Τι θα συνέβαινε αν τρυπούσατε ακριβώς τη Γη και πηδούσατε στην τρύπα; Τι θα συμβεί αν σκάψετε μια σήραγγα στο κέντρο της Γης; Τι θα συμβεί αν πηδήσετε σε αυτό το τούνελ;
Ο στόχος του έργου Chikyu είναι η διάτρηση του φλοιού της γης. Μέχρι τώρα, κανείς δεν το έχει καταφέρει αυτό. Το έργο των Ιαπώνων επιστημόνων έχει ήδη συγκριθεί με πτήση στη Σελήνη.
Κοντά Ιαπωνικά νησιάΠρόκειται να πραγματοποιήσουν ένα πείραμα που έχει ήδη συγκριθεί με πτήση προς τη Σελήνη. Το πείραμα, ωστόσο, περιλαμβάνει ταξίδια σε πιο μέτριες αποστάσεις - λίγο περισσότερο από δέκα χιλιόμετρα, και όλοι οι ζωντανοί συμμετέχοντες στο έργο θα παραμείνουν στις θέσεις τους και ο εξοπλισμός θα κάνει τη «βρώμικη» δουλειά. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, μια ομάδα ειδικών θα πάει πιο βαθιά από οποιονδήποτε άλλο στον φλοιό της γης: θα ανοίξει το βαθύτερο πηγάδι στον πυθμένα του ωκεανού. Οι γεωλόγοι, οι βιολόγοι και οι γεωφυσικοί ενδιαφέρονται εξίσου για το πηγάδι. Σε αντίθεση με τους αστροναύτες, οι οποίοι είναι σε θέση να κάνουν προεπισκόπηση της τοποθεσίας μιας μελλοντικής προσγείωσης μέσω ενός τηλεσκοπίου, εδώ οι επιστήμονες αναγκάζονται να ενεργούν ως επί το πλείστον στα τυφλά. Έχουν στη διάθεσή τους στοιχεία για τη διέλευση σεισμικών κυμάτων από τη Γη και μάλλον μέτρια αποτελέσματα από προηγούμενες προσπάθειες. Και δείχνουν ότι οι «υπόγειες» προβλέψεις, σε αντίθεση με τις «ουράνιες», σπάνια αποδεικνύονται σωστές.
Το βαθύτερο πηγάδι (μέχρι στιγμής) σκάφτηκε στη χερσόνησο Κόλα από Σοβιετικούς φυσιοδίφες. Οι εργασίες ξεκίνησαν το 1970. Σε εκείνο το σημείο, ο φλοιός της γης εξακολουθούσε να θεωρείται ως μια «απλή» δομή δύο στρωμάτων - πρώτα γρανίτες και μετά βασάλτης. Παρακάτω, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, υπήρχε ένα όριο μεταξύ υγρού και στερεού - η "επιφάνεια Mohorovicic" ή "Moho". Ακόμη χαμηλότερα βρίσκεται ο μανδύας, δηλαδή το λιωμένο στρώμα που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του πλανήτη. Έχοντας προχωρήσει λίγο πάνω από 12 χιλιόμετρα σε 22 χρόνια, σταμάτησαν να σκάβουν - κυρίως επειδή οι προσδοκίες δεν ικανοποιήθηκαν. Τα τρυπάνια δεν μπόρεσαν ποτέ να φτάσουν στον μανδύα και οι μετρήσεις θερμοκρασίας έδειξαν ότι δεν θα ήταν δυνατό να επιτευχθεί αυτό με τα διαθέσιμα μέσα. Ο εξοπλισμός κατέρρευσε επανειλημμένα, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πολλές περισσότερες τρύπες στον φλοιό της γης από ό,τι είχε προγραμματιστεί.
