۱۳۷۹۸۰۵
۲ نظر
۱۵۸۴۲۳
۲ نظر
۱۵۸۴۲۳
پ

اگر زمین را تا آخر سوراخ کنیم، چه اتفاقی می‌افتد؟

برای حفاری تا اعماق زمین به یک مته بسیار عظیم نیاز داریم و این کار دهه‌ها طول خواهد کشید

برترین‌ها: شاید از خود پرسیده باشید اگر شروع به کندن زمین کنید و لایه‌های درونی زمین را یکی پس از دیگری سوراخ کنید، به کجا خواهید رسید و آیا اساسا چنین کاری از نظر عملی شدنی و انجام‌پذیر است؟

اگر زمین را تا آخر سوراخ کنیم، چه اتفاقی می‌افتد؟

لایوساینس در گزارشی که در همین زمینه منتشر کرد، می‌نویسد به دلیل فشار‌ها و دماهای شدید درون زمین، سفر به لایه‌های زمین و خارج شدن از سمت دیگر تنها در داستان‌های علمی‌‌ــ تخیلی امکان‌پذیر است. با این حال، دانشمندان بر اساس تجربیاتی که از طریق پروژه‌های حفاری به دست آورده‌اند، تقریبا می‌دانند که با حفاری زمین چه عجایبی در انتظارمان خواهد بود.

قطر زمین ۱۲ هزار و ۷۵۶ کیلومتر است. بنابراین دست‌کم به لحاظ نظری و روی کاغذ، برای حفاری تا اعماق زمین به یک مته بسیار عظیم نیاز داریم و این کار دهه‌ها طول خواهد کشید.

بر اساس اعلام سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا، نخستین لایه‌ای که در حفاری با آن مواجه می‌شویم، پوسته زمین است که حدود ۱۰۰ کیلومتر ضخامت دارد.

نکته اول اینکه فشار جوی با حرکت مته به اعماق زمین افزایش خواهد یافت. داگ ویلسون، پژوهشگر ژئوفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا، به لایو‌ساینس می‌گوید هر سه متر سنگ معادل حدود یک فشار جوی یعنی فشار در سطح دریا است.

او می‌گوید زمانی که درباره اعماق چند کیلومتری صحبت می‌کنید، این افزایش فشار خیلی سریع اتفاق می‌افتد. عمیق‌ترین حفره ساخت بشر چاه ابرژرف کولا در روسیه است که ۱۲.۲ کیلومتر عمق دارد و فشار در عمق آن چهار هزار برابر فشار در سطح دریا است.

گزارش ورلد‌ اطلس نشان می‌دهد که دستیابی به این عمق برای دانشمندان مستلزم صرف ۲۰ سال زمان است که بر اساس داده‌های سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا، همین عمق هنوز ۸۰ کیلومتر با لایه بعدی یعنی گوشته فاصله دارد. گوشته زمین لایه‌ای از سنگ تیره و متراکم به ضخامت دو هزار و ۸۰۰ کیلومتر است که تکتونیک صفحه‌ای را به حرکت در می‌آورد.​

مرز بین گوشته و هسته «موهو» نام دارد که از اصطلاح «ناپیوستگی موهوروویچیچ» گرفته شده است. دانشمندان نخستین بار در دهه‌های ۵۰ و ۶۰ در قالب پروژه «موهول» تلاش کردند زمین را از طریق بستر دریا کاوش کنند، اما تلاش آن‌ها ناکام ماند.

حفره‌ای که در تلاش برای حفاری در زمین ایجاد می‌شود، فرو می‌ریزد، مگر اینکه به طور مداوم مایع حفاری را به داخل حفره پمپ کنیم. در حفاری در اعماق دریا و چاه نفت، این مایع ترکیبی از گل‌ولای و به عبارتی شامل مواد معدنی سنگین مانند باریوم است.

به گفته ویلسون، در واقع وزن سیال فشار داخل حفره را با فشار سنگ اطراف متعادل و از فروریختن حفره جلوگیری می‌کند. سیال حفاری در عین حال دو نقش دیگر نیز ایفا می‌کند: مته را تمیز می‌کند تا شن و ماسه به ماشین‌آلات نچسبد و به کاهش دما هم کمک می‌کند؛ اگرچه خنک نگه داشتن مته در درونی‌ترین لایه‌های زمین تقریبا غیرممکن خواهد بود.

