Пробурить всю планету: что произойдет, если сделать сквозную дыру в Земле
Ученые рассказали, с чем можно столкнуться, если пробурить нашу планету до ядра, а затем выйти с другой стороны.
Многие слои Земли скрыты для нас. Но, что произойдет, если бы была возможность сделать сквозную дыру в нашей планете с помощью бурения? С какими экстремальными силами и температурами можно столкнуться глубоко внутри Земли? Об этом пишет Live Science.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
На сегодняшний день сквозное бурение Земли – это научная фантастика. Тем не менее ученые знают, что может произойти во время такого процесса на основании опыта, полученного из других проектов сверхглубокого бурения. Учитывая тот факт, что диаметр нашей планеты составляет 12 756 км, для того, чтобы сделать сквозную дыру в Земле нужна гигантская буровая установка и десятки лет непрерывного бурения.
По словам Дуга Уилсона из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, США, сначала нужно пробурить верхний слой Земли, то есть ее кору. Толщина этого слоя составляет примерно 100 км. Чем дальше будет углубляться бур, тем более высоким будет становиться давление. На дне коры это будет чудовищная цифра.
Пока что самой глубокой искусственно созданной дырой в коре Земли является Кольская сверхглубокая скважина. Она находится в России, и ее глубина составляет 12,2 км. На дне этой скважины, которую бурили почти 20 лет, давление в 4 тысячи раз выше, чем обычное давление на поверхности Земли, то есть на уровне моря.
Но чтобы добраться до следующего слоя Земли, то есть мантии, нужно проделать дыру глубиной еще 80 км. Считается, что состоящая из очень плотной породы мантия протирается вниз на глубину 2800 км и именно она ответственна за движение литосферных плит. После мантии уже можно достичь ядра Земли, состоящего из внешнего жидкого ядра и внутреннего твердого ядра.
По словам Уилсона, во время бурения сквозной дыры в планете, она обрушится, если в нее постоянно не закачивать буровой раствор. Этот раствор является жидкостью, состоящей из разных минералов. С помощью веса жидкости происходит уравновешивание давления внутри скважины с давлением окружающей породы и это предотвращает ее обрушение. Также с помощью бурового раствора происходит очищение бура от горных пород и раствор также помогает снизить низкую температуру бура во время обычного создания скважин. По словам Уилсона, сохранить бур более или менее холодным в глубоких слоях Земли станет практически невозможно.
Учитывая, что температура в мантии составляет 1410 градусов Цельсия, то бур из нержавеющей стали расплавиться. Поэтому он должен быть изготовлен из специализированного сплава похожего на титан.
Если все же удастся достичь внешнего ядра на глубине 2896 км, то просверлить этот слой ядра, состоящий из железа и никеля будет очень сложно. И это связано с высочайшей температурой, которая находится в диапазоне от 4 до 5 тысяч градусов Цельсия.
По словам Дэймон Тигла из Университета Саутгемптона, Великобритания, если не будет возможности охладить бур, то он просто расплавиться. Если получиться пробурить внешнее ядро толщиной более 2000 км, то бур достигнет внутреннего твердого ядра. Но давление в жидком слое в 350 млн раз больше, чем обычное атмосферное давление.
По словам Уилсона, во время своего движения к центру Земли бур будет притягиваться к ядру гравитацией нашей планеты. В центре ядра гравитация будет такой же, как на орбите, то есть там существует почти невесомость. Это связано с тем, что притяжение массы Земли будет одинаковым во всех направлениях.
Когда бур пройдет ядро и начнется бурение, чтобы выйти с другой стороны Земли, то гравитация изменится относительно положения бура. То есть она будет тянуть бур вниз к центру планеты. Чтобы двигаться дальше бур должен преодолеть силу гравитации и снова пройти через внешнее ядро, мантию и кору.
По словам Тигла, даже если удастся пробурить дыру с одной стороны планеты и достичь ядра, то выйти с другой стороны Земли будет просто огромной по своим масштабам проблемой. Поэтому такой проект пока что остается лишь научной фантастикой и неизвестно смогут ли люди когда-то в будущем его осуществить.
Как уже писал Фокус, ученые выяснили, что рядом с ядром Земли застрял кусок другой планеты. Исследователи окончательно подтвердили наличие двух инородных сгустков глубоко под поверхностью Земли.