Όπως θα γίνει
Οι Ιάπωνες ερευνητές ακολούθησαν μια διαφορετική διαδρομή - υποβρύχια. Κάτω από τις ηπείρους, το όριο του μανδύα βρίσκεται βαθύτερα από 30 χιλιόμετρα και στον πυθμένα του ωκεανού ο φλοιός της γης είναι πολύ πιο λεπτός. Αυτές οι σκέψεις αποτελούν τη βάση του πρώτου έργου εξαιρετικά βαθιών πηγαδιών, που εφευρέθηκε το 1957 και είναι γνωστό ως Mohole (Mohorovicic hole). Τότε, όμως, ήταν δυνατό να γίνουν μόνο 5 μικρές τρύπες στον πυθμένα των ακτών του Μεξικού. Παρά το πολλά υποσχόμενο σχέδιο, κανείς δεν έχει επιτύχει υπερφυσικά ύψη (ακριβέστερα, βάθη) στην υλοποίησή του: το μεγαλύτερο πηγάδι βρίσκεται τώρα μόλις 2111 μέτρα κάτω από το επίπεδο του πυθμένα. Γεωτρήθηκε από το αμερικανικό πλοίο JOIDES Resolution, που μετατράπηκε από σκάφος παραγωγής πετρελαίου, στα ανατολικά Ειρηνικός ωκεανός. Μέχρι πρόσφατα ήταν το μόνο εργαλείο για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων. Η «ευθυγράμμιση των δυνάμεων» άλλαξε από το Chikyu, που κατασκευάστηκε στην Ιαπωνία.
Το πλοίο, με εκτόπισμα 57 χιλιάδες τόνους και μήκος 210 μέτρα, είναι κατά ένα τρίτο μεγαλύτερο από τον προκάτοχό του. Το Chikyu έχει μια βάση προσγείωσης ελικοπτέρου που μπορεί να φιλοξενήσει 30 άτομα και το δικό του " ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ"για τη μεταφορά εξοπλισμού στον πύργο των 121 μέτρων. Είναι αυτή που θα εκτελέσει τις κύριες εργασίες - τη διάνοιξη του πυθμένα του ωκεανού. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το πλοίο πρέπει να παραμείνει "δεμένο" στον άξονα του πηγαδιού, επομένως έχει εντολή να Αποσαφηνίστε τη θέση του χρησιμοποιώντας αρκετούς δορυφόρους GPS, εκτός από ασκήσεις, το πλοίο θα συνδεθεί με σωλήνες πάχους 4 χιλιομέτρων - ένα σύστημα που δεν έχει χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν καιρός να κάνουμε μια τρύπα επτά χιλιομέτρων στον πυθμένα του ωκεανού σε περίπου έξι μήνες έως ένα χρόνο.
Όλο αυτό το διάστημα, το πλοίο με 150 μέλη πληρώματος θα περάσει 60 χιλιόμετρα από τις ακτές της Ιαπωνίας και βοηθητικά πλοία θα παραδίδουν υλικά, νερό και τρόφιμα εκεί. Ωστόσο, οι κύριες δυσκολίες δεν σχετίζονται με αυτό. Όσο πιο κοντά πλησιάζει το τρυπάνι στην επιφάνεια του Mohorovicic, τόσο περισσότερο θα θερμαίνονται οι συσκευές. Θερμοκρασίες πολλών εκατοντάδων βαθμών Κελσίου είναι αρκετές για να βλάψουν τα ηλεκτρονικά. Επιπλέον, σε βάθος χιλιάδων μέτρων, η πίεση φτάνει σε χιλιάδες ατμόσφαιρες. Ως εκ τούτου, αποφάσισαν να γεμίσουν τους σωλήνες από το εσωτερικό με «τεχνητή λάσπη»: λόγω της κυκλοφορίας, θα ψύξει τα τρυπάνια και τους αισθητήρες, θα διατηρήσει μια «ισορροπία δυνάμεων» και ταυτόχρονα θα ξεπλύνει θραύσματα βράχου.
Γιατί είναι απαραίτητο αυτό;
Από τη σκοπιά των γεωλόγων, ο κύριος στόχος του πειράματος είναι η εξαγωγή υλικού του μανδύα και η μεταφορά του στην επιφάνεια. Εκτός από τα ηφαίστεια, που (σε μορφή λάβας) το βγάζουν από τα βάθη, δεν έχουν υπάρξει μέχρι στιγμής άλλες συσκευές για την εξόρυξή του. (Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το μάγμα, δηλαδή η μελλοντική ηφαιστειακή λάβα, σε γενικές γραμμές, δεν συμπίπτει στη σύνθεση με την ουσία του μανδύα - μπορεί να αποτελείται από ορυκτά φλοιού που έχουν λιώσει υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών.) Ορισμένα, όχι αδικαιολόγητα , το συνέκρινε με το «σεληνιακό έργο του Απόλλωνα» - αν και θα ήταν πιο σωστό να θυμηθούμε την παράδοση των πρώτων σεληνιακών ορυκτών στη γη από τη σοβιετική συσκευή Luna-16.
