Kun Je Een Gat Graven Helemaal Naar De Mantel Van De Aarde?

{h1}

Kun je een gat graven helemaal naar de mantel van de aarde? Ontdek hoe moeilijk het is om een ​​gat door de aarde te graven en wat je zou kunnen vinden.

Als je familie je meeneemt op vakantie naar de kust toen je een klein kind was, herinner je je waarschijnlijk het opwindende gevoel van het graven in het natte zand met een plastic schep. Naarmate het gat groter en dieper werd, vroeg je je natuurlijk af wat er zou gebeuren als je bleef graven en graven. Hoe diep zou je kunnen worden? Zou je echt ergens uit China ergens opduiken, zoals je grote zus of broer je probeerde te laten geloven? Helaas hoefde je het nooit te weten te komen, want net toen je echt wat vooruitgang begon te boeken, was het tijd om de parasol in te pakken en een ijshoorntje te pakken en een 10 cent te rijden op de mechanische pony. op de promenade. Maar toch, ergens in je achterhoofd, heb je je steeds afgevraagd wat er zou gebeuren als iemand een heel, heel diep gat zou graven.

Nou, je hoeft je niet meer af te vragen of een internationaal team van wetenschappers die zichzelf het 2012 MoHole To the Mantle-project noemen, in hun zoektocht slaagt. Ze rekenen op internationale steun voor een inspanning van $ 1 miljard, waarin een Japans diepzee-boorschip, de Chikyu, zich in de bodem van de Stille Oceaan zou begraven om dieper te graven dan ooit tevoren. Het plan is om dwars door de aardkorst te gaan, de rotsachtige toplaag van de planeet, die 18 tot 37 mijl (30 tot 60 kilometer) dik is aan land, maar zo weinig als 5 kilometer breed bij de dunste plekken op de oceaanbodem [bron: Osman]. Als de boorinstallatie van de Chikyu een overgangsgrens doorbreekt die de Moho wordt genoemd, zou deze de aardmantel bereiken, de mysterieuze laag van 2.900 kilometer tussen de aardkorst en de hete gesmolten kern van de planeet [bronnen: USGS, ScienceDaily].

Anders dan je jeugdfantasie, hebben de wetenschappers geen enkele ambitie om een ​​tunnel te boren helemaal door de planeet. Dat is waarschijnlijk niet eens mogelijk, omdat de enorme hitte en druk in de aarde het onmogelijk zou maken om door zo'n doorgang te kruipen, zelfs als het op de een of andere manier niet instortte. Maar het bereiken van de mantel, een laag waarover we relatief weinig weten, en het ophalen van een monster zou een wetenschappelijke prestatie zijn van een dergelijke omvang dat sommigen het de geologische versie van de maanlanding hebben genoemd. In dit artikel leggen we uit hoe moeilijk het is om zo'n diep gat te graven en wat we er mogelijk uit kunnen putten.

Wat is de mantel van de aarde?

Een afbeelding van de aardkorst, mantel en kern.

Een afbeelding van de aardkorst, mantel en kern.

Het is verbazingwekkend om te denken dat we misschien 1 miljard dollar uitgeven om door de Moho te boren, als je bedenkt dat we een eeuw of zo lang geleden niet wisten dat die grens bestond. In 1909 ontdekte Andrija Mohorovičić, een Kroatische onderzoeker, dat ongeveer 20 mijl (50 kilometer) in de aarde, de door aardbevingen teweeggebrachte golven sneller reisden dan dichter bij het oppervlak. Hoewel wetenschappers althans een vaag idee hadden dat de aarde lagen had, suggereerde Mohorovičić's werk dat er een duidelijke grens was tussen de korst en een laag eronder met een andere samenstelling en fysische eigenschappen. In zijn eer noemen we die grens nu de Moho [bron: Osman].

