Çfarë do të ndodhte nëse do të shponit direkt në Tokë dhe do të hidheshit në vrimë? Çfarë ndodh nëse gërmoni një tunel në qendër të Tokës? Çfarë do të ndodhë nëse hidheni në këtë tunel?

Qëllimi i projektit Chikyu është të shpojë koren e tokës. Deri më tani, askush nuk ia ka dalë ta bëjë këtë. Projekti i shkencëtarëve japonezë tashmë është krahasuar me një fluturim në Hënë.

Ata po planifikojnë të kryejnë një eksperiment pranë ishujve japonezë, i cili tashmë është krahasuar me një fluturim në Hënë. Eksperimenti, megjithatë, përfshin udhëtimin në distanca më modeste - pak më shumë se dhjetë kilometra, dhe të gjithë pjesëmarrësit e gjallë në projekt do të qëndrojnë në vendet e tyre, dhe pajisjet do të bëjnë punën "të pista". Në një mënyrë apo tjetër, një grup specialistësh do të shkojnë më thellë se kushdo tjetër në koren e tokës: ata do të shpojnë pusin më të thellë në fund të oqeanit. Gjeologët, biologët dhe gjeofizianët janë po aq të interesuar për pusin. Ndryshe nga astronautët, të cilët janë në gjendje të parashikojnë vendin e një uljeje të ardhshme përmes një teleskopi, këtu shkencëtarët janë të detyruar të veprojnë kryesisht verbërisht. Ata kanë në dispozicion të dhëna për kalimin e valëve sizmike nëpër Tokë dhe rezultate mjaft modeste nga përpjekjet e mëparshme. Dhe ata tregojnë se parashikimet "nëntokësore", ndryshe nga ato "qiellore", rrallë rezultojnë të sakta.

Pusi më i thellë (deri më tani) u hap në Gadishullin Kola nga natyralistët sovjetikë. Puna filloi në vitin 1970. Në atë pikë, korja e tokës ende mendohej si një strukturë "e thjeshtë" me dy shtresa - fillimisht granit, pastaj bazalt. Më poshtë, sipas llogaritjeve, kishte një kufi midis lëngut dhe të ngurtë - "sipërfaqja Mohorovicic", ose "Moho". Akoma më e ulët është manteli, pra shtresa e shkrirë që përbën pjesën më të madhe të masës së planetit. Pasi përparuan pak më shumë se 12 kilometra në 22 vjet, ata ndaluan gërmimin - jo më pak sepse pritjet nuk u përmbushën. Stërvitjet nuk arritën kurrë të arrinin mantelin dhe matjet e temperaturës treguan se kjo nuk do të ishte e mundur të arrihet fare me mjetet në dispozicion. Pajisjet u prishën në mënyrë të përsëritur, duke bërë që të bëhen shumë më tepër vrima në koren e tokës sesa ishte planifikuar.

Siç do të jetë

Studiuesit japonezë morën një rrugë tjetër - nënujore. Nën kontinente, kufiri i mantelit ndodhet më thellë se 30 kilometra, dhe në fund të oqeanit korja e tokës është shumë më e hollë. Këto konsiderata janë themeli i projektit të parë të pusit ultra të thellë, i shpikur në 1957 dhe i njohur si Mohole (vrima Mohorovicic). Më pas, megjithatë, ishte e mundur të bëheshin vetëm 5 vrima të vogla në fund të brigjeve të Meksikës. Pavarësisht planit premtues, askush nuk ka arritur lartësi të mbinatyrshme (më saktë, thellësi) në zbatimin e tij: pusi më i gjatë tani shkon vetëm 2111 metra nën nivelin e poshtëm. Ai u shpua nga anija amerikane JOIDES Resolution, e konvertuar nga një anije prodhimi nafte, në Oqeanin Paqësor lindor. Deri vonë, ai ishte i vetmi mjet për zgjidhjen e problemeve të tilla. "Rreshtimi i forcave" u ndryshua nga Chikyu, i ndërtuar në Japoni.