Φυσικά, οι επιστήμονες ενδιαφέρονται επίσης για πολλά από αυτά που μπορεί να συναντήσουν στο δρόμο προς τον μανδύα. Συγκεκριμένα, δεν αποκλείουν το ενδεχόμενο να σκοντάψουν σε κοίτασμα πετρελαίου ή φυσικού αερίου, αν και αυτό αναφέρεται μάλλον ως επικίνδυνη προοπτική για τη διαδικασία γεώτρησης. Ωστόσο, οι σχολιαστές συμφωνούν ότι η Ιαπωνία που εξαρτάται από τους πόρους είναι απίθανο να αντιληφθεί το πετρέλαιο ως μια δυσάρεστη έκπληξη. Ωστόσο, η μελέτη έχει και άλλους πρακτικούς στόχους. " Κώλυμα"Ο φλοιός της γης, 600 χιλιόμετρα από το Τόκιο, όπου θα σταλεί το πλοίο, βρίσκεται στα σύνορα δύο τεκτονικών πλακών - της Φιλιππίνης και της Ευρασιατικής. Αυτό σημαίνει ότι εδώ συμβαίνουν σεισμοί - και σύμφωνα με τους σεισμολόγους, κάθε πέμπτο των ισχυρών Οι σεισμοί συμβαίνουν στην περιοχή της Ιαπωνίας, οι σύγχρονες θεωρίες εξηγούν τους περισσότερους κατακλυσμούς από μηχανικές τάσεις που συσσωρεύονται στις άκρες των πλακών, η «αφαίρεση» των οποίων προκαλεί την κίνηση των πλακών, ωστόσο, είναι σχεδόν αδύνατο να μετρηθούν οι τάσεις από απόσταση θέλουν να τα παρατηρήσουν από κοντά.
Μια άλλη περίσταση φέρνει την υπόγεια αποστολή πιο κοντά στη διαστημική αποστολή: οι βιολόγοι σκοπεύουν να βρουν ζωή κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Προηγουμένως, ήταν συνηθισμένο να πιστεύουμε ότι οι μικροοργανισμοί κατοικούν σε ένα λεπτό στρώμα υποβρύχιου εδάφους, αλλά σε προηγούμενα πηγάδια ήταν δυνατό να ανιχνευθούν βακτήρια σε βάθος μεγαλύτερο από ένα χιλιόμετρο. Όλοι τους, λόγω εξωτικών συνθηκών διαβίωσης - υπερβολικής θερμοκρασίας και πίεσης, χαρακτηρίζονται ως ακραίοφιλοι. Είναι γνωστό ότι πρωτεΐνες που απομονώθηκαν από τους πρώτους τέτοιους οργανισμούς θα μπορούσαν να «εμποτιστούν» στα φυτά για να γίνουν πιο ανθεκτικά. Οι επιστήμονες, ωστόσο, δεν ενδιαφέρονται μόνο για τις εφαρμογές. Το βάθος στο οποίο ανακαλύπτεται το τελευταίο ζωντανό πλάσμα θα θεωρείται αυτόματα το κατώτερο όριο της βιόσφαιρας - και με τη μετατόπιση του ορίου, οι εκτιμήσεις για την ποσότητα της βιούλης στον πλανήτη θα πρέπει επίσης να αλλάξουν.
