Vai Jūs Varētu Izrakt Caurumu Līdz Zemes Mantijai?

{h1}

Vai jūs varētu izrakt caurumu līdz zemes mantijai? Uzziniet, cik grūti ir rakt caurumu caur zemi un ko jūs varētu atrast.

Ja jūsu ģimene aizveda jūs atvaļinājumā uz jūras krastu, kad bijāt mazs bērns, jūs droši vien atceraties uzmundrinošo sajūtu, kad ar plastmasas lāpstu esat iekļuvis mitrās smiltīs. Kad caurums kļuva lielāks un dziļāks, jūs dabiski domājāt, kas notiks, ja jūs vienkārši turpināsit rakt un rakt. Cik dziļi jūs varētu nokļūt? Vai tiešām jūs kādreiz Ķīnā parādīsities no zemes, kā jūsu lielā māsa vai brālis centās jūs noticēt? Diemžēl jūs to nekad neuzzinājāt, jo, tiklīdz sākāt gūt zināmus panākumus, bija pienācis laiks sapakot pludmales lietussargu un doties saņemt saldējuma konusu un doties 10 centu braucienā ar mehānisko poniju. uz dēļa. Bet tomēr kaut kur jūsu prātā esat domājis par to, kas notiktu, ja kāds izraktu patiešām ļoti dziļu caurumu.

Varbūt jums vairs nevajadzēs brīnīties, ja starptautiska zinātnieku komanda, kas sevi dēvē par 2012. gada projektu MoHole To the Mantle, gūst panākumus viņu meklējumos. Viņi paļaujas uz starptautisku atbalstu USD 1 miljarda centieniem, kuros japāņu dziļūdens urbšanas kuģis Chikyu ielektu Klusā okeāna apakšā, lai rakt dziļāk, nekā kāds jebkad ir gājis. Plāns ir iziet cauri Zemes garozai - planētas akmeņainajam augšējam slānim, kas ir no 18 līdz 37 jūdzēm (30 līdz 60 kilometriem) biezs uz sauszemes, bet tikai 3 jūdzes (5 kilometrus) biezā tās plānākajā vietā plankumi uz okeāna dibena [avots: Osmans]. Ja Čikju urbšanas iekārta izlaužas cauri pārejas robežai, ko sauc par Moho, tā sasniegtu Zemes mantiju, noslēpumaino 1,740 jūdžu (2900 kilometru) biezo slāni starp garoza un planētas karsto, izkausēto kodolu [avoti: USGS, ScienceDaily].

Atšķirībā no jūsu bērnības fantāzijas, zinātniekiem nav nekādu ambīciju, lai tunelis būtu garlaicīgs visā planētas garumā. Tas droši vien pat nav iespējams, jo milzīgais karstums un spiediens Zemes iekšienē padarītu rāpošanu pa šādu eju neiespējamu, pat ja tas kaut kā nesabrūk. Bet, tikai sasniedzot mantiju, slāni, par kuru mēs zinām salīdzinoši maz, un parauga iegūšana būtu tāda mēroga zinātnisks sasniegums, ka daži to ir nodēvējuši par Mēness nosēšanās ģeoloģijas versiju. Šajā rakstā mēs izskaidrosim, cik grūti ir izrakt tik dziļu caurumu, un ko mēs no tā varētu gūt.

Kāda ir Zemes mantija?

Zemes garozas, mantijas un serdes attēlojums.

Zemes garozas, mantijas un serdes attēlojums.

Ir pārsteidzoši domāt, ka, iespējams, mēs iztērēsim USD 1 miljardu, lai urbtu cauri Moho, kad jūs domājat, ka apmēram pirms gadsimta, mēs pat nezinājām, ka robeža pastāv. 1909. gadā Horvātijas pētnieks Andrija Mohorovičić atklāja, ka apmēram 20 jūdzes (50 kilometrus) Zemes iekšienē zemestrīču izraisītie viļņi pārvietojas ātrāk nekā tie atrodas tuvāk virsmai. Kamēr zinātniekiem vismaz bija neskaidrs priekšstats par to, ka Zemei ir slāņi, Mohorovičić darbs liek domāt, ka starp garoza un slāni zem tā ir skaidra robeža, kurai ir atšķirīgs sastāvs un fizikālās īpašības. Viņam par godu mēs šo robežu tagad saucam par Moho [avots: Osmans].

