Esta idea loca una vez intentada en el pasado por los rusos
Los rusos comenzaron este profundo agujero de la península de Kola en el centro de la tierra. La excavación alcanzó más de cincuenta mil pies y aparentemente se interrumpió debido al hecho de que el núcleo de la Tierra irradiaba temperaturas de más de 500 grados centígrados.
EL AGUJERO MÁS PROFUNDO
ARTÍCULO # 189 • ESCRITO POR ALAN BELLOWS
Hace más de cuarenta años, los investigadores de la Unión Soviética comenzaron un ambicioso proyecto de perforación cuyo objetivo era penetrar en la corteza superior de la Tierra y tomar muestras del área cálida y misteriosa donde se entremezclan la corteza y el manto: la discontinuidad de Mohorovičić, o “Moho”. En esta área, los científicos rusos tuvieron que inventar nuevas formas de perforación, y algunos de sus nuevos métodos demostraron ser bastante ingeniosos. Pero a pesar del valiente esfuerzo que abarcó varias décadas, los rusos nunca alcanzaron su objetivo, y muchos de los secretos de la Tierra quedaron sin descubrir. Sin embargo, el trabajo realizado por los soviéticos proporcionó una gran cantidad de información sobre lo que se encuentra justo debajo de la superficie, y sigue siendo científicamente útil hoy en día. El proyecto se conoce como Kola Superdeep Borehole.
A partir de 1962, el esfuerzo de perforación fue dirigido por el Consejo Científico Interdepartamental de la URSS para el Estudio del Interior y la Superperforación de la Tierra, que pasó años preparándose para el proyecto histórico. Se inició en paralelo a la Carrera espacial, un período de intensa competencia entre los EE. UU. Y la URSS. La encuesta para encontrar un sitio de perforación adecuado se completó en 1965 cuando los líderes del proyecto decidieron perforar en la península de Kola en la parte noroeste de la región. Unión Soviética. Después de cinco años más de construcción y preparativos, el simulacro comenzó a abrirse camino en el suelo en 1970.
Muestras de núcleos de 6 km debajo de la superficie
Dentro del recinto de 200 pies de altura del proyecto reside un aparato de perforación único. La mayoría de las plataformas de perforación profunda utilizan un eje giratorio para perforar el suelo, usando una serie de extensiones que se agregan gradualmente a medida que el agujero se hace más profundo, pero tal método no era viable con un agujero tan profundo como se planeó que Kola fuera. Para superar esto, los investigadores rusos idearon una solución en la que solo giraba la broca en el extremo del eje. Lo lograron al forzar el “lodo de perforación” presurizado, el lubricante bombeado por el eje de perforación, a través de la broca especialmente diseñada para que gire.
Hoy, el agujero más profundo jamás creado por la humanidad se encuentra debajo de la torre que encierra el taladro de Kola. Una serie de perforaciones se separan de la rama central, pero la más profunda se designa como “SG-3”, un agujero de aproximadamente nueve pulgadas de ancho que serpentea más de 12.262 kilómetros (7.5 millas) en la corteza terrestre. El ejercicio pasó veinticuatro años masticando hasta esa profundidad, hasta que su progreso finalmente se detuvo en 1994, a unos 2.7 kilómetros (1.7 millas) de su meta de 15,000 metros.
La plataforma de perforación soviética fue diseñada de tal manera que se proporcionarían muestras de núcleo a lo largo de todo el eje del taladro, proporcionando a los investigadores en la superficie una mirada íntima de la composición de la Tierra a medida que el taladro se aventuraba más hacia abajo. Antes de emprender el proyecto de perforación profunda, los practicantes de geología habían llegado a una serie de conclusiones con respecto a la corteza profunda de la Tierra en base a observaciones y datos sísmicos. Pero como suele ser el caso cuando los humanos se aventuran en lo desconocido, Kola ilustró que la certeza desde la distancia no es certeza en absoluto, y algunas teorías científicas quedaron en la ruina. Se escuchó a un científico comentar: “Cada vez que perforamos un agujero encontramos lo inesperado. Eso es emocionante, pero inquietante “.
Para sorpresa de los investigadores, no encontraron la transición esperada del granito al basalto a 3-6 kilómetros debajo de la superficie. Los datos han demostrado durante mucho tiempo que las ondas sísmicas viajan significativamente más rápido por debajo de esa profundidad, y los geólogos creían que esto se debía a un “sótano” de basalto. En cambio, se descubrió que la diferencia era un cambio en la roca provocado por el intenso calor y la presión, o roca metamórfica. Aún más sorprendente, se descubrió que esta roca profunda estaba saturada en agua que llenaba las grietas. Debido a que no debería encontrarse agua libre a esas profundidades, los científicos teorizan que el agua está compuesta de átomos de hidrógeno y oxígeno que fueron exprimidos de las rocas circundantes debido a la increíble presión. Luego se evitó que el agua subiera a la superficie debido a la capa de rocas impermeables que se encuentra sobre ella.
