Een van de vreemdste facetten van moderne exploratie is dat we nu meer ervaring hebben met het oppervlak van Mars dan de aardlaag niet te ver onder onze voeten. Bijna alles wat we weten over de mantel - de 1.800-mijl dikke semi-gesmolten laag van de planeet onder de korst - komt indirect: van computersimulaties, van mantel afgeleide rotsen die hun weg naar het oppervlak vonden en observatie van aardbevingsgolven die bewegen door de mantel.
De internationale groep wetenschappers die deel uitmaakt van het Integrated Ocean Drilling Program (IODP), hoopt echter dat dit snel zal veranderen. Als onderdeel van een nieuw project zijn ze van plan om ongeveer 3, 7 km diep in de aarde onder de Stille Oceaan te boren om de mantel te bereiken - en voor het eerst in de menselijke geschiedenis monsters van mantelrots te brengen. Damon Teagle, een geochemist aan de Universiteit van Southampton in Engeland en een van de projectleiders, vertelde CNN dat het "de meest uitdagende onderneming in de geschiedenis van de aardwetenschappen zal zijn."
De eerste poging om door de korst naar de mantel te boren, Project Mohole, bereikte 600 voet onder de zeebodem voor Mexico voordat hij in 1966 werd verlaten. Daaropvolgende pogingen gingen steeds dieper en op 6 september ging het boorschip van de IODP, de Chikyu, vestigde een wereldrecord door bijna 7.000 voet onder de zeebodem voor Japan te boren en rotsmonsters te brengen.
Het boorschip Chikyu, afgebeeld voor de kust van Japan, zal worden gebruikt om naar de mantel te boren. (Afbeelding via IODP) Het ambitieuze nieuwe project wil bijna drie keer zo diep gaan. IODP-wetenschappers hebben drie verschillende locaties in de Stille Oceaan geselecteerd waar de korst het dunst is - deze werd relatief snel gevormd bij het verspreiden van mid-oceanische ruggen, waar nieuwe korst kristalliseert als de platen uit elkaar bewegen. Hoewel het boren vanaf een drijvend schip op zee veel problemen oplevert, is het doorlopen van de oceanische platen die de zeebodem vormen een veel eenvoudigere manier om bij de mantel te komen dan proberen te boren door de continentale platen - de oceaanbodem varieert van vier tot zes mijlen dik, terwijl de continenten 20 tot 30 mijl naar beneden gaan.
Toch zal het binnendringen in de oceaanbodem een ongekende uitdaging zijn. Het project kost minstens $ 1 miljard, waarvan sommige nog moeten worden verhoogd, en het boren zal waarschijnlijk jaren duren. De apparatuur zal worden neergelaten door meer dan een mijl water, en de stress die de hardmetalen boren tegenkomen als ze door hard stollingsgesteente zeebodemsteen slijpen vereist dat elk bit moet worden vervangen na slechts 50 tot 60 uur gebruik.
Vanwege de stress van doordringend zeebodemgesteente moeten boren al na 50 tot 60 uur gebruik worden vervangen. (Afbeelding via IODP) De extreme nauwheid van het gat zelf (slechts 11 inch breed) verhoogt ook de moeilijkheidsgraad van de operatie. "Het komt overeen met het laten bungelen van een staalstreng met de breedte van een mensenhaar in het diepe uiteinde van een zwembad en het in een vingerhoed van 1/10 mm breed op de bodem steken en vervolgens een paar meter in de funderingen boren, 'Zei Teagle.
Terwijl de oefening daalt, zal het team herhaaldelijk rotskernen ophalen van ongeveer drie centimeter breed en 30 voet lang voor wetenschappers om te bestuderen. Als de missie erin slaagt de hele mantel te bereiken, zal de wetenschappelijke uitbetaling aanzienlijk zijn, omdat monsters van mantelrots geologen zullen helpen de laag beter te begrijpen die meer dan 84 procent van het volume van de planeet uitmaakt. "Is de motor die aandrijft hoe onze planeet werkt en waarom we aardbevingen en vulkanen en continenten hebben", zei Teagle. "We hebben de stripboeken, maar gedetailleerde kennis ontbreekt."
Voor Teagle en anderen vertegenwoordigt de missie ook het soort ambitieuze, grootse project dat generaties jonge mensen kan inspireren om betrokken te raken bij de wetenschap, zoals NASA's Apollo-missies en de meer recente Curiosity-rover. Teagle zegt dat het succesvol bereiken van de mantel revolutionair zou zijn en dat het een nieuwe "erfenis van fundamentele wetenschappelijke kennis" zal achterlaten.
