Dziura w ziemi i antarktyczne głębiny

 

O ile wiele nam wiadomo o powierzchniach Księżyca i niektórych planet, to o wnętrzu naszej własnej planety i głębinach Wszechoceanu, a szczególnie oceanów Arktycznego i Antarktycznego. Nie wygląda to budująco, bo wciąż Natura nie daje się naszej – nawet najbardziej finezyjnej i  wyrafinowanej technice. Gigantyczne temperatury i ciśnienia nadal pozostają poza naszym zasięgiem, a dokładna mapa dna Wszechoceanu ma powstać gdzieś koło 2030 roku! A jak na razie, to:

 

Najgłębsza dziura na ziemi została zapieczętowana po tym, jak eksperci odkryli tajemnicze skamieniałości. Na odległym półwyspie w północno-zachodniej Rosji naukowcy spędzili dziesięciolecia drążąc w głąb Ziemi. Na ponad 40.000 stóp ich odwiert jest najgłębszy, do jakiego człowiek kiedykolwiek dotarł. Potem jednak dzieje się coś nieoczekiwanego i naukowcy są zmuszeni na dobre zapieczętować swój eksperyment.

Nic dziwnego, że ludzie są zafascynowani tym, co kryje się głęboko pod powierzchnią ziemi. Ale odkąd pierwszy sztuczny satelita został wysłany w kosmos w 1957 roku, ludzie byli bardziej zafascynowani patrzeniem w niebo, aby odkryć tajemnice gwiazd. A teraz, z pomocą globalnych agencji kosmicznych i prywatnych firm, wiemy o wszechświecie więcej niż kiedykolwiek wcześniej. Ale kiedy nadal patrzymy w niebo ze zdumieniem, czy spoglądamy na inny lecz równie tajemniczy świat na Ziemi?

Szokująco, niektórzy uważają, że nasza wiedza o kosmosie jest teraz większa niż nasze zrozumienie tego, co istnieje pod powierzchnią Ziemi. I chociaż wiele osób wie o wyścigu kosmicznym, który ogarnął Stany Zjednoczone i ZSRR podczas zimnej wojny, niewielu pamięta równie fascynującą bitwę o podbój naszego podziemnego świata.

 

Począwszy od późnych lat pięćdziesiątych rywalizujące zespoły amerykańskich i sowieckich naukowców zaczęły organizować skomplikowane eksperymenty mające na celu penetrację skorupy ziemskiej. Uważa się, że rozciąga się ona na 30 mil w kierunku centrum naszej planety, ale ta gęsta skorupa ostatecznie ustępuje płaszczowi – tajemniczej wewnętrznej warstwie, która stanowi oszałamiające 40 procent masy naszej planety.

Następnie, w 1958 r., Stany Zjednoczone objęły prowadzenie, uruchamiając Projekt Mohole. Operacja zlokalizowana w pobliżu Guadalupe w Meksyku polegała na tym, że zespół inżynierów przewiercił dno Oceanu Spokojnego na głębokość ponad 600 stóp. Jednak osiem lat później ich finansowanie zostało odcięte, a Projekt Mohole został porzucony. Amerykanie nigdy nie dotarli do płaszcza.

Następnie przyszła kolej na Sowietów. 24 maja 1970 r. zespół naukowców rozpoczął drążenia w ziemi poniżej rejonu peczerskiego, słabo zaludnionego regionu na rosyjskim półwyspie Kolskim. Ich cel był prosty: jak najdalej wniknąć w skorupę planety.

 

Co więcej, Sowieci dążyli do osiągnięcia głębokości około 49.000 stóp pod powierzchnią Ziemi. Za pomocą specjalistycznego sprzętu naukowcy zaczęli kopać szereg otworów wiertniczych wychodzących z jednej głównej wnęki. Ale podczas gdy powoli schodzili w dół, poszukiwacze w Ameryce poczynili własne postępy.

W 1974 roku Lone Star Production Company wierciła w poszukiwaniu ropy w hrabstwie Washita w zachodniej Oklahomie. W tym czasie firma stworzyła „dziurę Bertha Rogers” – sztuczny cud, który sięgał ponad 31.400 stóp, czyli prawie sześć mil, pod powierzchnię ziemi.

Chociaż Lone Star nie znalazła tego, czego szukała, jej wysiłek pozostał najgłębszą dziurą na planecie przez kolejne pięć lat. Następnie, 6 czerwca 1979 roku, jeden z odwiertów Kola, nazwany SG-3, pobił rekord. A do 1983 roku dziura o szerokości zaledwie dziewięciu cali przebyła oszałamiającą odległość 39.000 stóp w głąb skorupy ziemskiej.