Kopš tā laika zinātniekiem ir izdevies uzzināt mazliet vairāk par mantiju - slāni, kas atrodas zem Moho un kas veido 83 procentus no Zemes tilpuma un 67 procentus no masas Encyclopaedia Britannica. Vienkāršākais veids, kā to saprast, ir domāt par Zemi kā šokolādes eklēru. Biezas glazētās šokolādes un ceptas mīklas ārējais slānis ir ciets, bet elastīgs. Tā ir garoza. Tomēr zem tā ir daudz viskozu, glumīgu lietu. Protams, tā ir ierobežota analoģija, jo Zeme nav piepildīta ar krēmu. Tā vietā mantija ir izgatavota no izkausēta, šķidra klinša, ko sauc magma. Daļu no šīs magmas izvada vulkāni, tāpēc mēs zinām, ka mantijas augšējā daļā, tas ir, apmēram 620 jūdžu (1000 kilometru) augšējā daļā, šķiet, ka to galvenokārt veido silīcija, magnija un dzelzs oksīdi, ar mazāku daudzumu alumīnija oksīda, kalcija oksīda un sārmiem, kas izmesti maisījumā [avots: Encyclopedia Britannica].

Tomēr mūsu zināšanas par mantiju ir diezgan ierobežotas. Zinātnieki nevar nolaisties un to apskatīt, un viņiem nekad nav bijis tīra parauga, kas ņemts tieši no dziļās, lai veiktu analīzi. To cer paveikt 2012. gada projekts MoHole to Mantle.

Cik grūti ir rakt tik dziļi?

Tas būs diezgan grūts. Mēs to zinām, jo ​​zinātnieki to jau agrāk mēģināja darīt. 60. gadu sākumā viņi urbēja piecus caurumus okeāna dibenā netālu no Gvadalupes salas Klusā okeāna austrumu daļā 11 700 pēdu (3566 metru) dziļumā. Dziļākais caurums tikai 600 pēdu (183 metru) garumā nokļuva garozā, tieši virs nogulumiem virs zemes nokļūstot cietā ieža apakšējā slānī. Diemžēl viņi netika daudz tālāk. Daži ASV kongresa locekļi domāja, ka rakšana mantiņā nav izmaksu vērts, un 1966. gadā viņi projektu atcēla [avots: Nacionālās akadēmijas].

Gandrīz pēc pusgadsimta vēlāk zinātnieki cer, ka ASV, Japāna un citas valstis apvienos savus resursus izmaksu segšanai. Bet fiziskie izaicinājumi, kas saistīti ar mantijas urbšanu, joprojām ir diezgan biedējoši. Pat ja zinātnieki okeāna dibenā atrod visplānāko iespējamo garozas daļu, tas joprojām nozīmē urbumu vismaz vairāku jūdžu garumā no cietā klinša. Lai padarītu visu grūtāku, urbjot dziļāk zemē, viņi sastopas ar ārkārtēju temperatūru, iespējams, pārsniedzot 1000 grādus pēc Fārenheita (538 grādi pēc Celsija), un fantastisku spiediena daudzumu - līdz 4 miljoniem mārciņu uz kvadrātpēdu mantijas apkārtne. Ar šo saspiešanas spēku, saspiežot aprīkojumu, būs izaicinājums to turpināt darbināt, nemaz nerunājot par to, lai stumtu materiālu, kas tiek izrakts, atpakaļ uz virsmas, lai zinātnieki varētu iegūt vēlamos paraugus [avots: Yirka].

Plusa pusē tomēr, pateicoties naftas nozares dziļūdens urbumiem, pēdējos 50 gados urbšanas tehnoloģija ir ievērojami progresējusi. Mēs esam ieguvuši uzlabotus urbju uzgaļus, instrumentus un instrumentus, kas daudz labāk iztur karstumu un spiedienu. Pateicoties GPS un citiem sasniegumiem, ir daudz vieglāk turēt urbšanas kuģi tieši tajā pašā vietā dziļā ūdenī. Pētnieki tagad arī vairāk zina par okeāna garoza un kā tā veidojas, kā arī par garozas un mantijas atšķirībām, sacīja Damons Teagle no Nacionālā okeanogrāfijas centra Sauthemptonā, Anglijā, viens no projekta vadītājiem. "Mums ir daudz labāka izpratne par to, ko mēs cenšamies darīt," viņš paskaidroja 2011. gada intervijā [avots: Cooper].

Ja zinātnieki nesaskaras ar neparedzētu šmaukšanos - kas, protams, ir liels -, var paiet no 18 mēnešiem līdz diviem gadiem, lai iedziļinātos līdz mantijai. Viņi cer sākt 2013. gadā vai nākamajā gadā un pabeigt projektu pirms desmitgades beigām [avots: Cooper].

Ko mēs iemācīsimies no rakšanas līdz mantijai?