Όπως οι προσπάθειες εξερεύνησης του διαστήματος, η εξαιρετικά βαθιά έρευνα δεν αφήνει αδιάφορους ανθρώπους που παραδοσιακά απέχουν πολύ από την επιστήμη. Ορισμένοι θρησκευτικοί χώροι το αποκαλούν ως πρόθεση «να σκάψουν την κόλαση». Έτσι, με αναφορά στον Σοβιετικό επιστήμονα Azzakov (πιθανώς το επώνυμό του παραμορφώθηκε όταν μεταφράστηκε στα αγγλικά), ο οποίος «συμμετείχε στη δημιουργία ενός πηγαδιού στη Σιβηρία» (που σημαίνει το πηγάδι Κόλα), αναφέρουν «κραυγές και στεναγμούς» που καταγράφηκαν από μικρόφωνα. στο βάθος.
Το ιαπωνικό πλοίο θα ξεκινήσει τις «ανασκαφές της κόλασης» τον Σεπτέμβριο του 2007. Στις αρχές Δεκεμβρίου, συνέλεξε τα πρώτα δείγματα και έδειξε ότι ήταν λειτουργικός. Δεν μπορεί να ειπωθεί με βεβαιότητα εάν το πείραμα "πλήρους μεγέθους" θα είναι επιτυχές και πόσο θα διαρκέσει. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος «να φτάσουμε στον πάτο» έχει ήδη αποδείξει την αξία της.
Όπως αναφέρει η Lenta.Ru, το πρώτο στάδιο του μεγαλύτερου έργου βαθιάς γεώτρησης στον φλοιό της γης ολοκληρώθηκε με επιτυχία, ανέφερε σε δελτίο τύπου η Ιαπωνική Υπηρεσία για τη Θαλάσσια και Χερσαία Εξερεύνηση και Τεχνολογία (JAMSTEC).
Ο στόχος του πειράματος Chikyu είναι η διάνοιξη του φλοιού της γης (κανείς δεν το έχει καταφέρει μέχρι στιγμής) ανοίγοντας μια γεώτρηση έξι έως επτά χιλιομέτρων.
Ιάπωνες επιστήμονες αποφάσισαν να τρυπήσουν τον πυθμένα της θάλασσας: παρά τις πρόσθετες δυσκολίες της υποβρύχιας γεώτρησης, αυτό γενικά απλοποιεί το έργο: ο φλοιός της γης στον πυθμένα του ωκεανού είναι πολύ πιο λεπτός. Το κύριο όργανο του έργου είναι το σκάφος Chikyu, το οποίο συνδέεται με τον βυθό της θάλασσας με ένα σύστημα εργαλείων γεώτρησης και σωλήνων. Το έργο επιδιώκει διάφορους στόχους: εξαγωγή υλικού μανδύα και μεταφορά του στην επιφάνεια, εξερεύνηση ορυκτών κοιτασμάτων, μέτρηση της πίεσης στα όρια τεκτονικών πλακών κοντά στην Ιαπωνία, που συχνά οδηγεί σε σεισμούς, για αποσαφήνιση του κατώτερου ορίου της βιόσφαιρας.
Από τις 21 Σεπτεμβρίου έως τις 15 Νοεμβρίου, ο πυθμένας της τάφρου Nankai τρυπήθηκε (σε βάθη δύο έως τεσσάρων χιλιομέτρων). Συνολικά έγιναν 12 γεωτρήσεις σε έξι περιοχές. Το έργο παρεμποδίστηκε από το ισχυρό ρεύμα Kuroshio (ταχύτητα έως τέσσερις κόμβους) και τις ιδιαιτερότητες της περιοχής γεώτρησης: σοβαρή παραμόρφωση των κατασκευών στις ενώσεις των πλακών. Ο πυθμένας ενός από τα γεωτρύπανα έσπασε ξαφνικά, με αποτέλεσμα να χαθεί το τρυπάνι και τα όργανα.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τη μέθοδο υλοτόμησης κατά τη διάτρηση, λαμβάνοντας τις απαραίτητες μετρήσεις απευθείας καθώς το κομμάτι προχωρούσε στο πηγάδι, οπότε είχαν ήδη λάβει πολύτιμα γεωλογικά δεδομένα. Παρά τις δυσκολίες, το πρώτο στάδιο του έργου ολοκληρώθηκε με επιτυχία. Στις 16 Νοεμβρίου ξεκίνησε αμέσως το δεύτερο.
