Що станеться, якщо пробурити всю Землю?

Багато шарів Землі приховані від очей. Але що, якби ми могли просвердлити центр планети на інший бік? З якими екстремальними силами та температурами ми б зіткнулися в глибині планети?

Незважаючи на те, що буріння Землі залишається науковою фантастикою, вчені мають певні уявлення про те, що може статися на основі досвіду інших бурових проектів. Діаметр Землі становить 7 926 миль (12 756 кілометрів), тому для буріння всього шляху планети знадобиться гігантський бур і десятиліттями роботи.

За даними США, першим шаром, який потрібно пробурити, є кора, товщина якої становить приблизно 60 миль (100 км). Геологічна служба. Атмосферний тиск підвищувався, коли бур проходив далі під землю. Кожні 10 футів (3 метри) скелі дорівнюють приблизно 1 атмосферному тиску, тиску на рівні моря, Даг Вілсон, геофізик-дослідник з Університету Каліфорнії, Санта-Барбара, розповів Live Science. «Це дуже швидко складається, коли ви говорите про велику кількість кілометрів» сказав він.

Найглибшою дірою, створеною людиною, є Кольська надглибока свердловина, глибина якої становить 12,2 км. На його дні тиск у 4000 разів перевищує рівень моря. Згідно з World Atlas, вченим знадобилося майже 20 років, щоб досягти такої глибини. І це все ще понад 50 миль (80 км) від наступного шару, мантії, згідно з даними шару Землі від USGS. Мантія — це 1740 миль (2800 км)шар темної щільної породи, який визначає тектоніку плит.

Межа між мантією та ядром називається «Мохо» (скорочення від «розрив Мохоровичіча»). У 1950-х і 1960-х роках у 1950-х і 1960-х роках вчені вперше спробували прокопати тут морське дно за допомогою Project Mohole, але вони були невдалими.

Діра, зроблена під час спроби просвердлити планету, провалилася б, якби ми постійно не закачували в неї буровий розчин. При глибоководному бурінні та бурінні нафтових свердловин ця рідина являє собою суміш грязі, яка містить важкі мінерали, такі як барій. Вага рідини врівноважує тиск всередині отвору з тиском навколишньої породи і запобігає обвалу отвору, пояснив Вілсон.

Бурова рідина виконує дві додаткові ролі: вона очищає бурове долото, щоб запобігти засипанню піском і гравієм механізмів, і допомагає знизити температуру, хоча було б майже неможливо підтримувати бур охолодженим у найглибших шарах Землі. Наприклад, температура в мантії становить 2570 градусів за Фаренгейтом (1410 градусів Цельсія). Нержавіюча сталь плавиться, тому це свердло потрібно буде зробити з дорогого спеціального сплаву, наприклад титану, сказав Вілсон.

Пройшовши через мантію, бур нарешті досягне ядра Землі на глибині приблизно 1800 миль (2896 км). За даними Каліфорнійської академії наук. Просвердлити цей гарячий розплавлений залізо-нікелевий сплав буде особливо важко.

«Це спричинить цілий ряд проблем,» Деймон Тігл, професор геохімії в Університеті Саутгемптона у Великобританії, розповів Live Science. Вогняне зовнішнє ядро ​​було б схоже на свердління рідини, і воно, ймовірно, розплавило б свердло, якщо не закачати холодну воду.

Потім, після 3000 миль (5000 км), свердло досягне внутрішнього ядра, де тиск настільки інтенсивний, що, незважаючи на високу температуру, серцевина з нікелю та заліза залишається твердою. «Ви справді будете під невимовним тиском» Тігл сказав — близько 350 гігапаскалів, або в 350 мільйонів разів більше атмосферного тиску.

Увесь цей час свердло тягнуло б до ядра гравітацією Землі. У центрі ядра гравітація буде схожа на орбіту — фактично невагома. Це тому, що тягова сила маси Землі буде рівною в усіх напрямках, сказав Вілсон.

Тоді, коли свердло продовжує рух до іншої сторони планети, сила тяжіння зміниться відносно положення свердла, фактично тягнучи його «вниз» знову до ядра. Буру доведеться працювати проти сили тяжіння, коли вона штовхає «вгору» до поверхні, назад через зовнішнє ядро, мантію та кору, щоб повернути вниз подорож.

Якщо всі ці перешкоди буде подолано, найбільшою проблемою після того, як ви досягнете середини, буде те, що у вас ще буде «довгий шлях» щоб досягти іншої сторони, сказав Тігл.