در مرکز زمین چه چیزی پنهان شده است؟ - وبلاگ بام شهر

به گزارش وبلاگ بام شهر، بسیاری از لایه های زمین از دید پنهان هستند. اما اگر بتوانیم مرکز سیاره را به سمت دیگر حفاری کنیم، چه؟ با چه نیروها و دماهای شدیدی در اعماق سیاره روبرو خواهیم شد؟

تینا مزدکی-فشار شدید و دمای متورم با سفر به لایه های زمین و خارج شدن از سمت دیگر همراه است. با این حال، این سفر تنها در داستان های علمی تخیلی امکان پذیر است. حتی اگر حفاری در زمین علمی تخیلی باقی بماند، دانشمندان بر اساس تجربیات دیگر پروژه های حفاری، ایده هایی درباره آنچه ممکن است رخ دهد، دارند.

قطر زمین 12756 کیلومتر است، بنابراین حفاری در سراسر این سیاره به یک مته بزرگ و ده ها کار احتیاج دارد. طبق گفته سازمان زمین شناسی ایالات متحده، اولین لایه ای که از آن حفاری می شود، پوسته است که حدود 100 کیلومتر ضخامت دارد. فشار اتمسفر با حرکت مته دورتر زیر زمین افزایش می یابد. هر 3 متر سنگ برابر است با حدود 1 فشار اتمسفر، فشار در سطح دریا. وقتی در خصوص تعداد زیادی کیلومتر صحبت می کنید، این خیلی سریع اتفاق می افتد.

عمیق ترین چاله ساخت بشر امروزی چاله فوق عمیق کولا در روسیه است که 12.2 کیلومتر عمق دارد. در پایین آن، فشار 4000 برابر سطح دریا است. به گزارش ورلد اطلس، نزدیک به 20 سال طول کشید تا دانشمندان به این عمق دست یابند. طبق داده های لایه زمین از USGS، این هنوز بیش از 80 کیلومتر از لایه بعدی، گوشته فاصله دارد. گوشته لایه ای از سنگ تیره و متراکم به ضخامت 2800 کیلومتر است که تکتونیک صفحه را به حرکت در می آورد.

مرز بین گوشته و هسته موهو ناپیوستگی موهورویچیچ نامیده می شود. دانشمندان برای اولین بار در دهه 1950 و 1960 با پروژه موهول کوشش کردند تا اینجا را به وسیله بستر دریا کاوش نمایند، اما ناموفق بودند.

سوراخی که در کوشش برای حفاری در سیاره ایجاد می شود، فرو می رود، مگر اینکه به طور مداوم مایع حفاری را به داخل سوراخ پمپ کنیم. در حفاری در اعماق دریا و چاه نفت، این مایع ترکیبی از گل است که شامل مواد معدنی سنگین مانند باریم است. وزن سیال فشار داخل سوراخ را با فشار سنگ اطراف متعادل می نماید و از فروریختن سوراخ جلوگیری می نماید.

سیال حفاری دو نقش دیگر را ایفا می نماید: مته را تمیز می نماید تا از شن و ماسه و شن و ماسه ماشین آلات پرتاب نشود و به کاهش دما یاری می نماید، اگرچه خنک نگه داشتن مته در درونی ترین لایه های زمین تقریبا غیرممکن خواهد بود. به عنوان مثال، دمای گوشته 2570 درجه فارنهایت برابر با 1410 درجه سانتیگراد است. فولاد ضد زنگ ذوب می شود، بنابراین این مته باید از یک آلیاژ تخصصی گران قیمت مانند تیتانیوم ساخته شود.

پس از عبور از گوشته، مته در نهایت در حدود 2896 کیلومتر پایین به هسته زمین می رسد. طبق گفته آموزشگاه علوم کالیفرنیا، هسته بیرونی عمدتا از آهن و نیکل مایع ساخته شده است و بسیار داغ است و دمای آن بین 7200 تا 9000 فارنهایت برابر با 4000 تا 5000 درجه سانتیگراد است. حفاری به وسیله این آلیاژ داغ و مذاب آهن نیکل بسیار سخت خواهد بود. این باعث ایجاد طیف وسیعی از مسائل می شود. هسته خارجی آتشین مانند حفاری در یک مایع است و احتمالاً مته را ذوب می نماید مگر اینکه آب سرد به پایین پمپ شود.

سپس، پس از طی 5000 کیلومتر، مته به هسته داخلی می رسد، جایی که فشار آنقدر شدید است که با وجود دمای سوزان، هسته نیکل و آهن جامد باقی می ماند. این فشار چیزی حدود 350 گیگا پاسکال یا 350 میلیون برابر فشار اتمسفر است. در تمام این مدت مته به وسیله گرانش زمین تا هسته پایین کشیده می شود. در مرکز هسته، گرانش مشابه قرار گرفتن در مدار خواهد بود، به طور موثر بی وزن که به این علت است که کشش جرم زمین در همه جهات برابر است.

• تمساحی مقدار کامیون، ماری به مقدار اتوبوس/ عکس

• کلاغ عجیبی که ناگهان آغاز به صحبت کرد!/ عکس

سپس همانطور که مته به سمت دیگر سیاره ادامه می یابد، کشش گرانش نسبت به موقعیت مته تغییر می نماید و عملاً آن را دوباره به سمت هسته می کشد. مته باید در برابر گرانش کار کند زیرا به سمت سطح رانده می شود، به وسیله هسته بیرونی، گوشته و پوسته به عقب برمی شود تا سفر رو به پایین را معکوس کند. اگر همه این موانع رفع شوند، وقتی به نقطه میانی رسیدید، بزرگترین مشکل این است که هنوز راه زیادی در پیش دارید تا به طرف دیگر برسید.

منبع: livescience