Το διασκεδαστικό μέρος της θεωρητικής φυσικής (και κάποιοι λένε το καλύτερο μέρος) είναι ότι μπορείς να κάνεις μια ηλίθια ερώτηση και να υπολογίσεις την (μερικές φορές ηλίθια) απάντηση. Για παράδειγμα, τι θα συνέβαινε αν ανοίξατε μια τρύπα στο κέντρο της Γης και πηδούσατε μέσα από αυτό; «Ποιος θα έκανε μια τέτοια βλακεία;» - εσύ ρωτάς. Προφανώς κανείς. Μια τέτοια πράξη θα σας σκοτώσει με έναν πολύ εκλεπτυσμένο τρόπο και θα σας διχάσει εκατομμύρια φορές. Αλλά. Ας υποθέσουμε ότι κάποιος τολμηρός αποφάσισε να το κάνει αυτό για χάρη της επιστήμης; Τι θα μπορούσε να συμβεί, θεωρητικά;
Αρχικά, ας πούμε το προφανές: δεν μπορείτε να ανοίξετε μια τρύπα στο κέντρο της Γης. Το να πούμε ότι δεν έχουμε αρκετές τεχνικές δυνατότητες για να πραγματοποιήσουμε αυτή τη σημαντική ενέργεια θα ήταν πολύ, πολύ μεγάλη υπερβολή. Αλλά, φυσικά, μπορούμε να ανοίξουμε τρύπες στη Γη κατ' αρχήν. Πόσο βαθιά έχουμε πάει;
Σήμερα, η βαθύτερη τρύπα στον πλανήτη είναι το υπερβαθύ πηγάδι Kola. Η γεώτρησή του ξεκίνησε τη δεκαετία του 1970 και ολοκληρώθηκε περίπου 20 χρόνια αργότερα, όταν τα γεωτρύπανα έφτασαν σε βάθος 12.262 μέτρων. Αυτό είναι περίπου 12 χιλιόμετρα. Αλλά αυτό δεν είναι ούτε τρίχα σε σύγκριση με τη διάμετρο της Γης. Γιατί σταματήσαμε; Καθώς πλησιάζετε στο κέντρο της Γης, όλα ζεσταίνονται αισθητά. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυρήνας της Γης είναι κατασκευασμένος από υγρό μέταλλο και θερμαίνεται στους 5400 βαθμούς Κελσίου. Και ήδη σε βάθος 12 χιλιομέτρων, οι γεωτρύπανοι συνάντησαν θερμοκρασίες 170 βαθμών Κελσίου.
Νομίζω ότι ξέρεις ότι σε αυτή τη θερμοκρασία δεν θα ζήσεις πολύ.
Αν όμως καταφέρεις με κάποιο τρόπο να βουτήξεις ακόμα πιο βαθιά, σε βάθος 48 χιλιομέτρων θα βρεις μάγμα. Αυτή τη στιγμή θα αποτεφρωθείτε.
Και ακόμη και αν υποθέσουμε ότι καταφέρατε να ξεπεράσετε αυτήν την αμήχανη ταλαιπωρία, εάν αναπτύξατε κάποιο είδος σωλήνα που σας επιτρέπει να περάσετε με ασφάλεια μέσα από το μάγμα που φουσκώνει, ο ίδιος ο αέρας θα σας σκοτώσει. Πιο συγκεκριμένα, πίεση αέρα. Ακριβώς όπως αισθάνεστε πίεση όταν βουτάτε βαθιά στο νερό, αισθάνεστε πίεση όταν υπάρχει πολύς αέρας από πάνω σας (γι' αυτό η πυκνή ατμόσφαιρα της Αφροδίτης θα σας στριμώξει σε ένα κέικ). Στον δικό μας πλανήτη, πρέπει να βουτήξετε 50 χιλιόμετρα βαθιά πριν η πίεση στον σωλήνα γίνει τόσο υψηλή όσο στον πυθμένα του ωκεανού.
Επομένως, εάν ο στόχος σας δεν είναι η αυτοκαταστροφή, δεν πρέπει να μένετε σε τέτοια βάθη.
