عمیق‌ ترین حفاری انسان بر روی کره خاکی ؛ آیا می‌توانیم به هسته زمین برسیم؟

مسیری به اندازه تقریباً 3959 مایل یا 6371 کیلومتر مرکز زمین را از سطوح سیاره جدا می‌کند. به عبارت دیگر، اگر چاله ای به عمق 6371 کیلومتر حفر کنید، می‌توانید به مرکز زمین برسید. پس از رسیدن به این نقطه، شما در داخل هسته فلزی مایع زمین خواهید بود. شش هزار و سیصد و هفتاد و یک کیلومتر فاصله بسیار زیادی است! پس کار قطعا آسان نخواهد بود. فشار موجود در مرکز زمین به قدری زیاد است که هر ماشینی را برای رسیدن به اعماق زمین با سختی مواجه می‌کند.

با این حال، حتی اگر نمی‌توانیم به آنجا برویم، می‌توانیم آن را به‌طور غیرمستقیم از طریق امواج لرزه‌ای زلزله‌ای که از آن سوی جهان سرچشمه می‌گیرند، ببینیم. اما علیرغم این واقعیت که ما فاقد فناوری‌های لازم و مناسب برای کشف واقعی آنچه در زیر پایمان است هستیم، تلاش‌های زیادی برای حفاری تا آنجایی که ممکن است در این سیاره انجام شده است. این تلاش‌ها به ایجاد عمیق ترین حفاری بر روی کره زمین ختم شد.

یک حفره خاص، که محلی‌ها می گویند به جهنم منتهی می‌شود، عمیق ترین حفاری انسان است که تا به حال شاهد آن بوده‌ایم. سوراخی دورتر در قطب شمال، در میان خرابه‌های یک ایستگاه تحقیقاتی شوروی وجود دارد. پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، آن را رها کردند و با جوش ورودی آن را بستند. با این وجود، این چاه با بیش از 12 کیلومتر عمق، عمیق ترین و وحشتناک ترین چاه حفر شده در جهان باقی مانده است.

موهو، مرز گوشته، تقریباً در نیمه راه این سوراخ قرار دارد. با افزایش رقابت فضایی در طول جنگ سرد، جاه طلبی‌ها برای کشف اسرار زیرزمین و راه‌یابی به اعماق زمین نیز افزایش یافت. نمونه‎هایی که از حفر چاه‌های عمیق بیرون می‌آمد می‎توانست به اندازه نمونه‎هایی که فضانوردان از ماه به سوغات می‎آوردند، مهم و تاثیرگذار باشد. رسیدن به اعماق زمین هم مانند سفر به فضا، سفری به ناشناخته‎ها بود. دانشمندان برنامه داشتند به مکانی بروند که انسان پیش از آن نرفته بود و اسرار آن‌را کشف نکرده بود.

زمین شناسان در دهه 1960 تصمیم گرفتند از طریق کف اقیانوس آرام، جایی که پوسته در نازک‌ترین (حدود 6 کیلومتر عمق) حالت خود قرار دارد، یک میانبر به گوشته حفاری کنند. پوسته زمین در بستر اقیانوس نازک‎تر است، اما مشکل اینجاست که نازک‎ترین پوسته معمولا در عمیق‎ترین نقاط اقیانوس قرار دارد.

همانطور که مشخص شد، پروژه موهول زاییده فکر انجمن متفرقه آمریکا بود، یک باشگاه از نخبه‌های علمی آن زمان. در نامه‌ای که بعدها منتشر شد، یکی از اعضای این انجمن به نام ویلارد باسکوم نوشت: « انجام پروژه عمیق ترین حفاری انسان در دل کره زمین خیلی ساده و منطقی به نظر می‌رسید.» با این حال، معلوم شد که وضعیت خیلی هم ساده نیست.

در زمان انجام این پروژه، فن‎آوری استخراج نفت در آب‎های عمیق هنوز وجود نداشت و هیچکس نمی‌دانست چگونه می‌توان کشتی را درست بالای چاه ثابت نگه داشت. مهندس‎ها باید بداهه‎پردازی می‎کردند. به این منظور، آنها پره‎هایی را اطراف کشتی حفاری جاسازی کردند که کشتی را در یک نقطه مشخص ثابت نگه می‌داشت. صاف نگه داشتن مته مشکل دیگری بود که مهندسان با آن رو به رو بودند. آن‌ها باید چاه را تا جایی که می‎شد عمودی می‎کندند.

زمین‌شناسی و مطالعه اقیانوس‌های باستانی با استوانه‌های رسوبی که به وجود آورده‌اند، اساس کار حفر این چاه بود. با این حال، در سال 1966، کنگره ایالات متحده بودجه پروژه موهول را متوقف کرد. پس از صرف حدود نیم میلیارد دلار به پول امروز، تیم تنها حدود 100 متر به داخل پوسته نفوذ کرده بود. پس از گذشت کمتر از سه سال از این برنامه شکست خورده، برنامه فضایی ناسا انسان‌ها را به ماه فرستاد.

