科学家|人类挖了一个深达12262米的洞,最终却封住了洞口,为什么?( 二 )




新技术正在开发中 , 利用这些新技术 , 钻井将以恒定的钻孔直径连续进行 。 等离子体深钻技术正在被广泛讨论 。 然而 , 它还远远没有产业化 。 主要石油公司之一的英国石油公司正在开发能够承受高达20000磅/平方英寸的深水钻井技术 。 还有其他新的钻探想法正在酝酿之中 。 来自英国的研究人员提出了一个新的想法 , 用钴-60 , 一种放射性元素 , 放在钨胶囊里 , 通过地壳融化 。 地幔的温度从地壳边界的500°C上升到核心边界的4000°C 。 钨是所有金属中熔点最高的 。 钨的3422°C熔点将保护钴-60 , 因为衰变产生的巨大热量可能会使岩石在下落过程中熔化 。 他们估计太空舱下沉到20公里的深度需要三年时间 。 将其与目前在科拉超级洞12.23公里的传统技术成果进行比较 , 以了解令人激动的潜力 ,

加州理工学院教授大卫J史蒂文森认为 , 向TNT或核爆炸产生的裂缝中注入铁水 , 对于葡萄柚大小的探测器完全进入地壳并超越地壳是可行的 。

尽管有很多想法 , 但在这种以知识为导向、价值数十亿美元、无法立即带来商业利润的企业中 , 政府应该是主要的融资机构 , 但他们并不确信这种探索为何重要 。 这可能是今天最大的障碍 。 我们能钻到地球的深度已经不是技术问题了 。 各大钻井公司已经掌握了打破早期记录的技术 。 目前对复合材料和材料的研究给了我们这样一个巨大的希望 , 我们可以打破地壳 , 探索地球的最深处 。


不过当初苏联挖这个深洞的初衷并不是为了科研 , 前苏联当时出于与美国竞赛和科研的目的挖掘了这口井 , 是冷战期间的一种竞赛 。 科学家在1970年开始勘探 , 试图打败美国 , 先探测到莫霍洛维奇不连续面 (理论上是坚固的地壳和充满岩浆的地幔之间的界限) 。 所谓莫霍洛维奇不连续面是1909年由前南斯拉夫学者莫霍洛维奇首先发现的一种地震界线 。 莫霍洛维奇在研究1909年的一次地震时发现 , 某些地震波到达观测站比预计得快 。 在该界面附近 , 纵波的速度从7.0km/s左右突然增加到8.1km/s左右;横波的速度也从4.2km/s突然增至4.4km/s 。

2004年 , 对北极海底岩石的分析显示 , 5500万年前 , 北极非常温暖 , 没有海冰 。 进一步的研究帮助揭示了北极将如何应对当前的气候变暖 。


然而 , 地质学家们想更深入地研究 。 一个国际性的计划 , 综合海洋钻探计划(IODP)计划突破地壳 , 深入到下面称为地幔的岩浆软层 。 它翻腾的运动使上面的地壳隆起和裂开 , 引起地震和火山爆发 , 但究竟是如何发生还不清楚 。 因此钻穿地壳并深入地幔的项目是地球物理学家的梦想 , 为地球深处的研究打开了新的窗户 。

IODP已经通过在大西洋最薄的一部分钻探到达了地壳的下部 , 研究人员希望在2012年之前突破地幔 , 不过此项目仍然未完成 。 但考虑到地球有12742公里宽 , 这样的钻孔几乎不会刺破地球的浅层 。 因此 , 加州理工学院的行星科学家大卫·史蒂文森博士提出了一个更具雄心的计划:发射一个小型探测器一直深入地核 。


【科学家|人类挖了一个深达12262米的洞,最终却封住了洞口,为什么?】
他的想法是在地球的地壳上打开一个巨大的裂缝 , 然后派遣一个葡萄柚大小的探测器和数十万吨的铁水一起被扔到地底 , 因为铁的重量是周围岩石的两倍 , 它会在几天内下沉到地核 , 携带着探测器向下移动 。 史蒂文森博士建议使用地震波(通过地球传播的声音振动)与设备通信 。

史蒂文森认为 , 既然人类朝天空发展发现了如此多的秘密 , 那么我们朝下走同样也能突破我们目前的研究 。 不过虽然人类经常跟随机器人进入太空 , 但我们不太可能造访地核 , 它的内核并不是灭绝物种的避难所 , 而是一个直径约1500英里的镍和铁的固体块 , 而且非常热 。 在核心地带绝对不可能有一个适合居住的区域 , 以人类目前的技术很可能永远见不到地球的中心 。