Anija, me një zhvendosje prej 57 mijë tonësh dhe një gjatësi prej 210 metrash, është një e treta më e madhe se paraardhësi i saj. Chikyu ka një platformë uljeje për një helikopter që mund të strehojë 30 persona dhe "hekurudhën" e saj për të transportuar pajisje në kullën 121 metra. Është ajo që do të kryejë punën kryesore - shpimin e dyshemesë së oqeanit. Gjatë këtij procesi, anija duhet të qëndrojë e “fiksuar” në boshtin e pusit, ndaj udhëzohet të sqarojë pozicionin e saj duke përdorur disa satelitë GPS. Përveç stërvitjeve, anija do të lidhet me fundin e oqeanit me 4 kilometra tuba të trashë – një sistem që nuk është përdorur më parë. Supozohet se me këtë pajisje në bord do të ketë kohë për të bërë një vrimë prej shtatë kilometrash në fundin e oqeanit në rreth gjashtë muaj deri në një vit.

Gjatë gjithë kësaj kohe, anija me 150 anëtarë të ekuipazhit do të kalojë 60 kilometra larg brigjeve të Japonisë dhe anijet ndihmëse do të dërgojnë materiale, ujë dhe ushqim atje. Sidoqoftë, vështirësitë kryesore nuk lidhen me këtë. Sa më afër të afrohet stërvitja në sipërfaqen Mohorovicic, aq më shumë pajisjet do të nxehen. Temperaturat prej disa qindra gradë Celsius janë të mjaftueshme për të dëmtuar elektronikën. Përveç kësaj, në një thellësi prej mijëra metrash, presioni arrin mijëra atmosfera. Prandaj, ata vendosën të mbushin tubat nga brenda me "baltë artificiale": për shkak të qarkullimit, ajo do të ftojë stërvitjet dhe sensorët, do të mbajë një "ekuilibër të forcave" dhe në të njëjtën kohë do të lajë fragmentet e shkëmbinjve.

Pse është e nevojshme kjo?

Nga këndvështrimi i gjeologëve, qëllimi kryesor i eksperimentit është nxjerrja e materialit të mantelit dhe shpërndarja e tij në sipërfaqe. Përveç vullkaneve, të cilët (në formë llave) e nxjerrin atë nga thellësia, deri më tani nuk ka pasur pajisje të tjera për nxjerrjen e tij. (Është e rëndësishme të theksohet se magma, domethënë llava vullkanike e ardhshme, në përgjithësi, nuk përkon në përbërje me substancën e mantelit - ajo mund të përbëhet nga minerale kore të shkrirë nën ndikimin e temperaturave të larta.) Disa, jo në mënyrë të paarsyeshme , e krahasoi këtë me "projektin hënor Apollo" - megjithëse do të ishte më e saktë të kujtonim dërgimin e mineraleve të para hënore në tokë nga aparati Sovjetik Luna-16.

Sigurisht, shkencëtarët janë gjithashtu të interesuar për shumë nga ato që mund të ndeshen në rrugën drejt mantelit. Në veçanti, ata nuk përjashtojnë mundësinë që të pengohen në një fushë nafte ose gazi, megjithëse për këtë flitet më tepër si një perspektivë e rrezikshme për procedurën e shpimit. Megjithatë, komentuesit pajtohen se Japonia e varur nga burimet nuk ka gjasa ta perceptojë naftën si një surprizë të pakëndshme. Megjithatë, studimi ka edhe qëllime të tjera praktike. "Gryka e ngushtë" e kores së tokës, 600 kilometra nga Tokio, ku do të dërgohet anija, shtrihet në kufirin e dy pllakave tektonike - Filipine dhe Euroaziatike. Kjo do të thotë se këtu ndodhin tërmetet - dhe sipas sizmologëve, një në pesë tërmete të mëdha ndodh në afërsi të Japonisë. Teoritë moderne shpjegojnë shumicën e kataklizmave me sforcimet mekanike të grumbulluara në skajet e pllakave, "heqja" e të cilave bën që pllakat të lëvizin. Megjithatë, është pothuajse e pamundur të maten tensionet nga distanca, dhe tani ata duan t'i vëzhgojnë ato nga afër.

