Можно ли прорыть Землю до центра? Какие скважины в мире – самые глубокие и зачем они нужны
Что находится в центре Земли?
Два ядра. Внешнее (радиус – 2200 км) состоит из железа. Внутреннее (1250 км) – из железа и никеля. Ядра окружает мантия – тяжелая оболочка, которая дает Земле 80% всего веса, и тоже делится на два слоя. В мантии много химических веществ и особенно воды – в 12 раз больше, чем у всего Мирового океана на поверхности.
Ученые только по косвенным признакам знают, что находится в центре Земли. Помогают сейсмологическая активность и расплавы мантии, которые добираются до поверхности. Это, например, алмазы. Прямого доступа исследовать центр Земли нет.
Почему путешествие к центру Земли невозможно? Как об этом фантазировала литература и кино?
Жюль Верн в романе «Путешествие к центру Земли» описывает свой способ, как добраться к ядру – через исландский вулкан. Герои прошли большой путь и вышли на поверхность через сицилийский вулкан. Но Верн писал роман, основываясь на теории полой земли. Это давно опровергнутая теория, по которой внутри Земли есть безвоздушное пространство с маленькой звездой в центре.
В 2008 году выходила экранизация романа. И там создатели тоже не опирались на науку – температура внутри Земли была 50° (в реальности – больше 6000), герои встречали динозавров и других доисторических животных.
У нас еще нет технологии, которые бы позволяли добраться хотя бы до мантии. Давление внутри Земли в три миллиона раз выше, чем атмосферное. Под таким давлением все вещества радикально меняют свои свойства, поэтому невозможно бесконечно бурить землю.
Пока о прямом изучении центра Земли можно лишь фантазировать через теорию. В 2015 году физик Александр Клотц рассчитал, что если бы человек упал с поверхности Земли в туннель, который ведет прямо к ядру, то полет длился бы 38 минут. Раньше ответ на эту задачу был 42 минуты, но тут Клотц принял в расчет разную плотность Земли, а не рассматривал ее как бильярдный шар.
Но и этот расчет не совсем верный. В 2016-м физики из Пенсильвании добавили в задачу еще одну переменную – сопротивление воздуха. И тогда вышло, что падение к центру Земли займет почти два года.
Какие впадины на Земле – самые глубокие? Зачем они нужны?
США и СССР во время холодной войны пытались пробурить самую глубокую скважину. В 60-х СССР принимает специальную программу для «изучения недр Земли и сверхглубокого бурения».
Главное достижение программы – Кольская сверхглубокая скважина в Мурманской области. Ее бурили 20 лет (с 1970-го по 1990-й). Окончательная глубина скважины – 12262 метра (температура там – больше 200°). Долго это было мировым рекордом – никто глубже не копал землю.
Проектом Кольской занимался министр геологии СССР. И рекорд США (нефтяная скважина в Оклахоме) удалось побить через девять лет после начала бурения. Но бурение проходило тяжело. Буровой инструмент постоянно застревал и отклонялся, поэтому скважина не была ровной, а напоминала крону дерева. В 1990-м году буровая колонна снова заклинила, и только через четыре года проект Кольской сверхглубокой окончательно заморозился.
Можно ли назвать проект Кольской удачным? Главной цели (обнаружить границы в слоях литосферы) она не достигла, но подтвердила предположения ученых, которые сложны для неподготовленного читателя.
Какой проект был у США? Менее успешный. Проект «Мохол» в начале 60-х ставил цель добраться до поверхности Мохоровичича – граница земной коры, которая отделяет ее от мантии. Бурение проходило на дне океана (через 3,5 км воды), но проект застопорился из-за дороговизны.
Сейчас иногда появляются проекты, которые бьют рекорд Кольской сверхглубокой. Например, «Роснефть» в 2017-м объявила, что пробурила нефтяную скважину с глубиной больше 15 км.