El repositorio de Kola Core en Zapolyarniy
Otro hallazgo inesperado fue una colección de fósiles microscópicos tan profundos como 6,7 kilómetros debajo de la superficie. Se encontraron veinticuatro especies distintas de microfósiles de plancton, y se descubrió que tenían cubiertas de carbono y nitrógeno en lugar de la típica piedra caliza o sílice. A pesar del duro ambiente de calor y presión, los restos microscópicos estaban notablemente intactos.
Los investigadores rusos también se sorprendieron de lo rápido que aumentaron las temperaturas a medida que se profundizó el pozo, que es el factor que finalmente detuvo el progreso del proyecto. A pesar de los esfuerzos de los científicos para combatir el calor refrigerando el lodo de perforación antes de bombearlo, a doce kilómetros el taladro comenzó a acercarse a su máxima tolerancia al calor. A esa profundidad, los investigadores habían estimado que se encontrarían con rocas a 100 ° C (212 ° F), pero la temperatura real era de aproximadamente 180 ° C (356 ° F), mucho más alta de lo previsto. A ese nivel de calor y presión, las rocas comenzaron a actuar más como un plástico que como un sólido, y el agujero tenía una tendencia a cerrarse cada vez que se sacaba la broca para reemplazarla. El progreso hacia adelante se hizo imposible sin algunos avances tecnológicos y grandes renovaciones de los equipos disponibles, por lo que la perforación se detuvo en la rama SG-3. Si el hoyo hubiera alcanzado la meta inicial de 15,000 metros, las temperaturas habrían alcanzado los 300 ° C proyectados (572 ° F).
Cuando se detuvo la perforación en 1994, el pozo tenía más de siete millas de profundidad (12,262 metros), por lo que es, con mucho, el agujero más profundo jamás perforado por la humanidad. El último de los núcleos que se extrajeron del pozo tenía una fecha de unos 2.700 millones de años, o aproximadamente 21 millones de veces más que Coca Cola. Pero incluso a esa profundidad, el proyecto Kola solo penetró en una fracción de la corteza continental de la Tierra, que oscila entre veinte y ochenta kilómetros de espesor.
El sitio de perforación de Kola a partir de 2012
Kola no fue el primer ni el último intento de perforar un pozo superprofundo, pero hasta ahora ha sido el más exitoso. En 1957, Estados Unidos se embarcó en un proyecto similar denominado Proyecto Mohole, pero ese intento de perforar el fondo del océano se canceló debido a la falta de fondos. Hoy, el Programa Integrado de Perforación del Océano busca penetrar en la corteza mucho más delgada del fondo del océano para sondear la corteza inferior de la Tierra.
El enorme depósito de muestras de núcleos se encuentra en Zapolyarniy, a unos 10 kilómetros al sur del pozo. El Kola Superdeep Borehole fue un sitio científicamente útil hasta 2008, cuando el sitio fue abandonado. En la Rusia soviética, taladra a aburrirte.
Otro intento tendrá lugar pronto
La misión de mil millones de dólares para alcanzar el manto de la Tierra
Por Tom Levitt, para CNN
Actualizado 2:54 PM ET, martes 2 de octubre de 2012
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Los científicos planean la misión de perforar el manto de la Tierra y traer de vuelta las primeras muestras frescas
Mantle podría contener pistas sobre el origen y la evolución del planeta.
El geólogo lo llama el “esfuerzo más desafiante en la historia de la ciencia de la Tierra”
Si el proyecto obtiene el visto bueno, el equipo espera alcanzar el manto a principios de 2020
Los humanos han llegado a la luna y planean devolver muestras de Marte, pero cuando se trata de explorar la tierra debajo de nuestros pies, solo hemos arañado la superficie de nuestro planeta.
Esto puede estar a punto de cambiar con una misión de $ 1 mil millones para perforar 6 km (3.7 millas) debajo del fondo marino para llegar al manto de la Tierra, una capa de 3000 km de espesor de roca que se deforma lentamente entre la corteza y el núcleo que constituye la mayoría de nuestro planeta, y traer de vuelta las primeras muestras frescas.
Podría ayudar a responder algunas de nuestras preguntas más importantes sobre los orígenes y la evolución de la Tierra, con casi todo el fondo marino y los continentes que conforman la superficie de la Tierra que se origina en el manto.
Los geólogos involucrados en el proyecto ya lo están comparando con las misiones Apollo Moon en términos del valor de las muestras que podría producir.
