Cum are loc procesul de foraj prin Pământ?

Oamenii de știință au făcut câteva predicții cu privire la procesul de foraj prin Pământ, deși până acum oamenii nu au reușit să facă acest lucru. Prognoza se bazează pe date din alte proiecte de foraj. Forarea prin gaura Pământului cu diametrul de 12.756 km ar necesita foraje uriașe și zeci de ani de muncă.

Scoarța terestră, cu o grosime de aproximativ 100 km, este primul strat care trebuie străbătut. Pe măsură ce forajul merge mai adânc în subteran, presiunea atmosferică crește, cu aproximativ 1 atmosferă de presiune la 3 metri de rocă.

Forajul Kola Superdeep din Rusia, cu o adâncime de 12,2 km, este cea mai adâncă gaură artificială de până acum și a durat aproape 20 de ani pentru a ajunge la această adâncime. Presiunea din fundul gropii este de 4.000 de ori mai mare decât presiunea de la nivelul mării. Este încă la mai mult de 80 de kilometri de la fundul craterului până la următorul strat al Pământului, mantaua, un strat de rocă dens, întunecat, gros de 2.800 de kilometri, care guvernează plăcile tectonice.

În anii 1950 și 1960, oamenii de știință au încercat să foreze în adâncul mării pentru a ajunge la limita dintre manta și scoarța terestră cunoscută sub numele de „Moho”, dar nu au reușit.

O altă problemă importantă este că gaura creată prin forarea Pământului se va prăbuși dacă lichidul de foraj nu este pompat continuu pentru a ajuta la egalizarea presiunii din interiorul găurii cu presiunea rocii din jur. Fluidul folosit în forajele petroliere și la adâncime este un amestec de noroi format din minerale grele.

Fluidul de foraj curăță, de asemenea, burghiele pentru a preveni lipirea nisipului și a pietrișului de mașini și ajută la reducerea temperaturilor, deși acest lucru este imposibil în straturile cele mai interioare ale Pământului. De exemplu, temperatura în acoperire ajunge la 1.410 de grade Celsius, așa că un burghiu din oțel inoxidabil se va topi, așa că trebuie să fie fabricat din aliaje specializate scumpe, cum ar fi titanul.

Miezul Pământului are aproximativ 2.900 km adâncime, nucleul exterior este format în principal din nichel și fier lichid, extrem de fierbinte cu o temperatură de 4.000 - 5.000 de grade Celsius. Prin urmare, găurirea prin acest amestec topit va cauza o serie de probleme, cum ar fi temperaturile super fierbinți, topirea burghiului.

După găurire timp de 5.000 km, burghiul va ajunge la miezul interior, unde presiunea este atât de puternică încât este de 350 de milioane de ori presiunea atmosferică, burghiul va trebui să reziste la o presiune de aproximativ 350 gigapascali.

Burghiul va fi tras în jos în miez de gravitația Pământului pe parcursul întregului proces. La miez, deoarece tracțiunea masei Pământului ar fi egală în toate direcțiile, forța gravitațională ar fi similară cu cea de pe orbită, rezultând o stare de imponderabilitate.

Dacă burghiul poate ajunge la punctul de mijloc prin toate obstacolele de mai sus, mai este un drum lung de parcurs pe cealaltă parte. Gravitația se va schimba în raport cu poziția burghiului, pe măsură ce aceasta continuă spre cealaltă parte a planetei, trăgând-o înapoi spre miez. Spre deosebire de mișcarea în jos, burghiul trebuie să lupte cu gravitația în timp ce se îndreaptă spre suprafață, către miezul exterior, mantaua și crusta.