gerelateerde inhoud
- Vraag Smithsonian: Kon de vulkaan onder Yellowstone National Park ooit uitbarsten?
- Vraag Smithsonian: Waarom houden we zoveel van junkfood?
- Vraag het Smithsonian: Zal de scheve toren van Pisa ooit omvallen?
- Vraag Smithsonian: Hoe blijft een satelliet up-to-date?
Hoe laag kunnen we gaan? Dat is de uitdaging die wetenschappers over de hele wereld de afgelopen vijf decennia zijn aangegaan, waarbij elk een gat probeerde te boren dat dieper gaat dan voorheen.
Het doel: de aardmantel. De mantel maakt 40 procent of meer uit van de planeet, die een straal van 4000 mijl heeft. De mantel van 1.800 mijl dik zit - of beter gezegd, beweegt op en neer - net onder de aardkorst en boven de kern van de aarde. De korst is slechts een klein deel van de planeet - gemiddeld drie tot 25 mijl dik.
De mantel is de belangrijkste motor die de constante evolutie van de planeet aandrijft en bevat een geologisch verslag van een groot deel van de geschiedenis van de aarde.
"Als we een betere kennis hebben van wat de mantel is en hoe de mantel zich gedraagt, hebben we een betere kennis van vulkanen en aardbevingen, en een betere kennis van hoe de planeet als geheel werkt, " zei Benjamin Andrews, een onderzoeksgeoloog en een curator voor de National Rock and Ore Collection in het Smithsonian's National Museum of Natural History.
Wetenschappers deden hun eerste scheur in de mantel in 1958 met Project Mohole. Amerikaanse ingenieurs boorden zich door de Stille Oceaan voor Guadalupe, Mexico. Maar het Congres stopte de financiering in 1966 voordat de boorers ooit de mantel bereikten.
De zoektocht om dieper te boren creëerde een wereldwijde wetenschappelijke wedstrijd verwant aan de Space Race. In 1970 gingen Sovjet-geologen de uitdaging aan en zetten ze hun oefeningen op het schiereiland Kola, dat oostwaarts uit de Scandinavische landmassa steekt.
Het Kola Superdeep-boorgat had een diameter van slechts 9 inch, maar regelt met 12.262 meter 40, 230 voet als het diepste gat. Het duurde bijna 20 jaar om die 7, 5-mijl diepte te bereiken - slechts de helft van de afstand of minder tot de mantel. Onder de meer interessante ontdekkingen: microscopische planktonfossielen die op vier mijl naar beneden zijn gevonden. Het Kola-gat werd verlaten in 1992 toen boormachines hogere temperaturen dan verwacht verwachtten - 356 graden Fahrenheit, niet de 212 graden die in kaart waren gebracht.
De hitte veroorzaakt schade aan apparatuur. En, hoe hoger de hitte, hoe vloeibaarder de omgeving en hoe moeilijker de boring te handhaven, zei Andrews. Het is alsof je een kuil in het midden van een pot hete soep probeert te houden.
In 1990 begonnen Duitse wetenschappers met het Duitse Continentale Diepteboorprogramma in Beieren. De onderzoekers passeerden seismische platen en stuitten op temperaturen tot 600 graden F. Ze slaagden erin om ongeveer zes mijl naar beneden te komen voordat ze geen geld meer hadden. Maar ze verzamelden nieuwe kennis over seismische activiteit en de samenstelling van de korst.
Het is niet verrassend - omdat de korst dunner is - sommige diepe gaten zijn geboord door de oceaanbodem. Het gespecialiseerde Japanse boorschip Chikyu claimt het record voor het diepste offshore-gat dat voor wetenschappelijke doeleinden is geboord - ongeveer 10.000 voet (bijna 2 mijl) onder de zeebodem, volgens James F. Allan, programmadirecteur voor het Ocean Drilling Program bij de National Science Foundation .
De olie- en gasindustrie claimt ook enkele diepe gaten, op land en offshore. BP's Deepwater Horizon heeft het offshore-record. De boorinstallatie - verloren in een explosie in 2010 - slaagde erin om ongeveer 30.000 voet onder de zee te komen, of ongeveer 8 km.
Nu probeert het internationale team dat de Chikyu sponsort alle eerdere records te overtreffen. Het Integrated Ocean Drilling Program bestaat sinds 2003 en wordt hoofdzakelijk gefinancierd door het Japanse ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie en de Amerikaanse National Science Foundation. Ook steun verlenen: het European Consortium of Ocean Research Drilling, de Volksrepubliek China, de Republiek Korea, India, Australië en Nieuw-Zeeland en de Federale Republiek Brazilië.
De inspanning zal naar verwachting vele, zo niet tientallen jaren duren, en kan 1 miljard dollar kosten. Chikyu is in staat om tot 6 mijl van boorpijpen tegelijkertijd te dragen. Maar de boren hebben een beperkte levensduur en hoge temperaturen kunnen bits en pijpen vervormen, om nog maar te zwijgen over het creëren van een puinhoop uit het boorgat. Temperaturen kunnen 1.600 F raken waar de korst de mantel ontmoet, en zo hoog als 4.000 graden aan de onderkant van de mantel.
Boren naar zulke enorme diepten vereist in kaart brengen en seismologieonderzoeken, maar zelfs met die gidsen, "kwamen we af en toe een verrassing tegen, " zei Andrews.
Uiteindelijk is het een ontdekkingsreis. "Een deel van de reden waarom je boort, is omdat je wilt weten wat daar beneden is", zei hij.
Het is jouw beurt aan Ask Smithsonian