 

Po osiągnięciu tego kamienia milowego naukowcy na Półwyspie Kolskim tymczasowo pozbyli się narzędzi. Na 12 miesięcy wstrzymali prace nad odwiertem, aby różne osoby mogły odwiedzić to fascynujące miejsce. Jednak po wznowieniu eksperymentu w następnym roku problem techniczny zmusił ekipę inżynierów do wstrzymania wiercenia.

Aby nie zostać pokonanym, naukowcy porzucili poprzedni odwiert i ponownie rozpoczęli pracę z głębokości 23.000 stóp. A do 1989 r. wiercenie osiągnęło rekordowe 40.230 stóp – niewiarygodne 7,5 mil. Zachęcone osoby zaangażowane w projekt optymistycznie patrzyły w przyszłość, wierząc, że do końca 1990 r. otwór przekroczy 44.000 stóp.

Jeszcze bardziej imponująco, przewidywano, że odwiert osiągnie cel 49.000 stóp już w 1993 roku. Ale coś nieoczekiwanego czaiło się pod odległą rosyjską tundrą. I o dziwo, w miarę jak wiertło zbliżało się coraz bardziej do środka Ziemi, nastąpiła zupełnie nieoczekiwana zmiana.

 

Przez pierwsze 10.000 stóp temperatury wewnątrz odwiertu były mniej więcej takie, jak spodziewali się naukowcy. Jednak po tej głębokości poziom ciepła wzrastał znacznie szybciej. A zanim wiercenie zaczęło zbliżać się do celu, otwór rozgrzał się do ogromnej temperatury 180°C (356a°F) – o całe 80°C (176°F) cieplejszej niż przewidywano.

To jednak nie wszystko. Ponadto naukowcy odkryli, że skała na tych głębokościach była znacznie mniej gęsta, niż sobie wyobrażali. W rezultacie reagowała na wyższe temperatury w dziwny i nieprzewidywalny sposób. Tak więc, wiedząc, że ich sprzęt nie wytrzyma w takich warunkach, zespół Kola porzucił projekt. Do tego czasu był rok 1992 – 22 lata po rozpoczęciu wiercenia.

Jednak naukowcy byli w stanie dowiedzieć się kilku fascynujących rzeczy przed zapieczętowaniem tego, co zostało nazwane Kola Superdeep Borehole. Na przykład na głębokości około czterech mil odkryli maleńkie skamieliny roślin morskich. Te relikty były niezwykle nienaruszone, biorąc pod uwagę, jak długo spędzili uwięzione pod kilkoma milami skały – uważano, że ma ponad dwa miliardy lat.

 

Jednak jeszcze bardziej ekscytującego odkrycia dokonano na najdalszych zakątkach odwiertu Kola Superdeep. Mierząc fale sejsmiczne, eksperci wcześniej przewidywali, że skała pod naszymi stopami przesuwa się od granitu do bazaltu na głębokości około dwóch do czterech mil pod powierzchnią. Szybko jednak okazało się, że tak nie jest – przynajmniej nie na Półwyspie Kolskim.

Zamiast tego naukowcy znaleźli tylko granit, i to nawet w najgłębszym miejscu odwiertu. W końcu byli w stanie wywnioskować, że zmiana fal sejsmicznych była wynikiem metamorficznych różnic w skale, a nie przejścia do bazaltu. Ale to też nie było to. Co zaskakujące, odkryli również płynącą wodę kilka mil pod Ziemią, na głębokościach, na których nikt nie przewidział, że może ona istnieć.

Ale podczas gdy niektórzy entuzjastyczni komentatorzy rzucili się na to odkrycie podziemnej wody jako dowód biblijnych powodzi, uważa się, że zjawisko to jest wynikiem silnego ciśnienia wypychającego atomy tlenu i wodoru ze skały. Następnie nieprzepuszczalne skały spowodowały, że nowo powstała woda została uwięziona pod powierzchnią.

 

Moment zamknięcia odwiertu Kola Superdeep zbiegł się z upadkiem Związku Radzieckiego, a do 1995 roku projekt został trwale zamknięty. Dziś więc miejsce to jest oznaczone jako zagrożenie dla środowiska, chociaż odwiedzający nadal mogą zobaczyć niektóre relikty eksperymentu w pobliskim mieście Zapolarnyj, oddalonym o około sześć mil. I, co imponujące, naukowcy muszą jeszcze pobić swój rekord, co oznacza, że ​​odwiert pozostaje najgłębszym, stworzonym przez człowieka punktem na planecie.