Sindsdien zijn wetenschappers erin geslaagd om iets meer te leren over de mantel, de laag die onder de Moho ligt, die 83 procent van het aardoppervlak en 67 procent van zijn massa Encyclopaedia Britannica bedraagt. De gemakkelijkste manier om dit te begrijpen is door de aarde te beschouwen als een chocolade éclair. De dikke buitenlaag van geglazuurde chocolade en gebakken deeg is stevig maar elastisch. Dat is de korst. Daaronder zitten echter veel kleverige, kleverige dingen. Dat is natuurlijk een beperkte analogie, omdat de aarde niet met crèmes gevuld is. In plaats daarvan wordt de mantel gemaakt van gesmolten, vloeibare gesteente genoemd magma. Een deel van dat magma wordt uitgeworpen door vulkanen, dus we weten dat in het bovenste deel van de mantel - dat wil zeggen, de top 620 of zo kilometer (1.000 kilometer) - het lijkt meestal te bestaan ​​uit oxiden van silicium, magnesium en ijzer, met kleinere hoeveelheden aluminiumoxide, calciumoxide en alkaliën in de mix gegooid [bron: Encyclopedia Britannica].

Dat gezegd hebbende, onze kennis van de mantel is redelijk beperkt. Wetenschappers kunnen niet naar beneden gaan om ernaar te kijken en ze hebben nog nooit een zuiver monster rechtstreeks uit de diepte laten analyseren. Dat is wat het MoHole to the Mantle-project van 2012 hoopt te bereiken.

Hoe moeilijk is het om zo diep te graven?

Het zal best moeilijk worden. We weten dit omdat wetenschappers het eerder één keer eerder geprobeerd hebben. In de vroege jaren zestig boorden ze vijf gaten in de bodem van de oceaan nabij het eiland Guadalupe in de oostelijke Stille Oceaan op een diepte van 11.700 voet (3.566 meter). Het diepste gat drong maar 180 meter diep in de korst, net voorbij het sediment op het oppervlak in een onderlaag van hard gesteente. Helaas zijn ze niet veel verder gekomen. Sommige leden van het Amerikaanse Congres dachten dat het graven van de mantel niet de kosten waard was, en in 1966 annuleerden ze het project [bron: nationale academies].

Bijna een halve eeuw later zijn wetenschappers hoopvol dat de VS, Japan en andere landen hun middelen bundelen om de kosten te dekken. Maar de fysieke uitdagingen van het boren naar de mantel blijven behoorlijk ontmoedigend. Zelfs als wetenschappers het dunste deel van de korst op de bodem van de oceaan vinden, betekent dat nog steeds dat ze minstens enkele mijlen van massief gesteente doorboren.Om dingen moeilijker te maken, terwijl ze dieper in de aarde boren, zullen ze extreme temperaturen tegenkomen, mogelijk tot meer dan 1000 graden Fahrenheit (538 graden Celsius), en fantastische hoeveelheden druk - wel 4 miljoen pond per vierkante voet in de nabijheid van de mantel. Met die knellende kracht in de apparatuur knijpen, zal het een uitdaging zijn om het te laten draaien, laat staan ​​materiaal dat wordt uitgegraven terug te duwen naar de oppervlakte, zodat wetenschappers de monsters kunnen krijgen die ze willen [bron: Yirka].

Maar aan de positieve kant is de boortechnologie aanzienlijk verbeterd, dankzij de diepwaterboringen door de olie-industrie in de afgelopen 50 jaar. We hebben verbeterde boren, gereedschappen en instrumenten die veel beter bestand zijn tegen hitte en druk. En dankzij GPS en andere ontwikkelingen is het veel eenvoudiger om een ​​boorschip op precies dezelfde plek in diep water te houden. Onderzoekers weten nu ook meer over de oceaanbodem en hoe deze wordt gevormd, en over de verschillen tussen de korst en de mantel, volgens Damon Teagle van het National Oceanography Centre in Southampton, Engeland, een van de leiders in het project. "We hebben een veel beter begrip van wat we proberen te doen", legde hij uit in een interview in 2011 [bron: Cooper].

Als de wetenschappers geen onvoorziene snafus tegenkomen - wat natuurlijk een groot probleem is, kan het hen tussen de 18 maanden en twee jaar kosten om tot bij de mantel door te dringen. Ze hopen te starten in 2013 of het volgende jaar en het project af te ronden voor het einde van het decennium [bron: Cooper].

Wat zullen we leren als we naar de mantel gaan?