دمای گوشته حدود یک هزار و  ۴۱۰ درجه سانتی‌گراد است که در این دما فولاد ضدزنگ هم ذوب می‌شود. از این رو مته‌ای که برای این کار از آن استفاده می‌شود، باید از یک آلیاژ خاص گران‌قیمت مانند تیتانیوم ساخته شود.

پس از عبور از گوشته، مته در نهایت در عمق حدود دو هزار و ۸۹۶ کیلومتری به هسته زمین می‌رسد. طبق اعلام آکادمی علوم کالیفرنیا، هسته بیرونی زمین عمدتا از آهن و نیکل مایع ساخته شده و بسیار داغ است و دمای آن نیز به حدود چهار تا پنج هزار درجه سانتی‌گراد می‌رسد. از این رو حفاری در درون این ترکیب داغ و مذاب آهن و نیکل بسیار دشوار خواهد بود.

دیمون تیگل، استاد ژئوشیمی دانشگاه ساوت‌همپتون بریتانیا، به لایوساینس می‌گوید که این مسئله دشواری‌های زیادی به دنبال دارد. هسته خارجی داغ باعث می‌شود کار حفاری شبیه به حفاری در مایع باشد؛ مایعی که احتمالا مته را ذوب می‌کند، مگر در صورتی که آب سرد به پایین پمپ شود.

در ادامه، با رسیدن به عمق پنج هزار کیلومتری، مته ما به هسته داخلی خواهد رسید؛ جایی که فشار به حدی شدید است که هسته نیکل و آهن با وجود دمای سوزان جامد باقی می‌ماند. به گفته تیگل، این فشار به قدری زیاد است که تصور آن نیز دشوار است. چیز حدود ۳۵۰ گیگا‌پاسکال یا به عبارتی ۳۵۰ میلیون برابر فشار اتمسفر.

گرانش زمین هم در تمام این مدت مته را به سمت خود تا هسته پایین می‌کشد. در واقع گرانش در مرکز هسته مشابه قرار گرفتن در فضا خواهد بود. به عبارت دیگر، حالتی شبیه بی‌وزنی. به گفته ویلسون، دلیل این امر آن است که در این حالت، جاذبه جرم زمین در همه جهات برابر خواهد بود.

سپس با ادامه حرکت مته به سمت دیگر زمین، کشش گرانش نسبت به موقعیت مته تغییر می‌کند و عملا آن را دوباره به سمت هسته و به سمت پایین می‌کشد. از اینجا به بعد، مته در مسیرش به سمت سطح زمین باید در برابر گرانش مقاومت کند و از درون هسته بیرونی، گوشته و پوسته بگذرد. از این رو، رسیدن به مرکز هسته زمین تنها نیمی از ماجرا است. بزرگ‌ترین مشکل از جایی شروع می‌شود که به فرض بخواهیم حفاری را ادامه دهیم تا بتوانیم به طرف دیگر زمین برسیم.

پ
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن برترین ها را نصب کنید.

همراه با تضمین و گارانتی ضمانت کیفیت

پرداخت اقساطی و توسط متخصص مجرب

ايمپلنت با ١٥ سال گارانتي 9/5 ميليون تومان

ویزیت و مشاوره رایگان
ظرفیت و مدت محدود
آموزش هوش مصنوعی

تا دیر نشده یاد بگیرین! الان دیگه همه با هوش مصنوعی مقاله و تحقیق می‌نویسن لوگو و پوستر طراحی میکنن
ویدئو و تیزر میسازن و … شروع یادگیری:

محتوای حمایت شده

تبلیغات متنی

سایر رسانه ها

    نظر کاربران

    • جمال

      واقعا مطلب جالب و جذابی بود

    • رویا

      مطلب بسیار جالبی بود ،ممنون

    ارسال نظر

    لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.

    از ارسال دیدگاه های نامرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.

    لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.

    در غیر این صورت، «برترین ها» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.

    بانک اطلاعات مشاغل تهران و کرج