Jednak wyścig do środka Ziemi jeszcze się nie skończył. Na oceanach świata platformy wiertnicze z Międzynarodowego Programu Odkrywania Oceanów nadal zagłębiają się głęboko w dno morskie, walcząc z awarią sprzętu i ekstremalnymi temperaturami, aby dowiedzieć się, jakie tajemnice czekają na ujawnienie.

Nie każda wyprawa pod fale oceanu jest jednak próbą dotarcia do środka Ziemi. Na przykład, dosłownie zanurzając się w nieznane, dwuosobowa łódź podwodna została zrzucona w zimne wody Antarktydy z misją odkrywczą. Cel członków załogi? Aby wejść głębiej pod ocean w pobliżu bieguna południowego niż jakakolwiek inna ekspedycja w historii ludzkości zrobiła to wcześniej. A to, co odkryli na dole, to niesamowity wgląd w świat, którego nikt wcześniej nie widział.

 

Nie był to jednak plan spontaniczny. W rzeczywistości, dwa lata dokładnych badań poszły na znalezienie idealnego czasu i miejsca na wykonanie monumentalnego nurkowania. I jest ku temu bardzo dobry powód. Widzisz, wiemy więcej o innych planetach w naszym Układzie Słonecznym niż o dnie oceanicznym Ziemi.

Rzeczywiście, udało nam się odwzorować powierzchnię Marsa bardziej szczegółowo niż dna mórz, które nas otaczają. Ujmując to z pewnej perspektywy, średnia odległość między Marsem a Ziemią wynosi 140 milionów mil/56 mln km. W przeciwieństwie do tego średnia głębokość oceanu wynosi nieco ponad 12.000 stóp, czyli około dwóch mil.

Ale jeśli myślisz, że to brzmi, jakby nurkowanie pod Antarktydą było proste, to bardzo się mylisz. Na początek naukowcy musieli znaleźć najlepsze miejsce na zejście. Ostatecznie jednak wybrali lokalizację o nazwie „Aleja Lodowa” – a obszar ten nie otrzymał tej nazwy bez ważnego powodu.

 

Omawiana aleja tworzy kanał w pobliżu jednego z najbardziej wysuniętych na północ punktów Półwyspu Antarktycznego. To odcinek morza otoczony kawałkami przesuwającego się lodu; niektóre z tych elementów są mniej więcej wielkości dużego pojazdu mechanicznego, podczas gdy inne zajmują pół mili kwadratowej. Tak więc samo umieszczenie łodzi wiozącej łódź podwodną we właściwe miejsce było ogromnym wyzwaniem.

Dążenie załogi do wypłynięcia w nieznane zostało również zapisane w filmie dokumentalnym. Według producenta wykonawczego Jamesa Honeyborne’a po drodze pojawiły się pewne problemy, gdy powiedział BBC, że przejście przez Iceberg Alley było podobne do „gigantycznej gry Space Invaders”. Ale nie tylko dostanie się na właściwą pozycję stanowiło problem dla zespołu; były też inne czynniki, które utrudniały tę misję.

Po pierwsze, zespół nie był pewien, jak okręty podwodne, których zamierzali użyć, będą się zachowywać pod naporem głębokiej wody. Ale te obawy mogły zniknąć, gdy zaczęli schodzić na 3000 stóp. Dlaczego? Cóż, pod falami odkryli niesamowity ekosystem dziwnych stworzeń, w tym jednego, który nazwali na cześć kluczowego elementu serii filmów „Gwiezdne Wojny”.

 

I choć życie nad falami Antarktydy jest surowe i bezlitosne, pod nimi kryje się ogromna ilość dziwacznych, niemal nieziemskich stworzeń morskich.

- Na jednym jardzie kwadratowym w głębi Antarktyki jest więcej życia niż w rafach Rafy Koralowej Australii – powiedział LADbible jeden z członków zespołu nurkowego, Mark Taylor. Ale jest wiele niesamowitych powodów.

Na przykład morski śnieg, który naukowcy widzieli pod Antarktydą, był, według dr Jona Copleya z University of Southampton, „grubszy niż [on] widział go gdziekolwiek indziej w oceanach na świecie”. Ale czym jest śnieg morski i dlaczego jest tak ważny dla życia na dnie morskim?

Zasadniczo śnieg morski jest materiałem organicznym, który spływa z górnej części oceanu na dno. Jest to niezwykle ważne źródło pożywienia dla stworzeń żyjących w głębinach, ponieważ przenosi składniki odżywcze i energię z części morza, które otrzymują światło słoneczne, do obszarów oceanu, które tego nie mają.

