Путешествие к центру Земли состоится

Путешествие к центру Земли состоится

Международная группа ученых начала подготовку к "путешествию к центру Земли". Этим образным выражением исследователи называют проект Mohole to Mantle, участники которого ставят своей целью добраться до мантии. Для ее достижения они собираются пробурить земную кору в тех местах океанического дна, где подстилающий ее слой подходит совсем близко.

Следует заметить, что геологи не раз предпринимали попытку добраться до слоя, который подстилает нашу земную кору. Началось все в 1904 году, когда хорватский ученый Андрий Мохоровичич обнаружил, что сейсмические волны, вызванные землетрясениями, распространяются значительно быстрее в тех слоях, что расположенны ниже 30 километров, чем в тех, что выше этой отметки. Так была определена верхняя граница мантии, получившая название в честь первооткрывателя "рубеж Мохровичича".

Итак, выяснилось, что мантия расположена куда ближе к земной поверхности, чем думали прежде. Впрочем, чуть позже геологи выяснили, что в некоторых местах рубеж Мохоровичича проходит несколько выше, чем 30 километров. Так, на дне океанов имеются участки, где до мантии, что называется, всего рукой подать - она начинается на глубине всего в пять километров от коры. Соответственно, именно в таких местах и следует проводить глубинное бурение.

Кстати, один раз это уже пытались сделать. В 50-х годах прошлого века американские ученые Гарри Гесс и его коллега Уолтер Мунк разработали проект Mohole. В рамках этого мероприятия была осуществлена экспедиция на буровом судне в Карибское море. Ученым удалось пробурить кору на 183 метра в районе острова Гваделупа и собрать немало ценных образцов. Однако исследованиям мешало то, что в те времена еще не были разработаны технологии, способные удерживать буровое судно на одном месте в открытом море.

Вскоре, после успешного возвращения экспедиции, проект Mohole по непонятным причинам был закрыт - почему-то государство отказалось его финансировать. Однако геологов этот "первый блин", вышедший комом, не остановил - бурение коры в океанах с целью добраться до мантии продолжилось. Одно из самых успешных исследований подобного рода было проведено в начале нынешнего века: 1507-метровая скважина на побережье Коста-Рики хоть и не была самой глубокой в океане, тем не менее ближе всего подошла к рубежу Мохоровичича (который в тех местах проходил на глубине 5,5 километра).

И вот недавно международная группа исследователей заявила о том, что тоже собирается добраться до мантии. Работа будет проводиться с борта специального японского судна "Тикю". В первую очередь ученые хотят добраться до разлома, который вызвал разрушительное землетрясение Тохоку в прошлом году. Однако у проекта, получившего название Mohole to Mantle, есть и другие цели.

"Хотя на мантию приходится 68 процентов массы Земли, мы очень мало знаем о ней. У нас нет ни одного чистого образца мантии", - говорит участник проекта Деймон Тигл из Национального океанографического центра Великобритании. И это действительно так: хоть некоторые образцы мантийных пород иногда и достигают поверхности нашей планеты, все они загрязнены. Например, редкие мантийные конкреции, встречающиеся в лаве, говорят о том, что мантия состоит из минералов, богатых магнием и бедных кремнием (например, оливином и пироксеном).

Конечно, в некоторых местах на дне океана встречаются мантийные породы в открытом виде, однако при контакте с морской водой они за много лет сильно изменили свой состав. И получается, что разница между такими образцами и настоящими мантийными конкрециями примерно та же, что между метеоритами и непосредственными пробами пород с другой планеты. Несмотря на то что и загрязненные минералы тоже можно изучать, все же без чистых образцов невозможно подтвердить даже простые факты вроде состава мантии, способов ее формирования и т.д.

Ну, а без подобной информации невозможно выяснить закономерности такого процесса, как мантийная конвекция (подробнее о ней читайте в статье "Вулканы - уровень тревоги растет"), которая не только приводит к дрейфу континентов, но и является виновницей таких неприятных для человека явлений, как землетрясения и извержения вулканов. Однако когда в руки ученых попадут ее индикаторы (например, благородные газы и соответствующие изотопы), можно будет выяснить, как и когда наша планета разделилась на ядро, мантию и кору, когда началась тектоника плит и когда она закончится. К тому же минеральный состав верхней мантии мог бы рассказать о том, как вода, углекислый газ и энергия передаются в кору и как они влияют на глобальные геохимические циклы (что поможет более точно прогнозировать те же землетрясения).