Sin embargo, para alcanzar esas muestras, el equipo de científicos internacionales primero debe encontrar la manera de abrirse camino a través de rocas ultraduras con tuberías de perforación de 10 km de largo (6.2 millas), un desafío técnico que uno de los proyectos Los líderes Damon Teagle, de la Universidad de Southampton del Reino Unido, llaman “el esfuerzo más desafiante en la historia de la ciencia de la Tierra”.
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Su tarea será aún más difícil de realizar en medio del océano. Es aquí donde la corteza terrestre es más delgada a unos 6 km en comparación con 60 km (37.3 millas) en tierra.
Ya han identificado tres posibles ubicaciones, todas en el Océano Pacífico, donde el fondo del océano se formó en crestas relativamente rápidas de expansión en el medio del océano, dice Teagle.
El agujero que perforarán tendrá solo 30 cm de ancho desde el fondo del océano hasta el interior del manto, una hazaña de ingeniería monumental.
“Será el equivalente a colgar una cuerda de acero del ancho de un cabello humano en el fondo de una piscina e insertarla en un dedal de 1/10 mm de ancho en la parte inferior, y luego perforar unos metros en los cimientos, “dice Teagle.
Para llegar al manto, los científicos dependerán de un buque de perforación japonés de alta mar llamado Chikyu, lanzado por primera vez en 2002 y capaz de transportar 10 km de tuberías de perforación. Ya ha establecido un récord mundial para el hoyo más profundo en la historia científica de la perforación oceánica, llegando a 2.2 km en el fondo marino.
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Lo que hace que la tarea sea aún más difícil es que, actualmente, las brocas tienen una vida útil limitada de entre 50 y 60 horas antes de necesitar ser reemplazadas, lo que significa que la perforación podría llevar muchos años a menos que la tecnología mejore.
Los primeros intentos de alcanzar el manto de la Tierra en realidad comenzaron a principios de la década de 1960. Apodado “Proyecto Mohole” por el meteorólogo croata Andrija Mohorovicic, quien descubrió por primera vez el límite entre la corteza terrestre y el manto, un equipo de científicos estadounidenses logró perforar unos metros en la corteza oceánica frente a la isla de Guadalupe en el Pacífico oriental. El logro fue reconocido por un telegrama del presidente John F.Kennedy, pero el proyecto se cerró en 1966.
Desde entonces, un proyecto ruso en el extremo norte de la península de Kola durante la década de 1980 ha tomado el récord del pozo más profundo jamás perforado, llegando a 12 km en la corteza terrestre.
Y en 2011, el gigante petrolero Exxon Mobil registró un pozo aún más largo a poco más de 12 km en el este de Rusia. Sin embargo, no se perforó verticalmente hacia abajo y solo alcanzó rocas sedimentarias suaves.
Si bien ninguno de estos proyectos de perforación récord se acercó al manto de la Tierra, dieron a los geólogos que lideran el nuevo proyecto, el Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP), la confianza de que los recientes avances en las técnicas de perforación han hecho que sus planes sean más factibles que nunca .
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“Muchas de las tecnologías requeridas son tecnologías convencionales de perforación profunda que actualmente se utilizan en la industria del petróleo y el gas”, explican los geólogos de IODP.
Sin embargo, dados los desafíos y el costo probable de más de $ 1 mil millones, muchos de los cuales aún deben plantearse, los escépticos pueden cuestionar la necesidad de la misión.
Para Teagle, alcanzar el manto de la Tierra proporcionaría un “legado de conocimiento científico fundamental” e “inspiraría” a las generaciones futuras.
“Estaba dando una conferencia a un grupo de estudiantes de secundaria de 15 años recientemente y ellos [y sus maestros] estaban fascinados por la tecnología y la idea de que podríamos volver a entrar en un agujero de unos pocos centímetros de ancho con un sarta de perforación colgada de un barco en mar abierto a 4 km de altura “.
Además del logro técnico de traer muestras, las muestras en sí aclararán muchos de los supuestos que tenemos sobre cómo funciona nuestro planeta. A pesar de representar el 68% de la masa de la Tierra, Teagle dice que solo tenemos una idea “razonable” de qué está hecho el manto y cómo funciona.
“[El manto] es el motor que impulsa el funcionamiento de nuestro planeta y por qué tenemos terremotos, volcanes y continentes. Tenemos las caricaturas de los libros de texto, pero faltan conocimientos detallados”, dice.
El gobierno japonés ya ha invertido sustancialmente en el proyecto a través de la construcción de Chikyu, y algunos científicos consideran que la misión es el “proyecto lunar” del país.
Si el apoyo japonés se puede combinar con otros fondos, Teagle dice que podrían comenzar a perforar antes del final de la década, haciendo posible que los humanos finalmente lleguen al manto de la Tierra a principios de 2020.
