Reise Zum Erdmantel, Um Tiefer Als Je Zuvor Zu Gehen

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Die mission, den erdmantel zu bohren, genannt projekt mohole, wird von wissenschaftlern wiederbelebt, die mögliche standorte und technologien untersuchen, um tiefer zu bohren als je zuvor.

Eine Reise in die Erdschicht der Erde könnte innerhalb des nächsten Jahrzehnts beginnen und tiefer in den Planeten bohren, als je zuvor je zuvor erforscht wurde.

Das Projekt, das die Erde erschüttern soll, zielt darauf ab, als erster Proben direkt aus dem Mantel zu ziehen - der Schicht aus festem, aber heißem Gestein, die unter der Erdkruste fließt -, die möglicherweise Einblicke in die Entstehung und Entwicklung unseres Planeten bietet.

Die Gesamtdynamik der Erde zu verstehen, ist von grundlegender Bedeutung, da ihre Arbeitsweise verheerende Folgen für die Menschheit haben kann - "das jüngste Erdbeben und der Tsunami in Japan sind die beste Illustration", sagte der Geologe Benoît Ildefonse von der Montpellier 2 University in Frankreich gegenüber OurAmazingPlanet.

Erste Mantelmission

Der Mantel macht den größten Teil der Erde aus und hält ungefähr zwei Drittel der Weltmasse. Obwohl fast die gesamte Oberflächenkruste des Planeten ursprünglich aus dem Mantel stammte, wurden die Fragmente, die ihren Weg an die Oberfläche fanden, chemisch durch die Prozesse, die sie nach oben hoben, oder durch Kontakt mit Meerwasser verändert. Dies macht frische Proben aus dem Mantel für die Geheimnisse, die sie über die Erde haben könnten, möglicherweise von unschätzbarem Wert.

Die erste Mission, bei der versucht wurde, in den Mantel zu bohren, eine Idee, die in einem Trinkklub von Geowissenschaftlern geboren wurde, segelte vor 50 Jahren. Projekt Mohole, wie es genannt wurde - "Moho" ist kurz für den Mohorovi? Diskontinuität, die Grenze zwischen Kruste und Erdmantel und "Loch", was gut gemeint ist - Bohrtechniken, die von der Erdölindustrie heute noch verwendet werden und die 1961 den ersten wissenschaftlichen Kern vom Meeresboden bezogen haben. Romanschriftsteller John Steinbeck, der sich an Bord des Schiffes befand, berichtete über die Mission des Life-Magazins.

Leider scheiterte dieses ehrgeizige Projekt an einem schlechten Management, das die Kosten außer Kontrolle geraten ließ.

Bis jetzt ist keine andere wissenschaftliche Mission tiefer als zwei Kilometer in die Kruste gebohrt worden, was nur einem Drittel des Durchgangs entspricht. (Die Kruste ist 30 bis 60 Kilometer dick [30 bis 60 Kilometer] unter den Kontinenten, aber nur 6,6 Meilen (6 Meilen) unter den Ozeanen. Deshalb haben sich die Missionen zur Erkundung des Mantels auf den Meeresboden konzentriert.) [Related: Earth's Oberfläche von Bergen zu Meeresgräben]

Jetzt hoffen Wissenschaftler, Project Mohole wiederzubeleben. Wenn eine Finanzierung gefunden werden kann, könnten die Bohrungen innerhalb des Jahrzehnts beginnen und innerhalb von 15 Jahren abgeschlossen sein, sagten die Forscher. Am Ende werden die Stäbchen des Mantels, die die Wissenschaftler abrufen wollen, nur etwa 6 cm dick sein.

Mögliche Auferstehung

Wissenschaftler untersuchen jetzt Standorte für das neue Projekt Mohole vor den Küsten von Hawaii, Baja California und Costa Rica, jeweils etwa 4 km unterhalb der Oberfläche des Pazifischen Ozeans. In den nächsten Jahren werden sie jeden der drei Orte untersuchen und dabei hauptsächlich auf seismische Bildgebung zurückgreifen, um herauszufinden, welche am besten funktionieren könnten, mit dem Ziel, mindestens einige hundert Fuß in den Mantel zu bohren.

Der ideale Standort erfordert oft widersprüchliche Ziele. Zum Beispiel würden die Forscher es vorziehen, im flachsten möglichen Wasser zu bohren, was bedeutet, dass Sie so nahe wie möglich an die Unterwasserberge des Kamms des mittleren Ozeans gehen, wo sich neue Kruste bildet. Sie möchten jedoch auch in der kältesten Kruste bohren, da sie nicht bohren können, wenn der Fels für ihre Maschinen zu heiß wird, was bedeutet, dass Sie sich vom vulkanischen Mittelozeanischen Rücken entfernen.

"Wir versuchen wirklich, die Grenzen dessen, was wir derzeit in der akademischen Gemeinschaft technologisch tun können, in Bezug auf Bohrungen tief in der Ozeankruste zu verschieben", sagte Ildefonse.

Geologen verfügen jetzt über fortschrittliche Systeme, die ihnen bei einer solchen Mission helfen. Eine vielversprechende Technologie für das neue Projekt Mohole ähnelt dem, was heute in der Öl- und Gasindustrie üblich ist - ein Steigsystem, bestehend aus einem Außenrohr, das den Bohrstrang umgibt, dem Stahlrohr, durch das Kernproben entnommen werden. Das System, das Forscher verwenden könnten, könnte dem auf dem riesigen japanischen Bohrschiff Chikyu ähneln, das 10 Kilometer Bohrrohre befördern und in 2.500 Meter Wasser bohren kann.

"Wir müssen einfach die Länge des Steigleiters von seiner aktuellen Länge von 2.500 Metern auf ungefähr 4.000 Meter [13.100 Fuß] verlängern", sagte Ildefonse. "Es ist jedoch nicht so einfach, denn länger bedeutet auch schwerer, daher kann es erforderlich sein, ein anderes, leichteres Material zu verwenden - es besteht derzeit aus Stahl."

Um ihre Tiefbohrungen zu üben, sind Ildefonse und sein Kollege Damon Teagle leitende Wissenschaftler auf einer Mission, um die ersten Proben der unteren Ozeankruste zu erhalten. Das Integrated Ocean Drilling Program Expedition 335, das im April segeln soll, wird ein Gebiet vor der Küste Costa Ricas unterhalb von 3.635 m (11.925 Fuß) Wasser durch mindestens 1.900 m (6.200 Fuß) Gestein bohren. Die Ozeankruste bildete sich dort schneller als jede andere heutige Kruste, wodurch die obere Kruste dort viel dünner wurde als anderswo und somit leichter durchbohrt werden konnte, um die untere Kruste zu erreichen.

Diese Arbeit zur Entnahme von Proben der unteren Kruste und schließlich des Mantels unter den Ozeanen könnte "zum ersten Mal eine Fülle wissenschaftlicher Informationen über die Entstehungsprozesse dieser Gesteine ​​an den Mittelmeerkämmen und die Art und Weise liefern, wie sie sich entwickeln Zeit und Interaktion mit Meerwasser in der Tiefe ", sagte Ildefonse."Letztendlich werden wir mehr über die Entstehungsweisen der Ozeankruste - etwa 60 Prozent der Oberfläche des Planeten -, die Schlüsselkomponenten der Erddynamik sind, und über einige Aspekte der globalen chemischen Zyklen, wie z zum Beispiel Kohlenstoff. "

Ildefonse und Teagle erläuterten die neuesten Arbeiten zum neuen Projekt Mohole in der Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 24. März.

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