Αλλά ακόμα κι αν καταφέρατε να φτιάξετε έναν σωλήνα που σας επέτρεπε να διεισδύσετε στο μάγμα, έλυνε τα προβλήματα με τον αέρα και η διαστημική στολή έκανε τη μοίρα σας πιο εύκολη, τα προβλήματα παραμένουν. Για παράδειγμα, η περιστροφή του πλανήτη. Στα μισά του δρόμου προς το κέντρο της Γης, θα κινείστε πλάγια περίπου 2.400 χιλιόμετρα την ώρα πιο γρήγορα από τα τοιχώματα του σωλήνα σας. Αυτό δεν είναι καλό για την υγεία σας. Μπορείτε να χτυπήσετε τον τοίχο του σωλήνα και να πεθάνετε, αποδεικνύεται.
Λοιπόν, αν λύναμε και αυτήν την ερώτηση (και πολλές άλλες που δεν μπήκαμε καν στον κόπο να αναφέρουμε), εάν μπορούσατε να πηδήξετε μέσα από τη Γη, η ορμή σας θα σας επιτρέψει να κινηθείτε στην άλλη πλευρά του πυρήνα. Πόσο καιρό θα συνεχιστεί;
- Αυτή είναι η απάντηση σε όλες τις ερωτήσεις, όπως το ξέρουμε. 42 λεπτά.
Αλλά η διασκέδαση δεν σταματά εκεί. Λόγω της ισχυρής βαρύτητας της Γης και της ισχυρής ορμής σας, μόλις βρεθείτε στην άλλη πλευρά, θα αρχίσετε να πέφτετε ξανά προς τη Γη. Και θα πας από την αρχή μέχρι το τέλος. Θα ταλαντωθείτε μπρος-πίσω σε ημιτονοειδές κύμα, σαν γιο-γιο.
Ας εξετάσουμε την πτώση από τη σκοπιά της φυσικής. Ας παραμελήσουμε την αντίσταση του αέρα (και την ύπαρξή του) και την τριβή στα τοιχώματα της σήραγγας. Θα θεωρήσουμε ότι η πυκνότητα της Γης είναι ομοιογενής, αν και στην πραγματικότητα αυτό, φυσικά, δεν συμβαίνει)
Ανακαλύψαμε ότι η πτώση σας θα είναι παρόμοια με την κίνηση σε ένα αρμονικό εκκρεμές και υπολογίσαμε το χρόνο κατά τον οποίο θα πετάξετε δίπλα από τη Γη. Φυσικά, τότε θα πρέπει να το κάνετε αυτό ξανά και ξανά. Αν και, λόγω της αντίστασης του αέρα και των τοίχων και της ανομοιογένειας της Γης, κάποια μέρα η πτώση σας θα σταματήσει και θα κολλήσετε στο κέντρο της Γης.
Τώρα για το τι θα δείτε και θα νιώσετε. Ας υποθέσουμε ότι κατά τη διάρκεια αυτού του μικρού ταξιδιού δεν θα πεθάνετε από θερμοκρασία, πίεση ή υπερφόρτωση και θα μπορείτε να παρακολουθείτε τις αλλαγές στο περιβάλλον. Η εικόνα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σημείο στο οποίο αρχίσατε να πέφτετε. Μάλλον ήσουν στην ήπειρο. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα πετάτε πάνω από περίπου 30 χιλιόμετρα του φλοιού της γης. Θα πρέπει να επισημανθεί εδώ ότι, καταρχήν, όλες οι γνώσεις μας για τη δομή της Γης και τις βαθιές συνθήκες της είναι υποθετικές και βασίζονται σε γεωφυσικά δεδομένα, όπως οι αλλαγές στην ταχύτητα των κυμάτων που διέρχονται από διαφορετικά στρώματα. Ορίστε λοιπόν. Το πάχος του ηπειρωτικού φλοιού θα εξαρτηθεί από τις τεκτονικές συνθήκες. Θα είναι μεγαλύτερος στα ορεινά (μέχρι 70-75 km), λιγότερο σε περιοχές που υπόκεινται σε επέκταση, στα ωκεάνια περιθώρια και σε θαλάσσια βάθη. Πρώτα απ 'όλα, θα πετάξετε μέσα από ένα στρώμα που αποτελείται από ιζήματα και ιζηματογενή πετρώματα, εάν υπάρχουν. Στη συνέχεια έρχεται ένα στρώμα γνεύσιων και άλλων μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Σε αυτά διακρίνονται εισβολείς γρανίτες. Κάτω από αυτό το στρώμα θα υπάρχουν βασάλτες με μεγάλη μεταμόρφωση που έχουν μετατραπεί σε αμφιβολίτες και κοκκίτες. Όλο αυτό το διάστημα, η πίεση και η θερμοκρασία θα αυξάνονται σταθερά. Εδώ μπορείτε να θυμηθείτε κάτι όπως η γεωθερμική κλίση, η οποία δείχνει πόσο αυξάνεται η θερμοκρασία με το βάθος. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις τεκτονικές συνθήκες και θα είναι μέγιστο κάτω από τα βουνά.
