Советите речиси 20 години копале кон центарот на Земјата – на 12 километри ги дочекале услови што никој не ги очекувал
Речиси две децении траел еден од најамбициозните научни проекти на поранешниот Советски Сојуз – обидот човекот да продре подлабоко во Земјината кора отколку кога било претходно.
Проектот не бил само трка за соборување рекорд во длабочина. Тој бил дел од поширокото технолошко и научно натпреварување меѓу Соединетите Американски Држави и тогашниот СССР, двете суперсили кои со децении ја демонстрирале својата моќ во различни области – од вселенските истражувања и развојот на нуклеарно оружје, до обидите да се проникне што подлабоко во внатрешноста на Земјата.
Советскиот Сојуз во 1970 година го започнал проектот Кола – супердлабока дупнатина, на полуостровот Кола, на крајниот северозапад на Русија.
По години непрекинати обиди, дупчењето достигнало длабочина од 12.262 метри.
Со тоа Кола станала најдлабоката вештачки создадена точка во Земјината кора според вертикалната длабочина.
Но и покрај импресивната бројка од повеќе од 12 километри, човештвото успеало да помине само исклучително мал дел од патот до центарот на планетата.
Само 0,2 проценти од патот до центарот на Земјата
Просечниот полупречник на Земјата изнесува околу 6.371 километар.
Тоа значи дека Кола, со своите 12,262 километри, продрела само околу 0,2 проценти од патот до центарот на планетата.
На оваа споредба во едукативно видео на YouTube укажува и научната едукаторка Клео Абрам, објаснувајќи колку малку човештвото всушност успеало физички да продре во внатрешноста на сопствената планета.
Иако 12 километри звучат како огромна длабочина, во споредба со растојанието до центарот на Земјата станува збор само за исклучително тенок површински слој.
Една од најголемите пречки не била само длабочината, туку топлината.
Колку подлабоко се навлегува во Земјата, толку повеќе температурата расте.
Според податоците што ги наведува National Geographic, температурата во внатрешното јадро на Земјата достигнува приближно 5.200 Целзиусови степени.
Тоа се услови во кои речиси секој конвенционален алат се соочува со екстремни ограничувања.
За да може дупчењето да продолжи сè до центарот на Земјата, би била потребна технологија што може да функционира при температури споредливи со оние на површината на Сонцето.
Токму топлината била еден од клучните проблеми со кои се соочил и советскиот проект.
Како што дупчалките навлегувале подлабоко, температурите биле сè повисоки, а карпите почнувале да се однесуваат поинаку отколку што било очекувано врз основа на условите блиску до површината.
Освен температурата, со длабочината драматично расте и притисокот.
Секоја машина или алат што би требало да навлезе кон центарот на планетата би морала да ја издржи огромната тежина на карпестите маси што ја опкружуваат од сите страни.
HowStuffWorks овој проблем го илустрира со проценка од дури 6,6 секстилиони тони карпи кои би вршеле притисок кон внатрешноста.
Во такви услови не е доволно само да се конструира исклучително цврста дупчалка.
Потребен би бил цел систем способен да функционира при температури и притисоци за кои денешната технологија сè уште нема практично решение.
Затоа патот до центарот на Земјата не е прашање само на создавање подолга цевка за дупчење, туку проблем кој истовремено ги опфаќа геологијата, физиката на материјалите, термодинамиката и екстремните притисоци.
Што би се случило ако сепак стигнеме до центарот?
Клео Абрам во своето видео разгледува и хипотетичко сценарио – што би се случило доколку човештвото еден ден развие технологија способна да ги издржи сите овие услови.
Првата голема структура низ која би морале да поминеме е Земјината кора.
Таа е најтенкиот од главните внатрешни слоеви на планетата, но нејзината дебелина не е еднаква насекаде.
Под континентите кората може да достигне дебелина од приближно 70 километри, додека океанската кора е многу потенка и во просек е дебела околу 7 до 10 километри.
Под кората се наоѓа плаштот.
Тој се протега речиси 2.900 километри во длабочина и го сочинува најголемиот дел од внатрешната структура на Земјата.
Поради комбинацијата од огромна температура и притисок, материјалот во плаштот не се однесува како обична цврста карпа каква што ја познаваме на површината.
Плаштот е поделен на горен и долен дел.
Горниот плашт се протега од областа непосредно под кората до неколку стотици километри во длабочина, додека долниот плашт продолжува сè до границата со јадрото, на приближно 2.900 километри.
„Течна супа од метали“
Под плаштот започнува надворешното јадро.
Абрам го опишува како своевидна „течна супа од метали“.