Një rrethanë tjetër e afron misionin nëntokësor me misionin hapësinor: biologët synojnë të gjejnë jetë nën dyshemenë e oqeanit. Më parë, ishte e zakonshme të mendohej se mikroorganizmat banojnë në një shtresë të hollë toke nënujore, por në puset e mëparshme ishte e mundur të zbuloheshin bakteret në një thellësi prej më shumë se një kilometër. Të gjithë ata, për shkak të kushteve ekzotike të jetesës - temperaturës dhe presionit të tepërt, klasifikohen si ekstremofile. Dihet se proteinat e izoluara nga organizmat e parë të tillë mund të "shartohen" në bimë për t'i bërë ato më elastike. Shkencëtarët, megjithatë, nuk janë të interesuar vetëm për aplikacionet. Thellësia në të cilën zbulohet krijesa e fundit e gjallë do të konsiderohet automatikisht si kufiri i poshtëm i biosferës - dhe me zhvendosjen e kufirit, vlerësimet e sasisë së biomaterieve në planet gjithashtu duhet të ndryshojnë.

Ashtu si përpjekjet për të eksploruar hapësirën, kërkimet ultra të thella nuk i lënë indiferentë njerëzit që tradicionalisht janë larg shkencës. Një numër i vendeve fetare e quajnë këtë një qëllim për të "gërmuar ferrin". Kështu, duke iu referuar shkencëtarit sovjetik Azzakov (ndoshta mbiemri i tij është shtrembëruar kur është përkthyer në anglisht), i cili "ka marrë pjesë në krijimin e një pusi në Siberi" (që do të thotë pusi Kola), ata raportojnë "ulërima dhe rënkime" të regjistruara nga mikrofona. në thellësi.

Anija japoneze do të fillojë "gërmimet e ferrit" në shtator 2007. Në fillim të dhjetorit, ai mblodhi mostrat e para dhe tregoi se ishte operacional. Nuk mund të thuhet me siguri nëse eksperimenti "me madhësi të plotë" do të jetë i suksesshëm dhe sa do të zgjasë. Sidoqoftë, kjo metodë e "arritjes në fund" tashmë e ka dëshmuar vlerën e saj.

Siç raportohet nga Lenta.Ru, faza e parë e projektit më të madh të shpimit të thellë në koren e tokës është përfunduar me sukses, njoftoi Agjencia Japoneze për Eksplorimin dhe Teknologjinë Detare dhe Tokësore (JAMSTEC) në një njoftim për shtyp.

Qëllimi i eksperimentit Chikyu është të shpojë koren e tokës (askush nuk ka arritur ta bëjë këtë deri tani) duke shpuar një pus prej gjashtë deri në shtatë kilometra.

Shkencëtarët japonezë vendosën të shpojnë në shtratin e detit: pavarësisht nga vështirësitë shtesë të shpimit nënujor, kjo në përgjithësi e thjeshton detyrën: korja e tokës në fund të oqeanit është shumë më e hollë. Instrumenti kryesor i projektit është anija Chikyu, e cila lidhet me shtratin e detit me një sistem mjetesh shpimi dhe tubash. Projekti ndjek disa qëllime: nxjerrjen e materialit të mantelit dhe dërgimin e tij në sipërfaqe, eksplorimin e depozitave minerale, matjen e stresit në kufirin e pllakave tektonike pranë Japonisë, që shpesh çojnë në tërmete, për të sqaruar kufirin e poshtëm të biosferës.

Nga 21 shtatori deri më 15 nëntor, u shpua fundi i Hendekut Nankai (në thellësi prej dy deri në katër kilometra). Gjithsej 12 puse u shpuan në gjashtë zona. Puna u pengua nga rryma e fortë Kuroshio (shpejtësia deri në katër nyje) dhe veçoritë e rajonit të shpimit: deformime të rënda të strukturave në kryqëzimet e pllakave. Fundi i njërës prej platformave të stërvitjes u shkëput papritur, duke rezultuar në humbjen e pjesës së stërvitjes dhe instrumenteve.

Shkencëtarët përdorën metodën e prerjes-gjatë shpimit, duke marrë matjet e nevojshme direkt ndërsa biti avancohej në pus, kështu që ata kishin marrë tashmë të dhëna të vlefshme gjeologjike. Me gjithë vështirësitë, faza e parë e projektit përfundoi me sukses. Më 16 nëntor filloi menjëherë i dyti.