Εάν για κάποιο λόγο ξεκινήσατε την πτώση σας από ένα ωκεάνιο νησί ή ωκεανό, τότε πρώτα θα περάσετε ιζηματογενή στρώματα, μετά βασαλτικές λάβες μαξιλαριών και τα αναχώματα που οδηγούν σε αυτά. Υποκαλύπτονται από εισβολές γάββρου. Επιτέλους, φτάνεις στον μανδύα. Το πάχος του ωκεάνιου φλοιού θα είναι επτά χιλιόμετρα. Γενικά, η εικόνα που βλέπετε μπορεί να είναι αρκετά ασυνήθιστη και εξαρτάται από την τεκτονική περιοχή στην οποία ανοίξατε μια τρύπα.
Η διαίρεση μεταξύ του μανδύα και του φλοιού είναι το όριο Moho. Ο μανδύας αποτελείται από περιδοτίτες που περιέχουν ολιβίνη (Mg,Fe)2SiO4 και πυροξένιο (Mg,Fe)2Si2O6. Όταν βυθιστούν, θα μεταμορφωθούν σε πιο σταθερά πολύμορφα. Αυτό θα γίνει αντιληπτό σε βάθη περίπου 410 και 660 km. Καθώς κατεβαίνετε από το όριο του Moho μέσω του αρκετά συμπαγούς μανδύα, φτάνετε σε ένα στρώμα που φαίνεται πιο παχύρρευστο και ρευστό. Το γεγονός είναι ότι το υλικό αυτού του στρώματος, η ασθενόσφαιρα, υπόκειται σε μερική τήξη. Περίπου το 1-5% της ουσίας λιώνει (η ποσότητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις τεκτονικές συνθήκες). Η υψηλή πίεση που δημιουργείται από τα υπερκείμενα στρώματα εμποδίζει την πλήρη τήξη του. Το τήγμα που προκύπτει περιβάλλει τους κόκκους των ορυκτών και εξασφαλίζει τη ρευστότητα της ουσίας. Εδώ μπορούν επίσης να σχηματιστούν εστίες βασικού και υπερβασικού μάγματος που ανεβαίνουν προς τα πάνω. Όλα αυτά τα σχετικά σκληρά και ελαστικά στρώματα πάνω από την ασθενόσφαιρα είναι η λιθόσφαιρα. Χωρισμένο σε πλάκες που μοιάζουν με φλούδες καρπουζιού, γλιστράει κατά μήκος της ασθενόσφαιρας και κάνει κάθετες κινήσεις, επιπλέοντας στην επιφάνεια αυτού του παχύρρευστου στρώματος. Κάτω από την ασθενόσφαιρα και σε ένα όριο 410 km, διακρίνεται μια πιο παχύρρευστη μεσόσφαιρα. Σε αυτό το σημείο, η ολιβίνη μετατρέπεται σε μια τροποποίηση με δομή σπινελίου.
Ο κάτω μανδύας αρχίζει σε βάθος 660 km. Πιθανώς αποτελείται από ορυκτά με τη δομή περοβσκίτη (Mg,Fe)SiO3 και μαγνησιοβυσίτη. Στον κάτω μανδύα, τα ορυκτά περιέχουν τεράστια αποθέματα νερού. Όλος ο μανδύας από τον οποίο περάσατε ήταν συμπαγής, γιατί μαζί με τις υψηλές θερμοκρασίες δέχονταν και υψηλές πιέσεις. Τα συναγωγικά ρεύματα στον μανδύα είναι πολύ αργά για να γίνουν αντιληπτά.
