Путешествие к центру Земли станет возможным через 10 лет

Достичь мантии Земли — слоя, находящегося между земной корой и ядром планеты, — эту цель, помимо героев научно-фантастического романа, преследовал амбициозный научный проект 60-х годов прошлого века. Он провалился из-за финансовых и технических трудностей. В ближайшее время стартует новый, который по значимости и сложности сравнивается авторами с первыми полетами на Луну. Опыт предыдущих бурений принес всякие неожиданности. Может быть, Жюль Верн попал в точку, описывая в своем романе монстров, обитающих в недрах планеты?

Фото: Фото: AP

Цель проекта — добыть вещество мантии и доставить его на поверхность. Впервые границу, где земная кора сменяется мантией, определил Андрей Мохоровичич в 1909 году. На глубине около 35 километров он зафиксировал резкое возрастание скорости сейсмических волн. По его имени эта граница была названа "границей Мохо".

Авторы новой старой идеи Дэймон Тигль из Университета Саутгемптона (Великобритания) и Беннуа Ильдефонс из Университета Монпелье (Франция) полагают, что, несмотря на трудности, связанные с глубоководными работами, человечество сегодня располагает современными технологиями для достижения границы Мохо, и предполагают сделать это уже через десять лет. Бурить будут на океаническом дне, поскольку здесь толщина земной коры минимальна и составляет от пяти до десяти километров.

Идея "пощупать" мантию возникла в научных кругах в 1957 году. "Проект Mohole" (Mohorovicic hole — "дыра Мохоровичича") возглавила Академия наук США, в рамках которой была создана специальная комиссия. В 1961 году были начаты работы по бурению пяти скважин возле острова Гваделупа в Мексике, однако удалось пробурить только 180 метров. Очень дорогостоящий, с алмазными сверлами бур сломался, упершись в базальтовый слой. В 1966 году правительство прекратило финансирование работ из-за непомерного бюджета и сделало ставку на лунный проект.

Читайте также: Космос предупредит о землетрясениях

Но грандиозная задача, возможно, будет под силу новой "Комплексной программе океанического бурения" (Integrated Ocean Drilling Program — IODP), пишет Nature. В ближайшие пять лет предполагается осуществить предварительную геодезическую разведку трех возможных мест бурения. Начнут с тех, которые были выбраны в Тихом океане в рамках первого проекта в районе Гавайских островов, Калифорнии и Коста-Рики. Пробное бурение будут вести специализированные судна — японское Chikyu и американское Joides (около Коста-Рики).

Фото: AP

Идеальное место выбрать трудно. С одной стороны, предпочтение отдается бурению в тех местах, где древние породы выходят под океанское дно. Однако, с другой, надо обеспечить охлаждение бура, поэтому нежелательно бурить в местах, где сильна вулканическая деятельность, а именно таковыми являются тектонические разломы. Наверняка встанет вопрос о новых материалах для сверл (сейчас они сделаны из стали), поскольку опыт советских и американских сверхглубоких бурений показывает, что при приближении к мантии твердость породы увеличивается. Американцы при бурении на Гавайях рассказывали, что сверла иногда как будто откусывал какой-то "подземный демон". Так что, может, Жюль Верн и здесь попал в точку, описывая в своем романе монстров, обитающих в недрах Земли?

Даже не привлекая специальные фонды, новый проект может быть реализован уже в течение текущего десятилетия, полагают ученые. В апреле будет снаряжена первая экспедиция. Особые надежды возлагаются на японские технологии. Научно-исследовательское судно Chikyu водоизмещением 57 тысяч тонн и длиной 210 метров способно перевозить одновременно десять километров буровых труб. Оно предназначено для работы на глубинах до 2500 метров и до 7000 метров ниже морского дна. Буровой шлам (частицы породы, раскрошенной буром, плавающие в специальном буровом растворе), поднимающийся в зазоре между двумя вставленными друг в друга трубами, также охлаждает сверла и датчики. Судно контролируется GPS-навигацией для стабилизации положения на воде.

Мантия составляет около 68 процентов массы нашей планеты. Ее образцы в виде лавы изучаются учеными, однако в результате взаимодействия с атмосферой они имеют отличный от реального состав. Поэтому анализ мантии, взятой "с места", может дать ключ к пониманию эволюции планеты в целом и ответить на более частные вопросы: как сформировалась океаническая кора, что представляет собой граница между корой и мантией и на какой предельной глубине могут жить микроорганизмы. Прежде было принято думать, что они населяют тонкий слой подводного грунта, однако в старых скважинах удавалось обнаружить бактерии на глубине больше километра. Глубина, на которой обнаружат последнее живое существо, будет автоматически считаться нижней границей биосферы — а со сдвигом границы должны измениться и оценки количества биоматерии на планете.

"Бурение земной коры до достижения мантии — это самая сложная задача в истории наук о Земле. Она на многие годы вдохновит, создаст базу и обеспечит материалом для исследований следующие поколения геофизиков, биологов, инженеров и технологов", — говорят ученые.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"