با این حال، روس‌ها به موهو نزدیک‌ترین بودند و بیش از یک دهه بعد به حفر 12.2 کیلومتر از این چاه رسیدند. حفاری در خشکی انجام شد که پوسته ضخیم‌تری دارد، اما فرایند حفر در خشکی از اقیانوس ساده‌تر است. آن‌ها با ابزار ذوب با مشکل مواجه شدند. به گزارش سیدنی مورنینگ هرالد، تکالچیچ می‌گوید: «روس‌ها از گرمای هوا در آنجا شگفت زده شدند. زمانی که به اعماق زمین نزدیک‌ شویم، سنگ‌ها از گرما حالت پلاستیکی پیدا کرده و به ازای هر کیلومتری که پایین می‌آیید، دمای هوا 25 درجه افزایش می‌یابد.»

مهندسان و کارگران شوروی سابق بیست سال با همین روش در تلاش برای ایجاد عمیق ترین حفاری تاریخ بودند. آن‌ها پس از 20 سال تلاش توانستند یک‎سوم از پوسته کره زمین را پایین بروند. تنها حدود دو سوم به گوشته مانده بود که جمهوری شوروی از هم پاشید و حفاری چاه متوقف شد.

پس از توقف پروژه توسط روس‌ها، آلمانی‌ها برنامه حفاری‎شان را در بایرن آغاز کردند و توانستند تا عمق ۹ کیلومتری سطح زمین را حفاری کنند. مشکل اصلی پروژه‎های حفاری این بود که فن‎آوری لازم برای انجامش وجود نداشت و باید ابداع می‎شد. آلمان در سال 1994 به دلیل دمای 265 درجه، گمانه باواریا را در 9 کیلومتری خود رها کرد.

در حال حاضر این حفاری نیمه رها شده به عنوان یک جاذبه گردشگری و تاسیسات هنری برای بازدید عموم باز است. یک هنرمند یک میکروفون محافظ حرارتی را به اعماق چاه حفر شده توسط آلمانی‌ها فرستاد و صدای غرش غیرقابل توضیحی را دریافت کرد. سکوی عظیم حفاری آلمانی‌ها همچنان استوار است و مورد بازید گردشگرها قرار می‌گیرد. در ادامه پروژه تحقیقاتی، محققان آلمانی به جای ابزار حفاری، ابزار اندازه‎گیری مثل رصدخانه‎ای برای رصد اعماق زمین به ته چاه می‌فرستند.

در یک برنامه اکتشافی بین المللی در چند دهه پس از آن ماجرا، ژاپنی‎ها هم دست‎به‎کار شدند و در حال پیشروی به سمت موهو هستند. شان توزکو، مدیر برنامه موسسه علوم ژاپن، در بیانیه‌ای گفت: «هدف ما از شروع این پروژه این است که از گوشته زمین نمونه برداری کنیم و به ناشناخته‌ها و اسرار این قسمت از زمین دست یابیم.»

آژانس علمی ژاپن از طریق کشتی پرچمدار خود Chikyu (طراحی شده برای حفاری هفت کیلومتری در گوشته)، بیش از سه کیلومتر را در پوسته اقیانوسی حفاری کرده است که عمیق ترین حفاری برای پوسته اقیانوسی تا به امروز محسوب می‌شود. کشتی عظیم حفاری چیکیو حدود بیست سال پیش ساخته شده است. چیکیو یک سیستم ناوبری و شش جت دارد که کامپیوتر کنترل‎شان می‎کند. مکان دقیق آزمایش هنوز در حال تصمیم گیری است.

توزکو می‌گوید ژاپن روی چهار صفحه تکتونیکی قرار دارد که با هم آسیاب شده‌اند و این کشور را در معرض خطر زلزله قرار می‌دهد. اما این ویژگی همچنین فرصت خوبی برای حفاری در موهو در اعماق زمین را فراهم می‌کند. در نتیجه، زمین در واقع در شکاف یا دره عمیق آب کمی پایین می‌آید. چنین شاهکاری اکنون به لطف فناوری در دسترس است.

ده سال پیش، ما فکر می‌کردیم نمونه‌هایی از سنگ‌های موجود در گوشته را از قبل داشته باشیم، ولی هنوز این اتفاق نیفتاده است! مانند همه چیز، راه حل نهایی برای اتمام پروژه عمیق ترین حفره زمین، داشتن سرمایه‌ای هنگفت است. ما در مورد چند صد میلیون دلار صحبت می‌کنیم، مقداری بسیار کمتر از یک ماموریت ناسا به فضا.

نکته اینجاست که با رسیدن به موهو نمی‌توانیم همه رازهای موجود در اعماق زمین زیر پایمان را حل کنیم. دانشمندان هنوز از حضور دو حباب که تقریباً 3000 کیلومتر زیر زمین هستند، یکی در زیر آفریقا و دیگری در زیر اقیانوس آرام، گیج هستند. توزکو می‌گوید: «ما هرگز نمی‌توانستیم به آنجا برویم تا ببینیم آن‌ها چه هستند. برای کاوش عمیق‌تر از موهو، به ابزارها و کاوشگرهایی نیاز داریم که از موادی که احتمالاً هنوز وجود ندارند ساخته شده‌اند. این ابزار احتمالا می‌توانند همان شرایطی را که الماس را شکل می‌دهند و فلز را ذوب می‌کنند، تحمل کنند.»

با تمام این صحبت‌ها، در نهایت برای اینکه محققان بتوانند به نتیجه مطلوب از پروژه عمیق ترین حفاری زمین برسند، به برنامه‌ریزی دقیق و سیاست‎مدارانی نیاز دارند که اهمیت و ارزش این فعالیت‎های اکتشافی را بدانند و قادر باشند از اینگونه پروژه‌ها حمایت کنند.

منبعcuriosmos