Multe straturi ale Pământului sunt ascunse vederii. Dar dacă am putea să forăm prin centrul planetei spre cealaltă parte? Ce forțe și temperaturi extreme am întâlni în adâncul planetei?
Chiar dacă forarea pe Pământ rămâne științifico-fantastică, oamenii de știință au câteva idei despre ceea ce s-ar putea întâmpla pe baza experienței din alte proiecte de foraj.
Diametrul Pământului este de 7.926 mile (12.756 de kilometri), așa că forarea pe tot parcursul planetei ar necesita un burghiu uriaș și zeci de ani de muncă.
Primul strat care trebuie străbătut este crusta, care are o grosime de aproximativ 60 de mile (100 km), conform US Geological Survey. Presiunea atmosferică ar crește pe măsură ce forajul mergea mai departe în subteran. Fiecare 10 picioare (3 metri) de rocă este egal cu aproximativ 1 presiune atmosferică, presiunea la nivelul mării, Doug Wilson, geofizician de cercetare la Universitatea din California, Santa Barbara, a declarat pentru Live Science. „Acest lucru se adună foarte repede când vorbim despre un număr mare de kilometri”, a spus el.
Cea mai adâncă gaură făcută de om în prezent este forajul Kola Superdeep din Rusia, care are o adâncime de 7,6 mile (12,2 km). La fund, presiunea este de 4.000 de ori mai mare decât la nivelul mării. Oamenii de știință au avut nevoie de aproape 20 de ani pentru a ajunge la această adâncime, potrivit Atlas mondial. Și aceasta este încă la peste 50 de mile (80 km) distanță de următorul strat, mantaua, conform datelor din stratul Pământului de la USGS. Mantaua este a 1.740 mile-grosime (2.800 km) strat de rocă întunecată și densă care conduce placi tectonice.
Legate de: Câte plăci tectonice are Pământul?
Granița dintre manta și miez se numește „Moho” (prescurtarea de la „discontinuitatea Mohorovičić”). Oamenii de știință au încercat pentru prima dată să sape aici prin fundul mării în anii 1950 și 1960 cu Proiectul Moholedar nu au avut succes.
Gaura făcută în căutarea de a foraj prin planetă s-ar prăbuși dacă nu am pompat continuu fluid de foraj în gaură. În forajele de adâncime și de puțuri de petrol, fluidul respectiv este un amestec de noroi care include minerale grele, cum ar fi bariul. Greutatea fluidului echilibrează presiunea din interiorul găurii cu presiunea rocii din jur și împiedică prăbușirea găurii, a explicat Wilson.
Fluidul de foraj îndeplinește două roluri suplimentare: curăța burghiul pentru a preveni ca nisipul și pietrișul să distrugă mașinile și ajută la scăderea temperaturii, deși ar deveni aproape imposibil să păstrați burghiul rece în straturile cele mai interioare ale Pământului.
De exemplu, temperatura în mantau este o arzătoare 2.570 de grade Fahrenheit (1.410 grade Celsius). Oțelul inoxidabil s-ar topi, așa că acest burghiu ar trebui să fie făcut dintr-un aliaj scump, specializat, cum ar fi titanul, a spus Wilson.
Odată trecută prin manta, perforatorul va ajunge în sfârșit la miezul Pământului la aproximativ 1.800 de mile (2.896 km) în jos. Miezul exterior este realizat în cea mai mare parte din fier lichid și nichel și este extrem de fierbinte, cu temperaturi variind de la 7.200 la 9.000 F (4.000 la 5.000 C), conform studiului. Academia de Științe din California. Găurirea prin acest aliaj fierbinte, topit fier-nichel ar fi deosebit de dificilă.
„Asta ar cauza o serie întreagă de probleme”, Damon Teagle, profesor de geochimie la Universitatea din Southampton din Marea Britanie, a declarat pentru Live Science. Miezul exterior de foc ar fi ca un foraj printr-un lichid și, probabil, ar topi burghiul dacă nu este pompată apă rece.
Apoi, după 3.000 de mile (5.000 km), burghiul ar ajunge la miezul interior, unde presiunea este atât de intensă încât, în ciuda temperaturilor arzătoare, miezul de nichel și fier rămâne solid. „Te-ai afla într-adevăr la presiuni de nedescris”, a spus Teagle – aproximativ 350 de gigapascali, sau de 350 de milioane de ori presiunea atmosferică.
În tot acest timp exercițiul ar fi tras în jos până la miez de gravitația Pământului. În centrul nucleului, gravitația ar fi similară cu cea pe orbită – efectiv lipsită de greutate. Asta pentru că atracția masei Pământului ar fi egală în toate direcțiile, a spus Wilson.
Apoi, pe măsură ce burghiul continuă spre cealaltă parte a planetei, forța gravitațională se va schimba în raport cu poziția burghiului, trăgând-o efectiv „în jos” spre miez din nou. Burghiul va trebui să funcționeze împotriva gravitației, deoarece împinge „în sus” spre suprafață, înapoi prin miezul exterior, manta și crustă pentru a inversa călătoria în jos.
Dacă toate aceste obstacole sunt depășite, cea mai mare problemă odată ce ajungi la mijloc este că mai ai „un drum lung de parcurs” pentru a ajunge de cealaltă parte, a spus Teagle.