Τέλος, φτάνετε στο όριο του Gutenberg, χωρίζοντας τον πυρήνα και τον κάτω μανδύα. Σας χωρίζουν από την επιφάνεια 2900 km. Αυτό το όριο καλύπτεται από ένα νεκροταφείο βουνών από βυθισμένες και μερικώς λιωμένες λιθοσφαιρικές πλάκες.
Από 2900 έως 5120 km βουτάτε μέσα από έναν υγρό εξωτερικό πυρήνα που αποτελείται από ένα κράμα σιδήρου-νικελίου με ακαθαρσίες θείου, υδρογόνου και ορισμένων άλλων στοιχείων. Υπάρχει έντονη ανάμειξη ύλης που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο της Γης, αλλά λόγω της χαμηλής ταχύτητας είναι απίθανο να το δείτε. Ο συμπαγής εσωτερικός πυρήνας, προϊόν σταδιακής ψύξης και στερεοποίησης του εξωτερικού, εκτείνεται σε βάθος 6370 km. Έχει παρόμοια σύνθεση και αποτελείται από σίδηρο, θείο και νικέλιο.
Παρόμοιο παράδειγμα δόθηκε στο βιβλίο «Διασκεδαστική Φυσική». Υπήρχε ένα κεφάλαιο για τη φαντασία και την πραγματικότητα στα βιβλία, και ένα τέτοιο πρόβλημα προέκυψε στο πλαίσιο ενός από τα βιβλία.
Υπήρχαν τύποι υπολογισμού για τον υπολογισμό του χρόνου ταξιδιού. Αποδείχθηκε ότι το ταξίδι μπορεί να διαρκέσει 42 λεπτά, ανεξάρτητα από την απόσταση, όπου θα επιταχύνετε για το πρώτο μισό του ταξιδιού και θα επιβραδύνετε για το δεύτερο με ακριβώς τον ίδιο συντελεστή επιτάχυνσης.
Παραδείγματα εξετάστηκαν με έναν σιδηρόδρομο που κατασκευάστηκε μεταξύ Μόσχας και Λένινγκραντ και μέσω ταξιδιού στον πυρήνα της γης.
Αντίστοιχα, προκύπτουν δύο ερωτήματα που δεν θα επιτρέψουν την υλοποίηση αυτού του έργου. Το πρώτο είναι η αντίσταση του περιβάλλοντος. Το τρένο/άτομο/κάψουλα πρέπει να κινείται σε ελεύθερη πτώση σε κενό, διαφορετικά η δύναμη έλξης δεν θα του επιτρέψει να ξεπεράσει το τελευταίο στάδιο του ταξιδιού. Απλώς δεν υπάρχει αρκετή αδράνεια. Και το δεύτερο είναι ότι το τούνελ μέσα από το οποίο θα κινηθεί το αντικείμενο πρέπει να είναι ιδανικό. Πρέπει να είναι άμεσο και να μην υπόκειται σε εξωτερικές αλλαγές και για να πετάξει ένα άτομο εκεί είναι επίσης απαραίτητο να διατηρούνται κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης μέσα.
Επιπλέον, δεν γνωρίζουμε πλήρως πώς λειτουργεί ο πλανήτης μας. Δεν είμαστε καν σίγουροι αν η Γη έχει συμπαγή πυρήνα ή αν η μάζα του πλανήτη είναι άνισα κατανεμημένη σε διαφορετικά μέρη. Δεν μπορούμε να φανταστούμε πώς θα επηρεάσει τη Γη η κατασκευή μιας σήραγγας μέσω του κέντρου.
Βίντεο: Τι συμβαίνει αν τρυπήσετε τη Γη και πηδήξετε στην τρύπα;
Έτσι, τώρα μπορούμε να συμπεράνουμε ότι είναι καλύτερα να μην πηδήξουμε - είναι επικίνδυνο!!! 🙂 🙂