โลก อธิบายว่าคุณสามารถขุดหลุมไปจนถึงชั้นเนื้อโลกได้หรือไม่

โลก คุณสามารถที่จะขุดหลุมให้ไปถึงใต้ชั้นเนื้อของโลกได้หรือไม่ หากครอบครัวของคุณพาคุณไปเที่ยวพักผ่อนที่ชายทะเลเมื่อคุณยังเป็นเด็ก คุณอาจจำความรู้สึกตื่นเต้นของการขุดทรายเปียกด้วยพลั่วพลาสติกได้ เมื่อหลุมใหญ่ขึ้นและลึกขึ้น คุณก็สงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณเอาแต่ขุดและขุดต่อไป คุณจะได้ลึกแค่ไหน ในที่สุดคุณจะโผล่ขึ้นมาจากพื้นดินที่ไหนสักแห่งในประเทศจีนตามที่พี่สาว หรือพี่ชายคนโตของคุณพยายามทำให้คุณเชื่อหรือไม่

น่าเสียดายที่คุณไม่เคยรู้มาก่อน เพราะเมื่อคุณเริ่มก้าวหน้าอย่างแท้จริง ก็ถึงเวลาเก็บร่มชายหาด ไปซื้อโคนไอศกรีมและขี่ม้า 10 เปอร์เซ็นต์บนทางเดินริมทะเล แต่ถึงกระนั้นในใจของคุณ คุณยังคงสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีคนขุดหลุมลึกจริงๆหรือ คุณอาจไม่ต้องสงสัยอีกต่อไปว่าทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่เรียกตัวเองว่าโครงการ 2012 MoHole To the Mantle ประสบความสำเร็จในภารกิจของพวกเขาหรือไม่

พวกเขากำลังพึ่งพาการสนับสนุนจากนานาชาติ สำหรับความพยายามมูลค่า 1 พันล้านบาท ในการที่เรือขุดเจาะใต้ทะเลลึกของญี่ปุ่นชื่อชิคิว จะมุดเข้าไปในก้นมหาสมุทรแปซิฟิกเพื่อขุดลึกลงไปกว่าที่ใครๆเคยทำมาก่อน แผนการคือต้องผ่านเปลือกโลกซึ่งเป็นหินชั้นบนสุดของดาวเคราะห์ ซึ่งมีความหนา 18 ถึง 37 ไมล์บนบก แต่หนาเพียง 5 กิโลเมตรที่บางที่สุด จุดบนพื้นมหาสมุทรหากแท่นขุดเจาะของชิคิว ทะลุผ่านขอบเขตช่วงเปลี่ยนผ่านที่เรียกว่าโมโฮ

ซึ่งมันจะไปถึงชั้นเนื้อโลกซึ่งมีชั้นลึกลับหนา 2,900 กิโลเมตรในช่วงของเปลือกโลกกับแกนกลางที่ร้อน และหลอมละลายของดาวเคราะห์ ไม่เหมือนจินตนาการในวัยเด็กของคุณ นักวิทยาศาสตร์ไม่มีความทะเยอทะยานในการเจาะอุโมงค์ที่ตัดผ่านโลก นั่นอาจเป็นไปไม่ได้ด้วยซ้ำ เนื่องจากความร้อนและแรงดันมหาศาลภายในโลก จะทำให้การคลานลงมาตามทางเดินนั้นเป็นไปไม่ได้ แม้ว่ามันจะไม่พังทลายลงมาก็ตาม แต่เพียงแค่ไปถึงชั้นเนื้อโลก ซึ่งเป็นชั้นที่เรารู้จักค่อนข้างน้อย

การได้ตัวอย่างมาอาจเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ในระดับที่บางคนเรียกว่า การลงจอดบนดวงจันทร์ในเวอร์ชันธรณีวิทยา ในบทความนี้เราจะอธิบายถึงความยากลำบากในการขุดหลุมลึกดังกล่าว และสิ่งที่เราอาจได้รับจากหลุมดังกล่าว เนื้อโลกคืออะไร เป็นเรื่องน่าทึ่งที่คิดว่าเราอาจใช้เงิน 1 แสนล้านบาทเพื่อเจาะผ่านโมโฮ เมื่อคุณพิจารณาว่าเมื่อ 1 ศตวรรษก่อน เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีขอบเขตอยู่ ในปี 1909 อันดริจา โมโฮโรวิช นักวิจัยชาวโครเอเชียค้นพบว่าประมาณ 20 ไมล์