Pjesa argëtuese e fizikës teorike (dhe disa thonë se pjesa më e mirë) është se ju mund të bëni një pyetje budallaqe dhe të llogaritni përgjigjen (ndonjëherë budallaqe). Për shembull, çfarë do të ndodhte nëse hapni një vrimë në qendër të Tokës dhe hidheni përmes saj? "Kush do ta bënte një gjë të tillë marrëzi?" - ju pyesni. Me sa duket askush. Një akt i tillë do t'ju vrasë në një mënyrë shumë të sofistikuar dhe do t'ju përçajë miliona herë. Por. Le të supozojmë se ndonjë guximtar vendosi ta bëjë këtë për hir të shkencës? Çfarë mund të ndodhë, teorikisht?

Së pari, le të themi të dukshmen: nuk mund të shponi një vrimë në qendër të Tokës. Të thuash se nuk kemi kapacitete të mjaftueshme teknike për të kryer këtë veprim domethënës, do të ishte një ekzagjerim shumë, shumë i madh. Por, sigurisht, ne mund të shpojmë vrima në Tokë në parim. Sa thellë kemi shkuar?

Sot, vrima më e thellë në planet është pusi super i thellë Kola. Shpimi i tij filloi në vitet 1970 dhe përfundoi rreth 20 vjet më vonë, kur shpuesit arritën një thellësi prej 12,262 metrash. Kjo është afërsisht 12 kilometra. Por kjo nuk është as një fije floku në krahasim me diametrin e Tokës. Pse u ndalëm? Ndërsa i afroheni qendrës së Tokës, gjithçka ngrohet dukshëm. Kjo është për shkak se bërthama e Tokës është bërë prej metali të lëngshëm dhe nxehet në 5400 gradë Celsius. Dhe tashmë në një thellësi prej 12 kilometrash, shpuesit hasën në temperatura 170 gradë Celsius.

Unë mendoj se ju e dini se në këtë temperaturë nuk do të jetoni gjatë.

Por nëse arrini disi të zhyteni edhe më thellë, në një thellësi prej 48 kilometrash do të gjeni magmë. Në këtë moment ju do të digjeni.

Dhe madje duke supozuar se keni arritur të kapërceni këtë shqetësim të sikletshëm, nëse keni krijuar një lloj tubi që ju lejon të kaloni në mënyrë të sigurtë nëpër magmën e zjarrtë, vetë ajri do t'ju vrasë. Më saktësisht, presioni i ajrit. Ashtu siç ndjeni presion kur zhyteni thellë në ujë, ndjeni presion kur ka shumë ajër sipër jush (kjo është arsyeja pse atmosfera e trashë e Venusit do t'ju lërë në një tortë). Në planetin tonë, ju duhet të zhyteni 50 kilometra thellë përpara se presioni në tub të bëhet aq i lartë sa në fund të oqeanit.

Prandaj, nëse qëllimi juaj nuk është vetëshkatërrimi, nuk duhet të qëndroni në thellësi të tilla.

Por edhe nëse keni arritur të bëni një tub që ju lejonte të depërtonit në magmë, zgjidhte problemet me ajrin dhe kostumi hapësinor ua lehtësonte fatin, problemet mbeten. Për shembull, rrotullimi i planetit. Në gjysmë të rrugës drejt qendrës së Tokës, ju do të lëvizni anash rreth 2400 kilometra në orë më shpejt se muret e tubit tuaj. Kjo nuk është e mirë për shëndetin tuaj. Ju mund të goditni murin e tubit dhe të vdisni, rezulton.

Epo, nëse e zgjidhim edhe këtë pyetje (dhe disa të tjera që as nuk u lodhëm t'i përmendim), nëse do të kishit mundësi të hidheni nëpër Tokë, vrulli juaj do t'ju lejojë të lëvizni në anën tjetër të bërthamës. Sa kohë do të vazhdojë?

1. Kjo është përgjigja për të gjitha pyetjet, siç e dimë ne. 42 minuta.

Por argëtimi nuk mbaron këtu. Për shkak të gravitetit të fuqishëm të Tokës dhe momentit tuaj të fuqishëm, sapo të jeni në anën tjetër, do të filloni të bini përsëri drejt Tokës. Dhe ju do të shkoni deri në fillim. Ju do të luhateni përpara dhe mbrapa në një valë sinus, si një yo-yo.