Cerams, ka daudz. Kā mēs paskaidrojām iepriekš, zināšanas par Zemes mantiju ir diezgan ierobežotas, jo mēs tur nevaram iet, un mums nekad nav bijis tīra to parauga. Tā vietā zinātnieki ir mēģinājuši to izdomāt, pētot seismiskos viļņus un izpētot izkusušo iežu, kas izplūst no vulkāniem. Viņi ir arī mēģinājuši iegūt norādes par mantijas sastāvu, pētot meteorītus, kas ir veidoti no tiem pašiem kosmosa gružiem kā mūsu planēta [avots: Osmans].

Bet visi šie avoti atstāj daudzus jautājumus neatbildētus. Ja zinātnieki galu galā iegūst daļu no mantijas, lai izpētītu, viņi gūst jaunu ieskatu par to, kā Zeme tika veidota pirms miljardiem gadu, kā tā attīstījās kodolā, mantijā un garozā un kā sākās plātņu tektonika. Ja viņi var uzzināt vairāk par precīzu ķimikāliju un izotopu sajaukumu apvalkā, viņi var labāk izprast, kā apvalks nodod ķīmiskās vielas uz virsmas [avots: Osmans].

Vēl svarīgāk ir tas, ka viņi var uzzināt, kā mantijas šķidrās klints kustība ietekmē Zemes garozu, jo īpaši to, kā tektoniskās plāksnes spiež un velk viena pret otru [avots: Cooper] Zinot vairāk par mantiju un tās mijiedarbību ar garoza, kādreiz pat palīdz mums prognozēt tādus notikumus kā zemestrīces un vulkānu izvirdumi [avots: Matsu'ura].

Bet viena no visvairāk satraucošajām iespējām ir tā, ka zinātnieki patiesībā varētu atrast dzīvību dziļi Zemes iekšienē. Mēs nerunājam par monstriem, kurus Džūls Verne iedomājās filmā “Ceļojums uz Zemes centru”, bet gan par sīkiem, primitīviem organismiem, kurus sauc ekstremofili, kas attīstījušies, lai pretotos galējam spiedienam un augstām temperatūrām (piemēram, Dienvidāfrikas zelta raktuves apakšā atrasti mikroskopiski “tārpi no elles”). Zinātnieki šādus organismus jau ir atraduši visdziļākajā okeāna dibenā. Ja viņi spēj eksistēt vēl dziļāk uz Zemes, zinātnieki spriež, ka šādi organismi varētu saturēt unikālus enzīmus vai citas īpašības, kuras pētnieki varētu izmantot, izstrādājot biotehnoloģiju. Vēl svarīgāk, tie varētu mums palīdzēt izprast dzīves fizioloģiskās robežas [avots: Osmans].

Autora piezīme: Vai jūs varētu izrakt caurumu līdz Zemes mantijai?

Būdams bērns sešdesmitajos gados, es mīlēju lasīt komiksu grāmatas, un viens no maniem favorītiem bija Džūlas Vernes romāna "Ceļojums uz Zemes centru" klasikas ilustrētā versija. Īpaši mani fascinēja vāka ilustrācija, kurā varoņi peld pazemes jūras ejā, ko Verne iedomājās, un viņiem uzbrūk aizvēsturiski jūras monstri. Šī attēla spilgtums veicināja manu sarūgtinājumu dažus gadus vēlāk, kad pamatskolas dabaszinību stundā uzzināju, ka Zeme ir piepildīta ar izkausētu iežu, kas šķita ievērojami mazāk interesanta.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


7 Ikoniski Amerikas Dzīvnieki
7 Ikoniski Amerikas Dzīvnieki

Satriecoši Foto Rāda Augošu Antarktikas Ledus Celiņu
Satriecoši Foto Rāda Augošu Antarktikas Ledus Celiņu

Zinātne Ziņas


Vairāk Nekā 100 Sīku Temblors Satricina Mount Helens Kalnu
Vairāk Nekā 100 Sīku Temblors Satricina Mount Helens Kalnu

Vai Hobiji Var Peldēt? 'Mordor Under The Sea' Atrasts Ārpus Austrālijas
Vai Hobiji Var Peldēt? 'Mordor Under The Sea' Atrasts Ārpus Austrālijas

Astronomi Ir Dekodējuši Dīvainu Signālu, Kas Nāk No Dīvainas, Trīs Ķermeņa Zvaigznīšu Sistēmas
Astronomi Ir Dekodējuši Dīvainu Signālu, Kas Nāk No Dīvainas, Trīs Ķermeņa Zvaigznīšu Sistēmas

Zem Spiediena: Pieskaras Līgumslēdzējām Šūnām
Zem Spiediena: Pieskaras Līgumslēdzējām Šūnām

Tumši Mirdzoši Kaķēni Aizdod Ķepu Aids Cīņai
Tumši Mirdzoši Kaķēni Aizdod Ķepu Aids Cīņai


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com