ซึ่งภายในโลกคลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหวเดินทางเร็วกว่าที่เข้าใกล้พื้นผิว ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์อย่างน้อย มีความคิดที่คลุมเครืออยู่แล้วว่า โลก มีชั้นต่างๆ งานของโมโฮโรวิชเสนอว่ามีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างเปลือกโลกกับชั้นที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งมีองค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพต่างกัน เพื่อเป็นเกียรติแก่เขา ตอนนี้เราเรียกขอบเขตนั้นว่าโมโฮ ตั้งแต่นั้นมานักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับชั้นแมนเทิลเป็นชั้นที่อยู่ใต้ชั้นโมโฮ

ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 83 ของปริมาตรโลกและร้อยละ 67 ของมวลโลก สารานุกรมบริแทนนิกา วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจสิ่งนี้คือ การคิดว่าโลกเป็นเอแคลร์ช็อกโกแลต ชั้นนอกหนาของช็อกโกแลตเคลือบ และแป้งอบนั้นแข็งแต่ยืดหยุ่น นั่นคือเปลือกโลก ข้างใต้นั้นมีของหนืดๆเหนียวๆอยู่มากมาย แน่นอนว่ามันเป็นการเปรียบเทียบที่จำกัด เพราะโลกไม่ได้เต็มไปด้วยครีม แต่เนื้อแมนเทิลนั้นทำจากหินของเหลวหลอมเหลวที่เรียกว่าแมกมา

หินหนืดบางส่วนถูกขับออกมาโดยภูเขาไฟ ดังนั้น เราจึงรู้ว่าในส่วนบนของชั้นเนื้อโลกนั่นคือ 620 ไมล์บนสุดหรือมากกว่านั้น ดูเหมือนว่าส่วนใหญ่ประกอบด้วยออกไซด์ของซิลิคอน แมกนีเซียมและเหล็กโดยมีอะลูมิเนียมออกไซด์ แคลเซียมในปริมาณที่น้อยกว่า ออกไซด์และด่างที่ถูกโยนลงไปในส่วนผสม ที่กล่าวว่าความรู้ของเราเกี่ยวกับเสื้อคลุมค่อนข้างจำกัด นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถลงไปดูมันได้ และพวกเขาไม่เคยมีตัวอย่างบริสุทธิ์ที่นำมาจากส่วนลึกโดยตรง

เพื่อวิเคราะห์ นั่นคือสิ่งที่โครงการ MoHole to the Mantle ปี 2012 หวังว่าจะสำเร็จ มันยากแค่ไหนที่จะขุดลึกขนาดนั้น มันจะค่อนข้างยาก เรารู้เรื่องนี้เพราะนักวิทยาศาสตร์พยายามทำสิ่งนี้มาก่อน ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 พวกเขาได้เจาะรู 5 รูที่ก้นมหาสมุทรใกล้เกาะกัวดาลูป ทางตะวันออกของมหาสมุทรแปซิฟิกที่ความลึก 11,700 ฟุต หลุมที่ลึกที่สุดเจาะเข้าไปในเปลือกโลกเพียง 600 ฟุต เพียงแค่ผ่านตะกอนบนพื้นผิวเข้าไปในชั้นย่อยของหินแข็ง

น่าเสียดายที่พวกเขาไปไม่ได้ไกลกว่านี้มากนัก สมาชิกสภาคองเกรสของสหรัฐฯ บางคนคิดว่าการขุดเนื้อดินไม่คุ้มกับค่าใช้จ่ายและในปี 1966 พวกเขายกเลิกโครงการ เกือบครึ่งศตวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์มีความหวังว่าสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่นและประเทศอื่นๆจะรวมทรัพยากรของตน เพื่อให้ครอบคลุมค่าใช้จ่าย แต่ความท้าทายทางกายภาพในการเจาะชั้นเนื้อโลกยังคงค่อนข้างน่ากลัว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะพบส่วนที่บางที่สุดของเปลือกโลกที่ก้นมหาสมุทร

แต่นั่นก็ยังหมายถึงการเจาะผ่านหินแข็งอย่างน้อยหลายไมล์ เพื่อทำให้สิ่งต่างๆยากขึ้น เมื่อพวกมันเจาะลึกลงไปในพื้นโลก พวกมันจะต้องเจอกับอุณหภูมิที่ร้อนจัด ซึ่งอาจเกิน 1,000 องศาฟาเรนไฮต์ประมาณ 538 องศาเซลเซียส และแรงกดดันอันน่าเหลือเชื่อมากถึง 4 ล้านปอนด์ต่อตารางฟุต บริเวณใกล้เคียงของชั้นปกคลุมด้วยแรงบดอัดที่บีบอุปกรณ์ มันเป็นเรื่องท้าทายที่จะให้มันทำงานต่อไป

