Вчені готують подорож до земного ядра - 6 Липня 2012 - Для географа
03.12.2016
Для географа
Головна | Реєстрація | Вхід
Меню сайту
Категорії розділу
Наша планета [49]
Географія України [12]
Визначні події в історії географії [12]
Сучасні дослідження [26]
Природні катаклізми [21]
Новини освіти [10]
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0



Головна » 2012 » Липень » 6 » Вчені готують подорож до земного ядра
23:34
Вчені готують подорож до земного ядра
За допомогою японського судна для глибоководного буріння «Тікю» дослідники готуються дістатися до розлому, який викликав руйнівний землетрус Тохоку в минулому році.

Вчені збираються дійти аж до мантії, чого ще нікому не вдавалося.

Якщо проект отримає зелене світло, це буде одне з найвидатніших досягнень науки, порівнянне з польотом на Місяць. Отримані дані можуть перевернути уявлення про еволюцію і будову Землі. Існує навіть вірогідність того, що ми знайдемо щось непередбачене.

Геологам не в перший раз захотілося дістатися до глибин планети. У 1909 році хорватський метеоролог Андрій Мохоровічич виявив, що сейсмічні хвилі, викликані землетрусами, поширюються значно швидше в шарах, розташованих нижче 30 км, ніж у більш верхніх. Це говорить про інший склад та інші фізичні властивості порід на такій глибині. Рубіж отримав ім'я першовідкривача і з тих пір вважається верхньою межею мантії.

Тепер геологам відомо, що верхня частина мантії залягає на 30-60 км під поверхнею, а на деяких ділянках морського дна - всього 5 км. Процеси, що відбуваються там, рухають літосферні плити, призводять до землетрусів і створюють вулкани.

Наступний крок на шляху до мантії був зроблений в кінці 1950-х. У той час теорія тектоніки плит все ще перебувала в дискусійній стадії. Гаррі Гесс та інші її прихильники стверджували, що гарячі конвективні потоки з глибин мантії керують рухом тектонічних плит по поверхні планети. Оскільки були потрібні фактичні докази, Гесс і його колега Уолтер Мунк звернулися до своїх приятелів з Національної академії наук США. Так в квітні 1957 року народився проект Mohole.

Ентузіастам довелося вирішувати безліч проблем - від пошуку коштів до винаходу технології, що дозволяє утримувати бурове судно на одному місці у відкритому морі. На жаль, останню не можна було запозичити у нафтовиків, оскільки ті в той час ще не бурили в глибоких водах. Тому була розроблена методика динамічного позиціонування, яка має на увазі розміщені по всьому судну гвинти та двигуни. Перший керн був отриманий з глибини 183 м біля берегів карибського острова Гваделупа в квітні 1961 року. Він же став останнім.

Незабаром після повернення експедиції провідних вчених були усунуто від управління проектом, фінансування пішло на спад, і якийсь молодий політик на ім'я Дональд Рамсфелд домігся того, що в 1966 році конгрес проголосував великим пальцем вниз.

Але геологи не здавалися, на зміну полеглим вставали інші, і буріння океанічної кори тривало. Проте нікому ще не вдавалося пройти більше третини шляху до мантії. Рекорд утримує 1507-метрова свердловина на узбережжі Коста-Ріки. Це не найглибша дірка (навіть в океанічній корі), але саме в цьому місці вчені опинилися до мантії найближче: товщина кори там всього 5,5 км.

Що стосується нового проекту, що отримав назву Mohole в мантії, то у нього є чітке наукове обгрунтування. Хоча на мантію доводиться 68% маси Землі, ми дуже мало знаємо про неї. «У нас немає жодного чистого зразка мантії», - підкреслює учасник колаборації Деймон Тиглі з Національного океанографічного центру Великобританії.

