https://frosthead.com

Uue projekti eesmärk on puurida Maa vahevöösse, 3,7 miili allapoole

Kaasaegse uurimise üks kummalisemaid külgi on see, et meil on nüüd rohkem kogemusi Marsi pinnaga kui maakihiga, mis asub mitte meie jalgade all. Peaaegu kõik, mida me vahevöö kohta teame - kooriku all asuv planeedi 1800 miili paksune poolsulav kiht -, tuleb kaudselt: arvutisimulatsioonide abil pinnale jõudnud vahevööst tulenevad kivimid ja liikuvate maavärinalainete vaatlus vahevöö kaudu.

Rahvusvaheline teadlaste rühm, mis moodustab integreeritud ookeanipuurimise programmi (IODP), loodab siiski, et see varsti muutub. Uue projekti osana plaanivad nad vahevööni jõudmiseks puurida Vaikse ookeani all olevasse maasse 3, 7 miili ja vahevöö kivide proovid esmakordselt inimkonna ajaloos. Inglismaa Southamptoni ülikooli geokeemik ja projekti üks eestvedajaid Damon Teagle ütles CNN-ile, et see on “kõige keerulisem ettevõtmine maateaduse ajaloos”.

Esimesed katsed läbi maakoore vahevööni projekti Mohole puurida jõudsid Mehhiko rannikust 600 meetri sügavuseni merepinnast allapoole, enne kui hüljati 1966. aastal. Järgnevad katsed on läinud üha sügavamale ja 6. septembril jõudis IODP puurimislaev Chikyu püstitas maailmarekordi, puurides Jaapani rannast peaaegu 7000 jalga merepinnast madalamale ja tuues üles kiviproove.

Vahevööni puurimiseks kasutatakse Jaapani ranniku lähedal pildil olevat puurlaeva Chikyu. Vahevööni puurimiseks kasutatakse Jaapani ranniku lähedal pildil olevat puurlaeva Chikyu. (Pilt IODP kaudu)

Uue ambitsioonika projekti eesmärk on minna peaaegu kolm korda sügavamale. IODP teadlased valisid Vaikse ookeani piirkonnas kolm erinevat kohta, kus koorik on kõige õhem - see moodustus suhteliselt kiiresti ookeani keskosa servade levimisel, kus plaatide lahkudes kristalliseerus uus koorik. Ehkki merel ujuvalt laevalt puurimine tekitab palju raskusi, on merepõhja moodustavate ookeaniplaatide läbimine palju lihtsam vahevööni jõudmiseks kui mandriplaatide kaudu puurimine - ookeanikoore suurus on neli kuni kuus miili paksune, samas kui mandrid ulatuvad 20–30 miili allapoole.

Ookeanilise maakoore tungimine on siiski enneolematu väljakutse. Projekti maksumus on vähemalt miljard dollarit, millest osa tuleb veel koguda, ja puurimine võtab tõenäoliselt aastaid. Seadmed lastakse alla rohkem kui ühe miili ulatuses vett ja stress, mida volframkarbiidpuurvardad puistavad läbi kõva tuldse merepõhja kivimi jahvatamise, nõuab, et iga tera tuleks vahetada vaid 50–60 töötunni järel.

Läbi tunginud merepõhjakivimite pinge tõttu tuleb puurvardad vaid 50–60 töötunni järel välja vahetada. Läbi tunginud merepõhjakivimite pinge tõttu tuleb puurvardad vaid 50–60 töötunni järel välja vahetada. (Pilt IODP kaudu)

Augu enda äärmine kitsas kitsus (kõigest 11 tolli) suurendab samuti operatsiooni keerukust. "See on samaväärne, kui ujula sügavasse otsa kinnitatakse juustest laius terasest nöör ja asetatakse see põhja 1/10 mm laiusesse sõrmkübarasse ning seejärel puuritakse mõni meeter vundamentidesse, Ütles Teagle.

Puuri laskumisel hangib meeskond teadlaste uurimiseks korduvalt umbes kolme tolli laiuse ja 30 jala pikkuseid kivisüdamikke. Kui missioon õnnestub vahevööni jõuda, on teaduslik tulu märkimisväärne, kuna vahevöökivimi proovid aitavad geoloogidel paremini mõista kihti, mis moodustab üle 84 protsendi planeedi ruumalast. "On mootor, mis juhib meie planeedi toimimist ja miks on meil maavärinaid ning vulkaane ja mandreid, " ütles Teagle. "Meil on õpikute karikatuurid, kuid puuduvad täpsed teadmised."

Teagle ja teiste jaoks esindab missioon ka sellist ambitsioonikat ja suursugust projekti, mis võib inspireerida põlvkondi noori teadusesse lööma - näiteks NASA Apollo missioonid ja hilisem Curiosity-teekond. Teagle sõnul oleks edukas vahevööni jõudmine revolutsiooniline ja see jätaks uue „fundamentaalteaduslike teadmiste pärandi“.

Uue projekti eesmärk on puurida Maa vahevöösse, 3,7 miili allapoole