Hopelijk veel. Zoals we eerder hebben uitgelegd, is kennis over de mantel van de aarde vrij beperkt, omdat we daar niet naartoe kunnen gaan, en we hebben er nooit een puur staal van gezien. In plaats daarvan hebben wetenschappers geprobeerd het te achterhalen door seismische golven te bestuderen en de gesmolten rots te onderzoeken die uit vulkanen stroomt. Ze hebben ook geprobeerd aanwijzingen te verzamelen over de samenstelling van de mantel door meteorieten te bestuderen, die zijn gesmeed uit hetzelfde ruimtepuin als onze planeet [bron: Osman].

Maar al die bronnen laten veel vragen onbeantwoord. Als wetenschappers uiteindelijk een deel van de mantel krijgen om te studeren, zullen ze nieuwe inzichten krijgen over hoe de aarde miljarden jaren geleden werd gevormd, hoe het zich ontwikkelde tot de kern, mantel en korst, en hoe platentektoniek begon. Als ze meer te weten kunnen komen over de precieze mix van chemicaliën en isotopen in de mantel, kunnen ze een beter beeld krijgen van hoe de mantel chemicaliën naar de oppervlakte transporteert [bron: Osman].

Belangrijker nog, ze kunnen precies leren hoe beweging van de vloeibare rots van de mantel de aardkorst beïnvloedt, in het bijzonder hoe de tektonische platen tegen elkaar duwen en trekken [bron: Cooper] Meer weten over de mantel en hoe deze inwerkt op de aardkorst kan ooit help ons zelfs om gebeurtenissen te voorspellen zoals aardbevingen en vulkaanuitbarstingen [bron: Matsu'ura].

Maar een van de meest verleidelijke mogelijkheden is dat wetenschappers het leven diep in de aarde kunnen vinden. We hebben het niet over de monsters die Jules Verne voorstelde in "Journey to the Center of the Earth", maar eerder kleine, primitieve organismen genaamd extremofielen, die geëvolueerd zijn om bestand te zijn tegen extreme druk en hoge temperaturen (zoals de microscopische "wormen uit de hel" die te vinden zijn op de bodem van een Zuid-Afrikaanse goudmijn). Wetenschappers hebben dergelijke organismen al gevonden in de diepste oceaanbodem. Als ze nog dieper in de aarde kunnen bestaan, speculeren wetenschappers dat dergelijke organismen unieke enzymen of andere kenmerken kunnen bevatten die onderzoekers zouden kunnen gebruiken bij de ontwikkeling van biotechnologie. Nog belangrijker is dat ze ons kunnen helpen de fysiologische grenzen van het leven te begrijpen [bron: Osman].

Notitie van de Auteur: Kun je een gat graven helemaal naar de mantel van de aarde?

Als kind in de jaren zestig hield ik van stripboeken lezen, en een van mijn favorieten was de klassiek geïllustreerde versie van Jules Verne's roman 'Reis naar het centrum van de aarde'. Ik was vooral gefascineerd door de illustratie van de omslag, waarin de personages drijven in de ondergrondse zeeweg die Verne zich voorstelde en worden aangevallen door prehistorische zeemonsters. De levendigheid van dat beeld droeg mijn teleurstelling een paar jaar later bij, toen ik op de basisschoolleerlessen leerde dat de aarde vol was met gesmolten gesteente, wat aanzienlijk minder interessant leek.


Video Supplement: Deepest Holes Ever Dug By Man.




Onderzoek


Hoe Bekritiseer Je Iets Zonder Een Eikel Te Zijn?
Hoe Bekritiseer Je Iets Zonder Een Eikel Te Zijn?

Waar Sneeuwt Het Deze Winter? Hawaii
Waar Sneeuwt Het Deze Winter? Hawaii

Science Nieuws


Zou Je Een Dictator Kunnen Worden?
Zou Je Een Dictator Kunnen Worden?

'Bath Salt'-Geneesmiddelen Kunnen Verslavend Zijn Dan Meth
'Bath Salt'-Geneesmiddelen Kunnen Verslavend Zijn Dan Meth

Zika Virus Gekoppeld Aan De Hersensinfectie Bij De Mens, Coma
Zika Virus Gekoppeld Aan De Hersensinfectie Bij De Mens, Coma

3 Manieren Waarop Technologie Je Ogen Beïnvloedt
3 Manieren Waarop Technologie Je Ogen Beïnvloedt

Waarom Zijn De Aurora'S Seizoensgebonden?
Waarom Zijn De Aurora'S Seizoensgebonden?

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com