Кроме того, возможно, удастся доказать предложенную недавно гипотезу о том, что мантия не является безжизненной. Это предположение возникло после того, как в 2011 году Таллис Онстотт из Принстонского университета (США) обнаружил микроскопических круглых червей на глубине четырех километров в южноафриканской золотой шахте. Он также установил, что бактерии могут жить на еще большей глубине - до пяти километров. Чуть раньше биологи нашли морские микроорганизмы на глубине 1,6 километра близ восточного побережья Канады.

Самое интересное, что высокое давление на больших глубинах, которое в один момент раздавило бы человека, для бактерий и мелких многоклеточных не представляет серьезной проблемы. Лабораторные испытания показали, что микробы способны переносить тысячу атмосфер. Более того, в свое время бактерии были обнаружены даже в Марианской впадине, под 11-километровой толщей воды, где давление является куда более высоким, чем на рубеже Мохоровичича. Существуют экспериментальные данные о том, что такое высокое давление в чрезвычайно горячей среде даже полезно для бактерий, поскольку не позволяет имеющейся в них воде кипеть.

Кроме того, согласно расчетам, температура чуть ниже границы Мохоровичича - 120 градусов по Цельсию. "Это соблазнительно близко к верхнему пределу у известных форм жизни - 122 градуса по Цельсию, но все-таки ниже", - отмечает Джон Паркс из Кардиффского университета (Великобритания). Как видите, никаких препятствий для проникновения живых организмов в верхние слои мантии не имеется. Ну, а если их удастся там обнаружить, тогда гипотезу Нормана Слипа из Стэнфордского университета (США) о том, что весь азот в мантии произошел от аммония, выработанного за многие миллиарды лет живыми существами, можно будет считать доказанной.

Итак, как видите, результаты проекта Mohole to Mantle смогут обрадовать многих. Однако как будет происходить бурение? Дэймон Тигл рассказал о том, что самой большой проблемой является изготовление соответствующего бура. Ведь при бурении отверстия диаметром 30 сантиметров в твердых магматических породах со скоростью один метр в час головка бура сможет нормально работать лишь около 50 часов. Кроме того, новый сверхтвердый материал должен будет также выдерживать давление в два килобар и температуру до 250 градусов по Цельсию. Впрочем, доклад, выпущенный в 2011 году фирмой Blade Energy, которая занимается технической поддержкой данного проекта, говорит о том, что такой бур сделать можно.

Кроме того, существует проблема финансирования исследований. По предварительным расчетам, стоимость одной только работы судна "Тикю" обойдется в один миллиард долларов США. Тем не менее, денег дать обещали: например, правительство Японии уже взяло на себя львиную долю расходов. Что, в общем-то, не удивительно, ведь проект в конечном итоге может помочь сейсмологам этой находящейся в активной зоне страны более точно прогнозировать землетрясения. Другие страны, например, США, тоже выразили свою заинтересованность.

Также предстоит выбрать одну из трех предполагаемых площадок для бурения. Все "кандидаты" находятся в Тихом океане (один, кстати, как раз в том месте, где бурили предшественники из проекта Mohole), и каждый расположен относительно близко к срединным океаническим хребтам, на которых формируется новая кора. В этих зонах поднятие магмы приводит к повышению морского дна, так что там относительно мелко, да и породы более холодные.

Итак, если все пойдет по плану, то подготовка к "путешествию в центр Земли" начнется в следующем году. До мантии же ученые надеются добраться к 2020 году. И в случае успешного завершения Mohole to Mantle знания о том, как устроен этот слой нашей планеты, уже не будут чисто теоретическими...

