Robeža, kur Zemes garozā nonāk neizpētītā mantija, pirmo reizi tika atklāta 1909. gadā, mainoties seismisko viļņu gājienam. Andrijam Mohorovicicam, kurš klausījās tajos seismiskajos viļņos, nodēvēta par Moho robežu, garozas mantijas robeža ir robeža, kas paliek nenotverama un pārliecinoša - nesot kārdinošas norādes par Zemes veidošanās stāstu - pat tad, kad mūsu tehnoloģijas virzās uz Saules sistēma un ārpus tās.
Pirmie nopietnie mēģinājumi noteikt Moho robežu tika nolaisti 1950. gadu beigās. Tagad tehnoloģija, kas jau tiek izmantota uz Japānas kuģa, apvienojumā ar jau notiekošo Amerikas Savienoto Valstu rakšanas programmu varētu beidzot dot panākumus. Damon Teagle un Benoît Ildefonse ir rakstījuši par notiekošajiem centieniem izveidot rakstu žurnālāDaba, šodien izlaists.
Teagle atrodas Sauthemptonas Universitātes Nacionālajā okeanogrāfijas centrā Lielbritānijā, bet Ildefonse - Université Montpellier Francijā. Viņi ir galvenie zinātnieki ekspedīcijā, ko sauc par IODP Expedition 335, “viņi pirmo reizi iegūst daļu no apakšējās okeāna garozas - materiāla, kas atrodas tieši virs mantijas”.
IODP izmanto ASV attēloto kuģi JOIDES, kas parādīts iepriekš, kurš tiks urbts no šā gada aprīļa līdz jūnijam pie Kostarikas krastiem.
"Šī vietne atrodas okeāna garozā, kas izveidojās ļoti ātra - vairāk nekā 20 centimetru gadā, daudz ātrāk nekā jebkura mūsdienu garoza veidošanās," raksta līdzautori. “Tas augšējo garoza tur padara daudz plānāku nekā citur, tāpēc ir iespējams sasniegt apakšējās daļas, neveicot dziļu urbšanu. Trīs iepriekšējās ekspedīcijas Hole 1256D ir veikušas dziļāk par 1,5 kilometriem zem jūras dibena pārejas zonā starp grāvjiem un garos. ”
Šopavasar viņi cer to virzīt vēl par 400 metriem un atgūt garos no zemākās garozas, “kas būs visdziļākie iežu veidi, kas jebkad iegūti no jūras dibena”, kaut arī dziļākais caurums sasniedza 2,111 metrus zem Klusā okeāna austrumu daļas. no Kolumbijas, viņi raksta.
Teagle un Ildefonse atzīmē, ka daži mantiņas gabali ir tecētisko kalnu veidošanas laikā novilkti līdz Zemes virsmai un izmesti no vulkāniem un jūras dibena aizsprostiem. Šie paraugi ir devuši pavedienus mantijas sastāvam, bet tie neatklāj mantijas mainīgumu - un visus paraugus ir mainījuši procesi, kas tos atklāja.
Viņi saka, ka IODP misijai vajadzētu palīdzēt risināt daudzas debates, ieskaitot to, kā garoza veidojas pie okeāna grēdām, kā magma no mantijas tiek iespiesta apakšējā garozā, kā ģeometrija un spēja to, kā jūras ūdens var novilkt siltumu no okeāna apakšējās daļas garoza un apakšējās garozas ieguldījums jūras magnētiskās anomālijās. Projekts arī sniegs “turpmāku stimulu un pārliecību par dziļu okeāna garozas urbšanu”, raksta Teagle un Ildefonse, taču tas sasniegs daudz mazāku dziļumu, nekā būs nepieciešams, lai faktiski nokļūtu pie Moho robežas. Tas atrodas vismaz 30 kilometru (18 jūdzes) zem kontinentiem, bet tikai 6 kilometrus (3,7 jūdzes) zem jūrām.
Tieši tur ienāk Chikyu. 2002. gadā atklātais “Chikyu ir milzu kuģis, kas spēj pārvadāt 10 kilometrus urbšanas caurules, un ir aprīkots ar stāvvadu urbšanu 2,5 kilometru ūdens garumā”, raksta autori. Lai gan Chikyu vēl nevarētu nobraukt pilnu distanci, tā dizains ir pietiekami attīstīts, lai tas būtu sākums šādiem centieniem:
"Kuģim ir stāvvadu sistēma: urbuma auklu apņem ārējā caurule - tērauda caurule, caur kuru tiek atdalīti serdeņi," raksta līdzautori. “Urbšanas dubļi un spraudeņi tiek nogādāti atpakaļ kuģī telpā starp abām caurulēm. Tas palīdz urbšanas dubļus pārstrādāt, kontrolēt to fizikālās īpašības un spiedienu urbuma caurumā un palīdz stabilizēt urbuma sienas. ”
Teagle un Ildefonse saka, ka ideālā urbšanas programma, lai sasniegtu mantijas robežu, notiks vienā no trim vietām - pie Havaju salām, Kalifornijas Baja un Kostarikas krastiem - tur, kur ūdens ir visseklākais, virs aukstākās iespējamās garozas. Lai kur arī notiktu, viņi raksta, būs vērts darīt:
“Urbšana līdz mantijai ir grūtākais mēģinājums Zemes zinātnes vēsturē. Tas nodrošinās fundamentālo zinātnisko zināšanu mantojumu, kā arī iedvesmu un apmācību nākamajai ģeozinātnieku, inženieru un tehnologu paaudzei. ”
Avots: Daba. Skatiet arī Chikyu un JOIDES vietnes.
