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Fragen Sie Smithsonian: Was ist das tiefste Loch, das jemals gegraben wurde?

Was ist der Weltrekord für die tiefste vertikale Grabung? Machen Sie eine Vermutung. Wir wetten, dass Sie der überraschenden Antwort, die in diesem einminütigen Video von Ask Smithsonian-Moderator Eric Schulze gefunden wurde, nicht nahe kommen werden. Bleiben Sie dann in der Nähe, um herauszufinden, was Wissenschaftler unten gefunden haben.

Wie tief können wir gehen? Das ist die Herausforderung, der sich Wissenschaftler auf der ganzen Welt in den letzten fünf Jahrzehnten gestellt haben, wobei jeder versucht, ein Loch zu bohren, das tiefer geht als zuvor.

Das Ziel: der Erdmantel. Der Mantel macht aus 40 Prozent oder mehr des Planeten, der einen Radius von 4.000 Meilen hat. Der 1.800 Meilen dicke Mantel sitzt – oder genauer gesagt, hebt und senkt sich – knapp unter der Erdkruste und über dem Erdkern. Die Kruste ist nur ein winziger Teil des Planeten – durchschnittlich fünf bis 40 Kilometer dick.





Der Erdmantel ist der wichtigste Motor für die ständige Evolution des Planeten und enthält eine geologische Aufzeichnung eines Großteils der Erdgeschichte.

Wenn wir besser wissen, was der Mantel ist und wie sich der Mantel verhält, wissen wir auch besser über Vulkane und Erdbeben und wissen besser, wie der Planet als Ganzes funktioniert, sagte Benjamin Andrews , Forschungsgeologe und Kurator für die Nationale Gesteins- und Erzsammlung bei Smithsonian Nationalmuseum für Naturgeschichte .



Wissenschaftler wagten 1958 ihren ersten Sprung in den Mantel mit Projekt Mohole . Amerikanische Ingenieure bohrten vor Guadalupe in Mexiko durch den Pazifikboden. Aber der Kongress stellte die Finanzierung 1966 ein, bevor die Bohrer jemals den Mantel erreichten.

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Das Bestreben, tiefer zu bohren, führte zu einem globalen wissenschaftlichen Wettbewerb, der dem Weltraumrennen ähnelte. 1970 übernahmen sowjetische Geologen Die Herausforderung , ihre Bohrer über der Kola-Halbinsel, die ostwärts aus der skandinavischen Landmasse herausragt.

Das Kola Superdeep Borehole hatte nur einen Durchmesser von 9 Zoll, aber mit 12.262 Metern ist es das tiefste Bohrloch. Es dauerte fast 20 Jahre, um diese 7,5-Meilen-Tiefe zu erreichen – nur die halbe Entfernung oder weniger bis zum Mantel. Zu den interessanteren Entdeckungen gehören mikroskopisch kleine Planktonfossilien, die in vier Meilen Tiefe gefunden wurden. Das Kola-Loch wurde 1992 aufgegeben, als die Bohrer auf höhere Temperaturen stießen als erwartet - 356 Grad Fahrenheit, nicht die kartierten 212 Grad.



Die Hitze macht den Geräten zu schaffen. Und je höher die Hitze, desto flüssiger die Umgebung und desto schwieriger die Wartung der Bohrung, sagte Andrews. Es ist, als würde man versuchen, eine Grube in der Mitte eines Topfes heißer Suppe zu halten.

1990 begannen deutsche Wissenschaftler mit der Deutsches kontinentales Tiefbohrprogramm in Bayern. Die Forscher durchquerten seismische Platten und trafen auf Temperaturen von bis zu 600 Grad F. Sie schafften es, etwa sechs Meilen herunterzukommen, bevor ihnen die Mittel ausgingen. Aber sie sammelten neue Erkenntnisse über die seismische Aktivität und die Zusammensetzung der Kruste.

Da die Kruste dünner ist, überrascht es nicht, dass einige tiefe Löcher durch den Meeresboden gebohrt wurden. Das spezialisierte japanische Bohrschiff Chikyu behauptet den Rekord für das tiefste Offshore-Loch, das für wissenschaftliche Zwecke gebohrt wurde – etwa 10.000 Fuß (fast 2 Meilen) unter dem Meeresboden, laut James F. Allan , Programmdirektor für die Ozeanbohrprogramm bei der National Science Foundation.

Die Öl- und Gasindustrie beansprucht auch einige tiefe Löcher, an Land und vor der Küste. BPs Tiefwasserhorizont hält den Offshore-Rekord. Die Bohrinsel, die 2010 bei einer Explosion verloren gegangen war, schaffte es, etwa 30.000 Fuß unter das Meer zu gelangen, oder etwa 5 Meilen.

Nun bemüht sich das internationale Team, das das Chikyu sponsert, alle bisherigen Rekorde zu toppen. Das Integrated Ocean Drilling Program ist seit 2003 in Betrieb und wird hauptsächlich vom japanischen Ministerium für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie und der U.S. National Science Foundation finanziert. Außerdem unterstützend: das European Consortium of Ocean Research Drilling, die Volksrepublik China, die Republik Korea, Indien, Australien und Neuseeland sowie die Bundesrepublik Brasilien.

Es wird erwartet, dass die Bemühungen viele, wenn nicht Dutzende von Jahren dauern und 1 Milliarde US-Dollar erfordern. Chikyu kann bis zu 6 Meilen Bohrgestänge gleichzeitig transportieren. Aber die Bohrer haben eine begrenzte Lebensdauer, und hohe Temperaturen können Bohrer und Rohre verformen, ganz zu schweigen davon, dass das Bohrloch durcheinander gebracht wird. Dort, wo die Kruste auf den Mantel trifft, können die Temperaturen bis zu 1.600 ° C und am Boden des Mantels bis zu 4.000 Grad betragen.

Das Bohren in solch gewaltige Tiefen erfordert Kartierungs- und Seismologiestudien, aber selbst mit diesen Führungen treffen wir gelegentlich auf eine Überraschung, sagte Andrews.

Letztendlich ist es eine Entdeckungsreise. Sie bohren zum Teil, weil Sie herausfinden wollen, was da unten ist, sagte er.

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