ในด้านบวกแม้ว่าในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากการขุดเจาะน้ำลึกของอุตสาหกรรมน้ำมัน ทำให้เทคโนโลยีการขุดเจาะก้าวหน้าไปอย่างมาก เราได้ปรับปรุงดอกสว่าน เครื่องมือและอุปกรณ์ที่สามารถทนความร้อนและแรงดันได้มากขึ้น และด้วย GPS และความก้าวหน้าอื่นๆ การรักษาเรือขุดเจาะให้อยู่ในจุดเดียวกันในน้ำลึกนั้นง่ายกว่ามาก ปัจจุบันนักวิจัยยังทราบเพิ่มเติมเกี่ยวกับเปลือกโลกมหาสมุทรและวิธีก่อตัวขึ้น ซึ่งเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเปลือกโลกและชั้นเนื้อโลก

ตามที่เดม่อน ทีเกิลจากศูนย์สมุทรศาสตร์แห่งชาติในเซาแธมป์ตัน ประเทศอังกฤษ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้นำในโครงการกล่าว เรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นมากในสิ่งที่เรากำลังพยายามทำ เขาอธิบายในการสัมภาษณ์ปี 2554 หากนักวิทยาศาสตร์ไม่พบเจอสิ่งแปลกปลอมที่คาดไม่ถึง ซึ่งแน่นอนว่าเป็นเรื่องใหญ่อาจต้องใช้เวลาระหว่าง 18 เดือนถึง 2 ปีในการเจาะลึกลงไปถึงชั้นเนื้อโลก พวกเขาหวังว่าจะเริ่มในปี 2013 หรือปีถัดไปและทำโปรเจกต์ให้เสร็จก่อนสิ้นทศวรรษ

เราจะเรียนรู้อะไรจากการขุดลึกลงไปถึงชั้นเนื้อโลก หวังเป็นอย่างยิ่งอย่างที่เราอธิบายไปก่อนหน้านี้ ความรู้เกี่ยวกับเนื้อโลกค่อนข้างจำกัดเพราะเราไม่สามารถไปที่นั่นได้ และเราไม่เคยได้ตัวอย่างที่ชัดเจนของมันมาก่อน นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบโดยการศึกษาคลื่นไหวสะเทือน และตรวจสอบหินหลอมเหลวที่ไหลออกมาจากภูเขาไฟ พวกเขายังพยายามรวบรวมเบาะแสเกี่ยวกับองค์ประกอบ ของเนื้อแมนเทิลด้วยการศึกษาอุกกาบาต

ซึ่งปลอมแปลงมาจากเศษซากอวกาศเดียวกันกับโลกของเรา แต่แหล่งข้อมูลเหล่านั้นล้วนทิ้งคำถามมากมายที่ไม่ได้รับคำตอบ หากในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ได้รับชั้นเนื้อโลกบางส่วนเพื่อศึกษา พวกเขาจะได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับวิธีที่โลกก่อตัวขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน มันพัฒนาเป็นแกนกลาง ชั้นเนื้อโลกและเปลือกโลกได้อย่างไร และการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกเริ่มต้นอย่างไร หากพวกเขาสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการผสมสารเคมี

รวมถึงไอโซโทปที่แม่นยำในชั้นเนื้อโลก พวกเขาจะเข้าใจได้ดีขึ้นว่าชั้นเนื้อโลก ถ่ายโอนสารเคมีไปยังพื้นผิวอย่างไร ที่สำคัญกว่านั้นพวกเขาอาจเรียนรู้ว่าการเคลื่อนที่ของหินเหลวของชั้นแมนเทิล ส่งผลต่อเปลือกโลกอย่างไร โดยเฉพาะการที่แผ่นเปลือกโลกดันและดึงเข้าหากันอย่างไร การรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเนื้อโลกและวิธีที่มันทำปฏิกิริยากับเปลือกโลกสักวันหนึ่ง แม้กระทั่งช่วยเราทำนายเหตุการณ์ต่างๆ เช่น แผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด

นานาสาระ : อายุ การอธิบายรูปแบบความทรงจำที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเด็กอายุมากขึ้น