Деякі зразки досягають поверхні, але всі вони забруднені. Наприклад, рідкісні мантійні конкреції, що зустрічаються в лаві, говорять про те, що мантія складається з мінералів, багатих магнієм і бідних кремнієм (олівіну, піроксену та ін.) Подекуди на дні океану породи, які колись були частиною мантії, оголені, проте при контакті з морською водою вони сильно змінили свій склад. Різниця приблизно та ж, що між марсіанськими метеоритами і безпосередніми пробами порід Червоної планети. А без чистих зразків неможливо підтвердити навіть прості факти складу мантії, способів її формування і т. д.

Доводиться будувати теорії на непрямих доказах. Наприклад, можна відстежувати швидкість сейсмічних хвиль, як це робив Мохоровичич. Крім того, є метеорити, викувані з того ж космічного сміття, що і наші скелясті планети. Є й більш екзотичні методи на кшталт спостережень за нейтрино, які утворюються при розпаді деяких елементів.

В результаті багато питань залишаються без відповіді. Лише в тому випадку, якщо в руки вчених потраплять індикатори мантійної конвекції (наприклад, благородні гази і відповідні ізотопи), можна буде з'ясувати, як і коли наша планета розділилася на ядро, мантію і кору і коли почалася тектоніка плит. Склад верхньої мантії показав би, як вода, вуглекислий газ і енергія передаються в кору і як вони впливають на глобальні геохімічні цикли. Якщо б вдалося розібратися, наскільки мантія гетерогенна, стало б зрозуміло, як магма піднімається, а потім викидається в серединно-океанічних хребтах.

Мабуть, в мантії можна знайти і життя.. І, до речі, подібні екстремофіли не так вже неможливі.

В минулому році Талліс Онстотт з Прінстонського університету (США) виявив мікроскопічних круглих черв'яків (нематод) на глибині 4 км в південноафриканській золотій шахті. Він же з'ясував, що одноклітинні мікроби живуть на ще більшій глибині - до 5 км.

Під морським дном мікроорганізми знайдені на глибині 1,6 км поблизу східного узбережжя Канади. Дослідники припустили, що їм сотні мільйонів років, бо вони начебто діляться раз в сто тисяч років.

Але повернемося до технічної частини проекту. Буріння шестикілометрової свердловини в Тихому океані можна порівняти з опусканням сталевої нитки товщиною з людську волосину в басейн двометрової глибини, після чого дротиком треба буде продовбати фундамент ще на три метри. Простіше кажучи, доведеться виготовити бур, якого ще не було на світі.

І справа не тільки в довжині, але і в матеріалі свердла. При бурінні отвору діаметром 30 см в твердих магматичних породах зі швидкістю 1 м / год головка живе лише близько 50 годин. А зубці можуть сточиться ще швидше. Новий надтвердий матеріал повинен буде також витримувати тиск в 2 кбар і температуру до 250 ˚ C.

Ще одна проблема - фінансування. Грошей потрібно стільки, що без політичної волі не обійтися. Одна тільки робота судна «Тікю» обійдеться в $ 1 млрд. Уряд Японії взяв на себе левову частку витрат, адже проект в кінцевому підсумку може допомогти в прогнозуванні землетрусів. Інші країни теж висловили зацікавленість.

Якщо всі фінансові питання будуть вирішені в наступному році, вчені сподіваються дістатися до мантії протягом десятиліття.

Джерело: compulenta.ru

Категорія: Сучасні дослідження | Переглядів: 1600 | Додав: VYF | Теги: сучасні дослідження, Ядро, астеносфера, земна кора, мантія | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Форма входу
Реклама
Нові файли
Фернан Магеллан
Паливна промисловість України
Металургія. Презентація з географії
Географія світового транспорту. Презентація
Зорі та сузір'я. Презентація
Наша кнопка
Для підготовки до уроків географії


Нові статті
Вересень
Фінляндія. Коротка географічна характеристика
Яким принтером надрукувати конспект уроку
Найвизначніший картограф епохи Великих географічних відкриттів
Геохронологічна таблиця