Источник: lifeukr.net

Похожие новости:
Британские ученые выяснят, из чего состоит Земля
Британские и японские ученые заявили о намерении добраться до земной мантии. Предполагается, что полученная в процессе путешествия к центру Земли информация перевернет существующие представления об устройстве мира. Заместитель директора Института физики Земли РАН Евгений Рогожин рассказал корреспонденту программы ..
2012-08-1 1488 1 Разное, интересное
0
Определены сроки появления покоряющих Млечный Путь разумных машин
Британский ученый Андреас Хейн оценил сроки, когда искусственный интеллект сможет отправиться в межзвездное путешествие. Препринт исследования находится в распоряжении редакции «Ленты.ру».Хейн полагает, что к 2050-2060 годам будет создана машина, интеллектуальные возможности которой будут сопоставимы ..
2017-01-17 2687 0 Разное, интересное
0
Стивен Хокинг назвал источник энергии будущего
Британский физик-теоретик Стивен Хокинг назвал микроскопические черные дыры источником практически неограниченной энергии для человечества в будущем и предупредил об опасностях, с которыми могут столкнуться люди при попытке использовать в своих целях гравитационные объекты. Об этом ученый сообщил во второй ..
2016-02-04 1937 0 Разное, интересное
0
Российские ученые обнаружили потенциальный инопланетный сигнал
Российские ученые из Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), расположенной в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики, обнаружили возможный сигнал инопланетной цивилизации второго типа. Об этом сообщает издание The Guardian.Сигнал получен из района солнечноподобной звезды ..
2016-08-30 1570 0 Разное, интересное
0
В США ожидают мистический метеорный дождь
Мистический метеорный дождь «гамма Делфинидс» (gamma Delphinids) должен пройти 11 июня над территорией США. Как сообщало NASA, это должен быть первый за 80 лет случай, когда метеоритный дождь можно будет увидеть с Земли. Предполагалось, что пик дождя, если он все-таки состоится, придется ..
2013-06-11 1283 0 Разное, интересное
0
Ученые нашли в мантии Земли большие запасы воды
Геофизики из США обнаружили свидетельства того, что в мантии Земли содержатся большие запасы воды. Исследование ученых опубликовано в журнале Science, кратко с ним можно ознакомиться на сайте New Scientist. По данным, полученным учеными, вода содержится на глубине около 700 километров от поверхности Земли ..
2014-06-18 1559 0 Разное, интересное
0
Во Франции спустили на воду самый большой круизный лайнер в мире
Сегодня на воду сошел самый огромный круизный лайнер в мире, которые создали кораблестроители Франции, и назвали его «Гармония морей». Через два месяца судно сможет приступить к перевозке пассажиров. Строительство обошлось в 1 миллиард евро. В море корабль вывело шесть буксиров, ведь ..
2016-03-12 2059 0 Разное, интересное
0
Из-за глобального потепления смещается ось Земли
Цзянли Чен из Техасского университета в Остине и его коллеги показали, что таяние ледников и ледовых щитов приводит к изменению местоположения Северного полюса. Известно, что ось Земли не стоит на месте. Ее колебания складываются из так называемого чандлеровского движения с периодом 433 дня (предположительно, оно обусловлено влиянием атмосферы и гидросферы, которые ..
2013-12-19 1770 0 Разное, интересное
0
Япония: проект строительства глубоководного комплекса
На днях в Японии был представлен проект строительства глубоководного комплекса под названием «Ocean Spiral», предназначенного для разработки природных ресурсов и постройки жилья для 5 тыс. человек. Согласно плану, у поверхности моря будут построены офисные и торговые помещения, а также жилье. 75-этажный ..
2014-11-26 1516 0 Разное, интересное
0
Невидимое силовое поле защитило Землю от смертельно опасных электронов
Американские физики обнаружили новые структуры в радиационном поясе Земли. Их ученые сравнили с силовым полем, защищавшим корабли в фантастическом сериале «Звездный путь». Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ..
2014-11-27 1533 0 Разное, интересное
-1
Земля все быстрее отталкивает Луну
Ученый Мэтью Хубер из Университета Пердью выяснил, что Земля отталкивает от себя Луну быстрее, чем когда-либо за последние 50 миллионов лет. Из-за приливов и отливов спутник нашей планеты отдаляется от Земли все дальше, что влияет и на саму планету. Гравитация Луны создает суточный ..
2013-05-25 1869 0 Разное, интересное
0
Центр Земли рассинхронизировался
Новое исследование Австралийского национального университета показало, что центр Земли рассинхронизировался с остальной планетой, часто ускоряясь и замедляясь. Доцент Харвой Ткалчик вместе со своей командой, измерил скорость внутреннего ядра Земли за последние 50 лет с помощью дубликатов землетрясений. Оказалось, что скорости вращения ..
2013-05-16 1690 0 Разное, интересное
0
Ученые разгадали тайну метанового плато
Климатологи объяснили причину появления горизонтального участка на графике концентрации метана в атмосфере Земли в конце XX — начале XXI века. Таким образом ученые разрешили загадку метанового плато. Исследование авторов опубликовано в журнале Science, а кратко о нем сообщает Science News.Концентрация ..
2016-03-11 1477 0 Разное, интересное
0
Центр Земли на 1000 градусов горячее, чем считалось ранее
Учёные определили, что температура в центре Земли составляет 6000 градусов по Цельсию, что на 1000 градусов горячее, чем было определено в ходе предыдущего эксперимента, проходившего 20 лет назад. Новые значения подтверждают геофизическую модель, согласно которой разница температуры между твёрдой ..
2013-04-27 1468 0 Разное, интересное
0
В США вышла книга об уроках Аральского моря
В Питтсбурге штата Пенсильвания в рамках ежегодной конференции Американской ассоциации по исследованию окружающей среды презентована книга «Аральское море и его уроки для устойчивости». По данным СМИ, книга издана в США по итогам исследовательского проекта и посещения в 2011 года зоны Приаралья группой ученых ..
2013-07-7 2143 0 Разное, интересное
0