Надворешното јадро започнува на длабочина од околу 2.900 километри и се протега до приближно 5.150 километри.
Тоа е составено главно од течно железо и никел, а температурите достигнуваат неколку илјади степени.
Движењето на електрично спроводливиот материјал во надворешното јадро има клучна улога во создавањето на Земјиното магнетно поле.
Магнетното поле, пак, ја штити нашата планета од голем дел од штетното сончево и космичко зрачење.
Во центарот – цврсто јадро и покрај огромната температура
Уште подлабоко се наоѓа внатрешното јадро.
Тоа започнува на приближно 5.150 километри под површината и се протега до самиот центар на Земјата, на околу 6.371 километар.
Температурите таму се проценуваат на приближно 5.000 до 6.000 Целзиусови степени.
И покрај екстремната топлина, внатрешното јадро не е течно, туку цврсто.
Причината е огромниот притисок.
Тој е толку силен што атомите на железото остануваат збиени во цврста структура, иако температурите би биле доволни железото во нормални услови да биде стопено.
Така, доколку некаква идна технологија успее да ги надмине сите овие ограничувања, човекот би стигнал до место на кое никој досега не бил.
Земјата не е совршена топка
Дополнителна специфичност е и самиот облик на планетата.
Земјата не е совршена сфера.
Во геофизиката нејзиниот облик се опишува како геоид – форма која приближно одговара на средното ниво на светските мориња и го одразува влијанието на гравитацијата и ротацијата на Земјата.
Поради ротацијата, Земјата е малку поширока на екваторот отколку од пол до пол.
Разликата меѓу екваторијалниот и поларниот дијаметар е приближно 43 километри, додека разликата меѓу екваторијалниот и поларниот полупречник изнесува околу 21 километар.
Во однос на планета со дијаметар поголем од 12.700 километри, ова не е огромна разлика, но е доволна Земјата да не може да се смета за совршена топка.
Густината расте колку што се оди подлабоко
Со зголемувањето на длабочината расте и густината на материјалот.
Просечната густина на Земјината кора е околу 2,7 грама на кубен сантиметар, додека просечната густина на целата планета е приближно 5,5 грама на кубен сантиметар.
Во подлабоките слоеви, истовремено со густината, драматично растат и температурата и притисокот.
Токму овие услови го прават директното истражување на внатрешноста на Земјата исклучително тешко.
Зошто Советите морале да се откажат?
Кола достигнала 12.262 метра, но понатамошното дупчење станувало сè потешко.
Колку подлабоко навлегувале, толку поекстремни биле условите.
Температурите растеле, а карпите и опремата почнувале да се однесуваат поинаку од очекуваното.
По речиси две децении проектот постепено бил напуштен.
Но неговото научно значење останало огромно.
Истражувачите добиле можност директно да анализираат примероци од длабоките делови на Земјината кора и да добијат подобра слика за условите што владеат километри под нашите нозе.
Во исто време, проектот покажал и колку ограничени се човечките можности кога станува збор за директно физичко истражување на внатрешноста на планетата.
Повеќето сознанија не ги добиваме со дупчење
Фактот дека најдлабоката дупнатина стигнала само нешто над 12 километри значи дека човекот директно истражил само мал дел од Земјината кора.
Сè што знаеме за огромниот простор под неа не е добиено со физичко дупчење.
Научниците за структурата на Земјата заклучуваат посредно, пред сè преку проучување на сеизмичките бранови, гравитацијата, Земјиното магнетно поле и однесувањето на материјалите при високи температури и притисоци.
Затоа моделите на Земјината внатрешност не треба да се сфатат како нешто што човекот директно го видел.
Станува збор за научни модели изградени врз голем број независни мерења и набљудувања, кои може дополнително да се подобруваат како што се добиваат нови податоци.
Планетата е многу повеќе од нејзината внатрешност
На внатрешната структура на Земјата се надоврзуваат атмосферата, односно нејзиниот гасовит омотач, хидросферата која ја опфаќа водата на планетата и биосферата во која постои живот.
Сите тие заедно создаваат исклучително сложен природен систем.
Поврзаноста на овие делови покажува колку Земјата е сложена и чувствителна планета.
Иако растојанието од површината до центарот изнесува повеќе од 6.000 километри, човештвото досега успеало директно да навлезе само мал дел од тој пат.
Токму затоа Кола не остана запаметена само како обид за поставување светски рекорд.
Таа стана еден од највпечатливите примери за границите на човечката технологија и потсетник дека, иако живееме на Земјата, огромен дел од она што се наоѓа под нашите нозе сè уште го познаваме само посредно.
