Японци дупчат Земята до мантията й

https://www.24chasa.bg/Article/1455387 www.24chasa.bg
Корабът “Чикю” преди началото на най-важната си мисия СНИМКИ: АГЕНЦИЯ ЗА ПОДЗЕМНИ ПРОУЧВАНИЯ НА ЯПОНИЯ

Геолози се готвят за експедиция, която може да бъде сравнена с първия полет до Луната. Изследователите смятат да пробият дупка до земната мантия, което досега никой не е правил, информира сп. "Ню сайънтист".

С японския кораб "Чикю", оборудван за сондажи в дълбоки води, учените планират да се достигне до разлома, който предизвика катастрофалното земетресение и цунамито през миналата година. Получените данни може да преобърнат представите за еволюцията и строежа на Земята. Има и вероятност да бъде открито нещо непредвидено, вярват експертите. Например микроорганизми, живеещи в мантията.

Земната мантия е слоят между земната кора и земното ядро. Дебела е до 2900-3000 км. Въпреки че тя съставлява 68% от масата на планетата, хората знаят твърде малко за нея.

"Не разполагаме с нито един чист образец от мантията", признава Деймън Тигли от британския океанографски център. Той е част от международния екип, който работи върху водения от японците проект.

Досега до учените са достигали проби от вътрешността на Земята, но всички са били замърсени. Например вулкани са изхвърляли редки скали, показващи, че мантията съдържа богати на магнезий и бедни на силиций минерали като оливин и пироксен.

Някои места от океанското дъно някога също са били част от мантията. Контактът с морската вода обаче драстично е променил състава им.

Разликата между тези проби и взетите направо от мантията може да бъде сравнена с разликата между метеоритите, паднали от Марс, и пробите, добити директно от Червената планета.

Без чисти проби от вътрешността на Земята геолозите трудно могат да потвърдят дори обикновени факти за нашата планета, включително от какво е направена мантията, как се е формирала и как функционира.

Досега никой не е успявал да пробие земната кора повече от една трета от разстоянието до мантията. Рекордът принадлежи на сондаж, дълбок 1507 м, край бреговете на Коста Рика. Хитрината тук е, че точно в този район земната кора е дебела само 5,5 км.

През април екипът на "Чикю" успя да постави рекорд за най-дълбок подводен сондаж. Общата дълбочина, достигната край бреговете на префектура Мияги, бе 7740 м.

Сондажи на суша са достигали по-големи дълбочини. Те обаче остават твърде далече от мантията, тъй като на континентите земната кора е по-дебела.

За достигането на по-големи дълбочини е нужно да се изработи сонда, каквато още не е създадена. Въпросът не е толкова в дължината, колкото в материала, от който да се изработи свределът. При пробиване на отверстие с диаметър от 30 см в твърди магмени скали със скорост 1 м/час свределът има около 50 ч живот. Новият свръхтвърд материал трябва да издържа на налягане до 2 килобара и температура до 250 градуса.

Според доклад на компанията "Блейд енерджи", изготвен през 2011 г., проектът е технически изпълним. Остава само осигуряването на финансите.

За експедицията на "Чикю" ще отидат около 1 млрд. долара. Сумата се поема от японското правителство. Други страни също изявяват готовност да се присъединят към проекта.

Корабът "Чикю" е дълъг 210 м, оборудван е с най-модерна техника. Цунамито миналата година сериозно повреди морския съд. Огромната вълна го завлече на 300 м навътре в морето, по корпуса на кораба имаше и пробойна от около 1,5 м. Няколко месеца по-късно "Чикю" бе ремонтиран.

Освен подробности за състава на мантията учените смятат, че ще намерят отговор и на въпроса възможен ли е живот на десетки километри под повърхността на земята. Последните открития показват, че подобни организми, наричани екстремофили, не са изключени. Миналата година американски екип от университета в Принстън се натъкна в Южна Африка на червеи, живеещи на 4000 м под земята.

Голямото налягане, изглежда, не би трябвало да е проблем за екстремофилите. В лабораторни условия микробите може да издържат на налягане до 1100 атмосфери.

Разгадават недрата чрез звукови вълни

Както съобщи изданието "Физикуърлд", в началото на май японски учени използваха звукови вълни, за да определят състава на вътрешната мантия на Земята и да се опитат да разрешат загадката с липсващия силиций на планетата ни.

Екип, ръководен от геофизика Мотохико Мураками от университета на Тохоку, установи, че 93 процента от долната мантия се състоят от силикатния минерал перовскит. Това разрешава проблем, появявал се многократно в моделите за земния състав.

В лабораторни условия японските учени възпроизведоха средата на долната мантия. Те пускаха звукови вълни през различни минерали при плътност, налягане и температури, съответстващи на условията, съществуващи на повече от 660 км под повърхността. Сравненията на резултатите със сеизмични данни показват, че долната мантия е много по-богата на силиций от горната.

Новите данни показват също, че материали между долната и горната мантия почти не се обменят. Вероятно това се дължи на фракционното кристализиране на океана от магма в долната мантия в ранната история на Земята. Това първично разслояване на химикалите, изглежда, се е запазило и до днес.

Начинанието се определя от световната наука като голям пробив.