Související obsah
- Zeptejte se Smithsoniana: Mohla by sopka pod Yellowstonským národním parkem někdy vypuknout?
- Zeptejte se Smithsoniana: Proč tolik milujeme nezdravé jídlo?
- Zeptejte se Smithsoniana: Bude někdy šikmá věž v Pise?
- Zeptejte se Smithsoniana: Jak zůstat satelit?
Jak nízko můžeme jít? To je výzva, jíž se vědci z celého světa v posledních pěti desetiletích zabývali, přičemž každý se snaží vyvrtat díru, která půjde hlouběji než dříve.
Cíl: plášť Země. Plášť tvoří 40 procent nebo více planety, která má poloměr 4 000 mil. Plášť tlustý 1800 kilometrů sedí - nebo přesněji, stoupá a klesá - těsně pod zemskou kůží a nad zemským jádrem. Kůra je jen nepatrná část planety - v průměru tři až 25 mil.
Plášť je hlavním motorem, který řídí neustálý vývoj planety a obsahuje geologický záznam většiny historie Země.
"Pokud máme lepší znalosti o tom, co je plášť a jak se plášť chová, máme lepší znalosti o sopkách a zemětřeseních a lepší znalosti o tom, jak funguje planeta jako celek, " řekl Benjamin Andrews, výzkumný geolog a kurátor. za Národní sbírku skal a rud v Smithsonianově Národním muzeu přírodní historie.
Vědci vzali své první trhliny v plášti v roce 1958 s projektem Mohole. Američtí inženýři vrtali dno Tichého oceánu u Guadalupe v Mexiku. Kongres však ukončil financování v roce 1966, než se vrtací stroje kdysi dostali k plášti.
Pátrání hlouběji vytvořilo globální vědeckou soutěž podobnou Vesmírnému závodu. V roce 1970 převzali výzvu sovětští geologové a postavili své cvičení na poloostrov Kola, který vyčnívá na východ ze skandinávské pevniny.
Vrt Kole Superdeep měl průměr pouhých 9 palců, ale jako nejhlubší díra vládla ve výšce 12, 222 metrů. Dosažení hloubky 7, 5 míle trvalo téměř 20 let - jen polovina nebo méně vzdálenosti od pláště. Mezi nejzajímavější objevy: mikroskopické planktonové fosílie nalezené ve vzdálenosti čtyř mil. Díra v Kole byla opuštěna v roce 1992, kdy se vrtačky setkaly s vyššími než očekávanými teplotami - 356 stupňů Fahrenheita, nikoli 212 stupňů, které byly zmapovány.
Teplo způsobuje zmatek na zařízení. A čím vyšší je teplo, tím tekutější je životní prostředí a těžší je udržovat vrt, řekl Andrews. Je to jako snažit se udržet jámu uprostřed hrnce horké polévky.
V roce 1990 němečtí vědci zahájili německý kontinentální program hlubokých vrtů v Bavorsku. Vědci prošli seismickými deskami a setkali se s teplotami až 600 stupňů F. Dokázali se zhroutit asi šest mil, než jim došly prostředky. Získali však nové znalosti o seismické aktivitě a složení kůry.
Není divu - protože kůra je tenčí - některé hluboké díry se vyvrtaly oceánským dnem. Specializovaný japonský vrták Chikyu si prohlásil rekord za nejhlubší pobřežní díru vyvrtanou pro vědecké účely - asi 10 000 stop (téměř 2 mil) pod mořským dnem, uvádí James F. Allan, programový ředitel programu oceánských vrtů v Národní vědecké nadaci .
Ropný a plynárenský průmysl si také nárokuje některé hluboké díry na souši i na moři. BP Deepwater Horizon drží offshore rekord. Vrtné soupravě - ztracené při výbuchu v roce 2010 - se podařilo dostat asi 30 000 stop pod mořem nebo asi 5 mil.
Nyní se mezinárodní tým, který sponzoruje Chikyu, snaží usilovat o všechny předchozí záznamy. Integrovaný oceánský vrtný program funguje od roku 2003 a je financován hlavně japonským ministerstvem školství, kultury, sportu, vědy a techniky a Národní vědeckou nadací USA. Poskytuje také podporu: Evropské konsorcium pro výzkum oceánu, Čínská lidová republika, Korejská republika, Indie, Austrálie a Nový Zéland a Brazilská federální republika.
Očekává se, že toto úsilí bude trvat mnoho, ne-li desítky let, a může vyžadovat 1 miliardu dolarů. Chikyu je schopen nést až 6 mil vrtných trubek najednou. Vrtáky však mají omezenou životnost a vysoké teploty mohou deformovat bity a potrubí, nemluvě o vytváření nepořádku z vrtané díry. Teploty mohou zasáhnout 1600 F, kde se kůra setkává s pláštěm, a až 4 000 stupňů ve spodní části pláště.
Vrtání do tak rozsáhlých hloubek vyžaduje mapování a seismologické studie, ale i s těmito průvodci „občas jsme překvapili, “ řekl Andrews.
Nakonec je to cesta objevu. "Část toho, proč vrtáte, je proto, že chcete zjistit, co je tam dole, " řekl.
Je na vás, abyste se zeptal Smithsoniana