Le të shqyrtojmë rënien nga pikëpamja e fizikës. Le të neglizhojmë rezistencën e ajrit (dhe ekzistencën e tij) dhe fërkimin kundër mureve të tunelit. Ne do ta konsiderojmë densitetin e Tokës si homogjene, megjithëse në realitet kjo, natyrisht, nuk është kështu)

Ne zbuluam se rënia juaj do të jetë e ngjashme me lëvizjen në një lavjerrës harmonik dhe llogaritëm kohën gjatë së cilës do të fluturoni pranë Tokës. Sigurisht, atëherë do t'ju duhet ta bëni këtë përsëri dhe përsëri. Edhe pse, për shkak të rezistencës së ajrit dhe mureve dhe johomogjenitetit të Tokës, një ditë rënia juaj do të ndalet dhe ju do të ngecni në qendër të Tokës.

Tani për atë që do të shihni dhe ndjeni. Le të supozojmë se gjatë këtij udhëtimi të vogël nuk do të vdisni nga temperatura, presioni apo mbingarkesa dhe do të jeni në gjendje të monitoroni ndryshimet në mjedis. Fotografia varet shumë nga pika në të cilën keni filluar të bini. Ju ndoshta keni qenë në kontinent. Në këtë rast, së pari ju fluturoni mbi rreth 30 km të kores së tokës. Këtu duhet theksuar se, në parim, të gjitha njohuritë tona për strukturën e Tokës dhe kushtet e saj të thella janë hipotetike dhe të bazuara në të dhëna gjeofizike, si ndryshimet në shpejtësinë e valëve që kalojnë nëpër shtresa të ndryshme. Pra ja ku është. Trashësia e kores kontinentale do të varet nga kushtet tektonike. Më i madhi do të jetë në male (deri në 70-75 km), më së paku në zonat që i nënshtrohen shtrirjes, në skajet oqeanike dhe në depresionet detare. Para së gjithash, ju do të fluturoni përmes një shtrese të përbërë nga sedimente dhe shkëmbinj sedimentarë, nëse janë të pranishëm. Pastaj vjen një shtresë gneissesh dhe shkëmbinj të tjerë metamorfikë. Në to dallohen granitët e futur. Nën këtë shtresë do të ketë bazaltë shumë të metamorfozuar që janë kthyer në amfibolitë dhe granulite. Gjatë gjithë kësaj kohe, presioni dhe temperatura do të rriten në mënyrë të qëndrueshme. Këtu mund të mbani mend për një gjë të tillë si gradienti gjeotermik, i cili tregon se sa rritet temperatura me thellësinë. Ai është shumë i varur nga kushtet tektonike dhe do të jetë maksimal nën male.

Nëse për ndonjë arsye e keni filluar rënien tuaj nga një ishull ose oqean oqeanik, atëherë së pari do të kaloni shtresat sedimentare, më pas llavat e jastëkëve bazalt dhe pritat që çojnë drejt tyre. Ato nënshtrohen nga ndërhyrjet e gabrove. Më në fund, arrini te manteli. Trashësia e kores oqeanike do të jetë shtatë kilometra. Në përgjithësi, fotografia që shihni mund të jetë mjaft e pazakontë dhe varet nga rajoni tektonik në të cilin keni shpuar një vrimë.

Ndarja midis mantelit dhe kores është kufiri Moho. Manteli përbëhet nga peridotite që përmbajnë olivinë (Mg,Fe)2SiO4 dhe piroksen (Mg,Fe)2Si2O6. Kur zhyten, ato do të shndërrohen në polimorfe më të qëndrueshme. Kjo do të vërehet në thellësi rreth 410 dhe 660 km. Ndërsa lëvizni poshtë nga kufiri Moho përmes mantelit mjaft të ngurtë, arrini në një shtresë që duket më viskoze dhe e lëngshme. Fakti është se materiali i kësaj shtrese, astenosfera, i nënshtrohet shkrirjes së pjesshme. Përafërsisht 1-5% e substancës shkrihet (sasia varet shumë nga kushtet tektonike). Presioni i lartë i krijuar nga shtresat e sipërme e pengon atë të shkrihet plotësisht. Shkrirja që rezulton mbështjell kokrrat e mineraleve dhe siguron rrjedhshmërinë e substancës. Këtu mund të formohen edhe vatra të magmës bazë dhe ultrabazike që ngrihen lart. Të gjitha ato shtresa relativisht të forta dhe elastike mbi astenosferë janë litosfera. I ndarë në pjata që ngjajnë me lëkurat e shalqirit, ai rrëshqet përgjatë astenosferës dhe bën lëvizje vertikale, duke lundruar në sipërfaqen e kësaj shtrese viskoze. Poshtë astenosferës dhe në një kufi prej 410 km, dallohet një mezosferë më viskoze. Në këtë pikë, olivina shndërrohet në një modifikim me strukturë spineli.

