Sorodne vsebine
- Vprašajte Smithsonian: Ali bi lahko vulkan pod Yellowstone National Park kdaj izbruhnil?
- Vprašajte Smithsonian: Zakaj tako zelo obožujemo junk food?
- Vprašajte Smithsoniana: Ali se bo Pisast stolp Pisa kdaj zrušil?
- Vprašajte Smithsoniana: Kako se satelit ustavi?
Kako nizko lahko gremo? To je izziv, s katerim so se v zadnjih petih desetletjih spoprijeli znanstveniki po vsem svetu, pri čemer si je vsak želel izvrtati luknjo, ki bo šla globlje kot prej.
Cilj: zemeljski plašč. Ogrinjalo predstavlja 40 odstotkov ali več planeta, ki ima polmer 4000 km. Plašč, velik 1800 kilometrov, sedi - ali natančneje, se dviga navzgor in navzdol - tik pod zemeljsko skorjo in nad zemeljskim jedrom. Skorja je le majhen del planeta - v povprečju je debel tri do 25 milj.
Ogrinjalo je glavni motor, ki poganja nenehno razvijanje planeta, in vsebuje geološki zapis večine Zemljine zgodovine.
"Če bolje poznamo, kaj je plašč in kako se plašč obnaša, imamo boljše znanje o vulkanih in potresih ter boljše znanje o delovanju planeta kot celote, " je dejal Benjamin Andrews, znanstveni geolog in kustos za nacionalno zbirko kamnin in rude v Smithsonian's National Museum of Natural History.
Znanstveniki so svojo prvo razpoko na plašču opravili leta 1958 s projektom Mohole. Ameriški inženirji so se vrteli skozi dno Tihega oceana ob Guadalupeju v Mehiki. Toda Kongres je leta 1966 prenehal financirati, preden so vrtalniki kdaj dosegli plašč.
Prizadevanje za globlje vrtanje je ustvarilo svetovno znanstveno tekmovanje, podobno vesoljski dirki. Leta 1970 so se sovjetski geologi lotili izziva in postavili svoje vaje nad polotokom Kola, ki se vzhodno usmeri na skandinavsko kopensko površino.
Bušotina Kola Superdeep je imela premer le 9 centimetrov, a na 12.262 metrih (12.262 metrov) kraljuje kot najglobja luknja. Do te 7, 5 kilometrske globine je bilo potrebnih skoraj 20 let - le polovico razdalje ali manj do plašča. Med zanimivejšimi odkritji so mikroskopski planktonski fosili, najdeni na štirih kilometrih navzdol. Luknja v Koli je bila opuščena leta 1992, ko so vrtalniki naleteli na višje od pričakovanih temperatur - 356 stopinj Fahrenheita, ne pa 212 stopinj, ki so bile narisane.
Vročina pušča opremo. In višja je vročina, bolj tekoče je okolje in težje vzdržujete vrtino, je dejal Andrews. Kot da bi poskusili obdržati jamo na sredini lonca z vročo juho.
Leta 1990 so nemški znanstveniki na Bavarskem začeli nemški program globinskega vrtanja. Raziskovalci so se podali skozi potresne plošče in naleteli na temperature do 600 stopinj F. Uspeli so se spustiti približno šest kilometrov, preden jim je zmanjkalo sredstev. Vendar so pridobili nova znanja o potresni aktivnosti in sestavi skorje.
Ni presenetljivo - ker je skorja tanjša - skozi oceansko dno se je izteklo nekaj globokih lukenj. Po mnenju Jamesa F. Allana, programskega direktorja za program za vrtanje oceanov pri Nacionalni znanstveni fundaciji, trdi, da je specializirana japonska vrtalna družba Chikyu zapisala najglobljo luknjo, ki je bila izvršena v znanstvene namene - približno 10.000 čevljev (skoraj 2 milje) pod morskim dnom. .
Naftna in plinska industrija trdi tudi nekaj globokih lukenj na kopnem in na morju. BP-jev Deepwater Horizon drži rekord na morju. Vrtalna naprava - izgubljena v eksploziji leta 2010 - se je uspela približati 30.000 čevljev pod morjem ali približno 5 milj.
Zdaj si mednarodna ekipa, ki sponzorira Chikyu, prizadeva, da bi postavila vse prejšnje rekorde. Program integriranega vrtanja oceanov deluje od leta 2003, financirajo ga predvsem japonsko ministrstvo za izobraževanje, kulturo, šport, znanost in tehnologijo ter ameriška nacionalna znanstvena fundacija. Podpora za posojanje: Evropski konzorcij za raziskave vrtanja v ocean, Ljudska republika Kitajska, Republika Koreja, Indija, Avstralija in Nova Zelandija ter Zvezna republika Brazilija.
Prizadevanje naj bi trajalo veliko, če že ne desetine, let in bo morda zahtevalo milijardo dolarjev. Chikyu je sposoben nositi do 6 milj vrtalnih cevi hkrati. Toda svedri imajo omejeno življenjsko dobo, visoke temperature pa lahko deformirajo bise in cevi, da ne omenjam, da iz vrtine nastanejo zmešnjava. Temperature lahko dosežejo 1600 F, kjer se skorja sreča s plaščem, na dnu plašča pa kar 4000 stopinj.
Za vrtanje v tako velike globine so potrebne kartiranje in seizmološke študije, vendar tudi s temi vodniki "občasno smo presenečeni", je dejal Andrews.
Navsezadnje gre za pot odkrivanja. "Del tega, zakaj vrtate, je, ker želite izvedeti, kaj je tam spodaj, " je dejal.
Vaša je naloga Ask Smithsonian