 

Jednak w wodach głęboko pod Antarktyką jest jeszcze inne kluczowe źródło pożywienia: kupa z kryla. Kryl to maleńkie skorupiaki, które żyją w oceanach naszej planety i odgrywają tam ważną rolę. W szczególności ich ekskrementy zamieniają dno morskie w błotniste środowisko idealne do życia. I tak się składa, że ​​życie, które kwitnie w tej okolicy, jest jednym z najdziwniejszych, jakie kiedykolwiek zobaczysz.

Jedno z najdziwniejszych stworzeń odkrytych przez zespół jest znane jako antarktyczna gwiazda słoneczna, chociaż naukowcy nadali jej znacznie bardziej złowrogą nazwę. Nazwali stworzenie Gwiazdą Śmierci – i nie bez powodu. Zwierzę, którego łacińska nazwa to Labidiaster annulatus, jest krewnym pospolitej rozgwiazdy; jest to jednak zupełnie dziwniejsza bestia niż jej odpowiednik.

Po pierwsze, Gwiazda Śmierci może mieć nawet 50 ramion i może stać się większa niż kołpak. Skóra na jego ramionach jest również pokryta małymi szczypcami, a jeśli coś ich dotknie, zatrzaskują się. Najczęściej pechową ofiarą jest przelotny kryl. I jest jeszcze coś dziwnego w tej rozgwieździe.

 

Podczas gdy ryby są dominującymi drapieżnikami w innych oceanach świata, Gwiazda Śmierci jest doskonałym przykładem tego, jak różne rzeczy są na Antarktydzie. Ponieważ woda na biegunie południowym jest tak zimna, niewiele ryb może tam przetrwać. Oznacza to, że bezkręgowce, takie jak antarktyczna gwiazda słoneczna, znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego.

Co więcej, nurkowanie na Antarktydzie jest zasadniczo jak zaglądanie do okna, które pokazuje, jak wyglądało życie w morzach na długo przed tym, jak ludzkość kiedykolwiek chodziła po Ziemi.

- To zwierzęta bez kręgosłupa dominowały i dominują jako drapieżniki – powiedział dr Copley. - I tak wyglądały oceany ponad 250 milionów lat temu.

Innym dziwnym stworzeniem żyjącym na Oceanie Antarktycznym jest lodowa smocza ryba, czyli Cryodraco antarcticus, która w niezwykły sposób przystosowała się do przetrwania w niesamowicie zimnych warunkach. Po pierwsze, jej krew zawiera białka, które działają jak płyn przeciw zamarzaniu, aby zapobiec jej oblodzeniu. I ta krew jest również przeźroczysta, ponieważ nie potrzebuje hemoglobiny, którą my ludzie, do przenoszenia tlenu w ciele.

 

Jednak misja podjęta przez dr Copleya i jego kolegów nie polegała tylko na tym, by po raz pierwszy zobaczyć dziwne stworzenia w ich naturalnym środowisku. A lepsze zrozumienie sposobu przetrwania życia na Oceanie Antarktycznym które może również odgrywać kluczową rolę w trwających działaniach ochronnych na biegunie południowym i wokół niego.

- Podczas tych nurkowań obserwowaliśmy codzienne życie antarktycznych zwierząt głębinowych, pomagając nam je zrozumieć znacznie lepiej niż badanie okazów zebranych przez sieci lub włoki ze statków – wyjaśnił BBC dr Copley. - I [to] pomaga nam zbadać, w jaki sposób nasze własne życie jest połączone z tym odległym, ale delikatnym środowiskiem.

Nawet najbardziej dostępne części oceanów pozostają czymś tajemniczym, chociaż dr Copley ma nadzieję, że ta ekspedycja może w jakiś sposób to zmienić.

- Wysłanie ludzi na kilometr w głąb oceanu wokół Antarktydy po raz pierwszy pokazuje, że nie ma już niedostępnej dla nas części naszej niebieskiej planety, jeśli uda nam się tam znaleźć wolę – dodał.

 

Poza zakresem odkryć naukowych i lepszego zrozumienia naszego własnego świata, jest być może coś jeszcze głębszego w udaniu się do miejsca, do którego tak trudno dotrzeć.

- To, co teraz robimy, to eksploracja w najczystszym tego słowa znaczeniu – stwierdził dr Copley. - Jeśli wszyscy będziemy uczestniczyć w eksploracji naszej planety, to… wszyscy poczujemy się zaangażowani w jej zarządzanie na przyszłość.

 

Źródło - https://storytohear.com/pl/earths-deepest-hole/1/  i dalsze