Projek Baru Bermula untuk Mengebom ke Mantle Bumi, 3.7 Mil Down

Salah satu aspek eksplorasi moden yang mengejutkan adalah kita kini mempunyai lebih banyak pengalaman dengan permukaan Marikh daripada lapisan bumi yang tidak terlalu jauh di bawah kaki kita. Hampir segala-galanya yang kita ketahui tentang mantle-lapisan separa lebur yang tebal 1, 800-batu planet di bawah kerak-datang secara tidak langsung: dari simulasi komputer, batu yang berasal dari mantel yang membuat jalan ke permukaan dan memerhatikan gelombang gempa yang bergerak melalui mantel.

Sekumpulan saintis antarabangsa yang membentuk Program Penggerudian Laut Bersepadu (IODP), bagaimanapun, berharap dapat segera berubah. Sebagai sebahagian daripada projek baru, mereka merancang untuk menggerudi kira-kira 3.7 batu ke bawah bumi di bawah Lautan Pasifik untuk mencapai mantel-dan membawa contoh-contoh batu mantel untuk kali pertama dalam sejarah manusia. Damon Teagle, ahli geokimia di University of Southampton di England dan salah seorang pemimpin projek, memberitahu CNN bahawa ia akan menjadi "usaha paling mencabar dalam sejarah sains bumi."

Usaha pertama untuk mengetuk kerak ke mantel, Project Mohole, mencapai 600 kaki di bawah dasar laut di Mexico sebelum ditinggalkan pada tahun 1966. Percubaan berikutnya semakin semakin mendalam, dan pada 6 September, kapal pengeboran IODP, Chikyu, menetapkan rekod dunia dengan pengeboran hampir 7, 000 kaki di bawah dasar laut di luar Jepun dan membawa sampel batu.

Kapal penggerudian Chikyu, yang digambarkan di luar pantai Jepun, akan digunakan untuk menggerudi ke mantel. (Imej melalui IODP)

Projek baru yang bercita-cita tinggi itu bertujuan mencapai hampir tiga kali lebih dalam. Para saintis IODP telah memilih tiga tapak yang berlainan di Pasifik di mana keraknya nipis-ia dibentuk dengan cepat pada penyebaran rabung tengah laut, di mana kerak baru menjadi kristal apabila plat bergerak. Walaupun pengeboran dari sebuah kapal terapung di laut memberikan banyak kesulitan, melalui plat lautan yang membentuk dasar laut adalah cara yang lebih mudah untuk masuk ke dalam mantel daripada cuba mengebor melalui plat benua - kerangka laut berkisar empat hingga enam batu tebal, manakala benua pergi 20 hingga 30 batu ke bawah.

Namun, menembusi kerangka lautan akan menjadi cabaran yang belum pernah terjadi sebelumnya. Projek itu akan menelan belanja sekurang-kurangnya $ 1 bilion, beberapa daripadanya masih perlu dibangkitkan, dan penggerudian mungkin mengambil masa bertahun-tahun. Peralatan akan diturunkan melalui lebih daripada satu batu air, dan tegasan bahawa gerudi tungsten carbide bit bertemu ketika mereka menggerudi melalui batuan dasar laut yang keras memerlukan setiap bit perlu diganti setelah hanya 50 hingga 60 jam penggunaan.

Oleh kerana tekanan menembusi batu laut, batu gerudi akan diganti selepas hanya 50 hingga 60 jam penggunaan. (Imej melalui IODP)

Kes sempit lubang itu sendiri (hanya 11 inci lebar) juga meningkatkan kesukaran operasi. "Ia akan menjadi setara dengan tali besi yang lebar rambut manusia di hujung kolam renang dan memasukkannya ke dalam lobang 1/10 mm di bahagian bawah, dan kemudian menggerudi beberapa meter ke asas, "Kata Teagle.

Ketika gerudi turun, pasukan itu akan berulang kali mengambil teras batu kira-kira tiga inci dan panjang 30 kaki untuk para saintis belajar. Sekiranya misi itu berjaya mencapai keseluruhan mantel, hasil saintifik akan menjadi signifikan, kerana sampel batu mantel akan membantu ahli geologi memahami lapisan yang lebih daripada 84 peratus daripada jumlah planet. "Adalah enjin yang mendorong bagaimana planet kita berfungsi dan mengapa kita mempunyai gempa bumi dan gunung berapi dan benua, " kata Teagle. "Kami mempunyai kartun buku teks, tetapi pengetahuan terperinci kurang."

Untuk Teagle dan lain-lain, misi itu juga mewakili jenis projek besar yang bercita-cita tinggi yang dapat memberi inspirasi kepada generasi muda untuk terlibat dalam sains seperti misi Apollo NASA dan pengayuh Rasa Curiosity yang lebih terkini. Teagle mengatakan bahawa berjaya mencapai mantel itu akan menjadi revolusioner dan ia akan meninggalkan "warisan pengetahuan ilmiah asas yang baru."