไม่ว่าจะเป็นแม่น้ำ ทะเลสาบ ลำธาร หรือมหาสมุทร รวมไปถึงแหล่งน้ำบาดาล ธารน้ำแข็งและน้ำในสถานะอื่นๆ (Cryosphere) โลกของเราประกอบด้วยน้ำถึงร้อยละ 71 ก่อให้เกิดวัฏจักรน้ำ (Water cycle) การหมุนเวียนของน้ำที่ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงาน การละลายของสสารและการนำพาแร่ธาตุต่างๆ จนกลายเป็นจุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิต
ชั้นบรรยากาศ (Atmosphere)
คือ ส่วนที่เป็นก๊าซรอบนอกของดาวเคราะห์ ซึ่งคงสภาพอยู่ได้จากแรงดึงดูดของโลก มีองค์ประกอบหลัก คือ ไนโตรเจน (ร้อยละ 78) ออกซิเจน (ร้อยละ 21) อาร์กอน (ร้อยละ 0.9) และธาตุอื่นๆ รวมถึงไอน้ำ (ร้อยละ 0.1) ซึ่งบรรยากาศโลกแบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่
1) โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุด ตั้งแต่พื้นดินจนถึงที่ระดับความสูงราว 15 กิโลเมตร เป็นชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นที่สุด มีมวลอากาศถึงร้อยละ 80 และมีไอน้ำเป็นองค์ประกอบหลัก จึงทำให้เกิดปรากฏการณ์บนท้องฟ้าต่างๆ เช่น เมฆ พายุ และฝน มีสภาพอากาศรุนแรง จากมวลอากาศหนาแน่น การเปลี่ยนสถานะของน้ำ และอิทธิพลทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวโลก
โทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่มีอุณหภูมิลดลงตามระดับความสูง เนื่องจากมีพื้นผิวโลกซึ่งดูดกลืนแสงจากดวงอาทิตย์ แล้วแผ่รังสีอินฟราเรด (Infrared) ออกมา เป็นแหล่งกำเนิดความร้อน จนกระทั่งถึงที่ระยะความสูง 12 กิโลเมตร อุณหภูมิจะคงที่ที่ – 60 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นรอยต่อชั้นบนที่เรียกว่า “โทรโพพอส” (Tropopause)
2) สตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) ชั้นที่ 2 ซึ่งอยู่ถัดขึ้นไปจากโทรโพสเฟียร์ จนถึงที่ระดับความสูงราว 50 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีอากาศเบาบาง ไม่มีเมฆ พายุหรือปรากฏสภาพอากาศรุนแรง มีเพียงความชื้น ผงฝุ่น และโอโซนหนาแน่น ซึ่งช่วยดูดกลืนรังสี UV จากดวงอาทิตย์ สตราโทสเฟียร์เป็นชั้นที่สงบ ส่งผลให้เครื่องบินเดินทางในชั้นนี้
3) มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) ถัดขึ้นไปจากสตราโทสเฟียร์ จนถึงที่ระดับความสูงราว 85 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีอากาศเบาบางมาก มีมวลอากาศเพียงร้อยละ 0.1 เท่านั้น แต่ก็เพียงพอที่จะสร้างความเสียดทานให้อุกกาบาตให้เกิดการลุกไหม้ได้ โดยมีโซสเฟียร์มีส่วนบนสุดของชั้นที่เรียกว่า “มีโซพอส” (Mesopause) ซึ่งเป็นส่วนที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดที่ – 90 องศาเซลเซียส
4) เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่เหนือระดับ 80 กิโลเมตรขึ้นไปจนถึงราว 500 กิโลเมตร มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงถึง 1,500 องศาเซลเซียส จากมวลอากาศที่อยู่ในสถานะพลาสมา (Plasma) เนื่องจากอะตอมของไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศชั้นนี้ ได้รับรังสีคลื่นสั้น (รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์) จากดวงอาทิตย์ เกิดการแตกตัวสูญเสียอิเล็กตรอนเป็นประจุ (Ion) ทำให้บางครั้งชั้นเทอร์โมสเฟียร์ มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า “ไอโอโนสเฟียร์” (Ionosphere) เนื่องจากมีคุณสมบัติในการสะท้อนคลื่นวิทยุ ทำให้เกิดการสื่อสารระยะไกล รวมถึงการปล่อยจานดาวเทียมและสถานีอวกาศให้โคจรรอบโลกในชั้นเทอร์โมสเฟียร์นี้อีกด้วย
5) เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) เป็นชั้นที่เหนือชั้นไอโอโนสเฟียร์ขึ้นไป ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศรอบนอก โดยมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียม
ชีวภาค หรือชีวมณฑล (Biosphere)
คือส่วนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก ทั้งพืช สัตว์ แบคทีเรีย เชื้อราและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว รวมถึงมนุษย์ จากองค์ประกอบหลักทั้ง 3 ได้แก่ ธรณีภาค อุทกภาค และชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดการสร้างสมดุลและสภาวะล้อมที่เหมาะสม กลายเป็นจุดกำเนิดของชีวมณฑล
โลกมีชั้นบรรยากาศที่ทำให้เกิดความอบอุ่นและกรองรังสีซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต อีกทั้ง การได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดน้ำในทั้งสามสถานะ เกิดการถ่ายเทพลังงาน การแลกเปลี่ยนแร่ธาตุ และสสาร สร้างสิ่งมีชีวิตให้ดำรงอาศัยอยู่ตามขอบเขตที่มีลักษณะเฉพาะของพืชพรรณ สภาพอากาศ และภูมิประเทศ (Biomes) เช่น ทะเลทราย ทุ่งหญ้า หรือป่าดงดิบ ซึ่งการอาศัยอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายก่อให้เกิดความสัมพันธ์ (Interaction) ทั้งต่อสิ่งมีชีวิตด้วยกันเองและองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic component) กลายเป็นระบบนิเวศขนาดใหญ่ (Ecosystems) มีจุดก่อกำเนิด การพัฒนา การปรับตัว หรือแม้แต่การสูญพันธุ์ เป็นวงจรชีวิตที่ยังคงดำเนินต่อไปบนโลกใบนี้
อ่านเรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