Manteli i poshtëm fillon në një thellësi prej 660 km. Ndoshta përbëhet nga minerale me strukturë perovskite (Mg,Fe)SiO3 dhe magneziowustit. Në mantelin e poshtëm, mineralet përmbajnë rezerva të mëdha uji. I gjithë manteli nëpër të cilin kalonit ishte i ngurtë, sepse së bashku me temperaturat e larta i nënshtrohej edhe presioneve të larta. Rrymat konvektive në mantel janë shumë të ngadalta për t'u vënë re.

Më në fund, arrini në kufirin e Gutenbergut, duke ndarë thelbin dhe mantelin e poshtëm. Ju jeni të ndarë nga sipërfaqja me 2900 km. Ky kufi mbulohet nga një varrezë malesh me pllaka litosferike të zhytura dhe pjesërisht të shkrira.

Nga 2900 deri në 5120 km ju zhyteni përmes një bërthame të jashtme të lëngshme të përbërë nga një aliazh hekur-nikel me papastërti squfuri, hidrogjeni dhe disa elementë të tjerë. Ekziston një përzierje intensive e materies që krijon fushën magnetike të Tokës, por për shkak të shpejtësisë së ulët nuk ka gjasa ta shihni atë. Bërthama e brendshme e fortë, produkt i ftohjes dhe ngurtësimit gradual të asaj të jashtme, shtrihet në një thellësi prej 6370 km. Ka një përbërje të ngjashme dhe përbëhet nga hekuri, squfuri dhe nikeli.

Një shembull i ngjashëm është dhënë në librin "Fizika argëtuese". Kishte një kapitull për fantazinë dhe realitetin në libra dhe një problem i tillë doli në kontekstin e një prej librave.

Kishte formula llogaritëse për llogaritjen e kohës së udhëtimit. Doli se udhëtimi mund të zgjasë 42 minuta, pavarësisht nga distanca, ku do të përshpejtoni për gjysmën e parë të udhëtimit dhe do të ngadalësoni për të dytën me të njëjtin modul nxitimi.

Shembujt u konsideruan me një hekurudhë të ndërtuar midis Moskës dhe Leningradit dhe përmes udhëtimit nëpër thelbin e tokës.

Prandaj, lindin dy pyetje që nuk do të lejojnë zbatimin e këtij projekti. E para është rezistenca e mjedisit. Treni/personi/kapsula duhet të lëvizë në rënie të lirë në vakum, përndryshe forca e tërheqjes nuk do ta lejojë atë të kapërcejë fazën e fundit të udhëtimit. Thjesht nuk ka inerci të mjaftueshme. Dhe e dyta është se tuneli nëpër të cilin do të lëvizë objekti duhet të jetë ideal. Ai duhet të jetë i drejtpërdrejtë dhe të mos i nënshtrohet ndryshimeve të jashtme, dhe që një person të fluturojë atje është gjithashtu e nevojshme që të ruhen kushtet normale të temperaturës dhe presionit brenda.

Përveç kësaj, ne nuk e dimë plotësisht se si funksionon planeti ynë. Ne as nuk jemi të sigurt nëse Toka ka një bërthamë të fortë apo nëse masa e planetit shpërndahet në mënyrë të pabarabartë nëpër pjesë të ndryshme. Nuk mund ta imagjinojmë se si do të ndikojë në Tokë ndërtimi i një tuneli përmes qendrës.

Video: Çfarë ndodh nëse shponi nëpër tokë dhe hidheni në vrimë?

Pra, tani mund të konkludojmë se është më mirë të mos kërcesh - është e rrezikshme!!! 🙂 🙂