给地球打个孔,这么"简单"的工作,为啥都做不好

在俄罗斯摩尔曼斯克一个废弃的工地中,有一个通往地球核心的"大门",地质学家一直为这个项目激动不已,然而谁也没有想到的是,这样的简单任务最后却"流产"了。是什么任务?为什么会流产?今天,蓝之湾为您揭开关于"地球上最深的洞"的传说。

给地球打个孔,这么

简单的任务:给地球钻一个孔

上世纪七十年代,一群科学家受命在俄罗斯摩尔曼斯克市,也就是接近挪威的边境,进行一次自认为简单的勘探任务——为地球打一个最深的孔。为了这次任务科学家团队做了大量的准备,比如准备一系列坚硬无比的钻头,设计制冷装置,维持和提高钻机的动力等。

这个孔的设计直径为23厘米,原本计划钻探深度越深约好,但是科学家们心里也明白,无限制钻下去是不现实的。所以,他们预期能钻探9英里(也就是14500米)深度就是伟大的成功。

但是当科学家和工程师在钻探到7.5英里深度(12.07千米)时遇到了恐怖的一幕,工程最终受阻,他们被迫放弃。科学家们发现,在地表以下7.5英里处,也就是寿命为27亿年的岩石竟然温度高的离奇,经过安装在钻头的温度感应器反馈,那里的温度约为180摄氏度,这个数值几乎是他们预期的两倍。如此高的温度会使钻头和管道变形,岩石也变得更具延展性,俄罗斯科学家将这些岩石描述为"像塑料一样的岩石"。

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地球内部的情形与我们测算的差异有多大,谁也说不清楚,也因此,这个工程最终被搁置了,一个"简单"的任务竟然毫无预兆的失败了。这就是令人恐惧和尖叫的"科拉超深钻孔",人们称之为通往"地狱"之路。不过你大可放心,这个孔直径很小,仅有23厘米,即使你再不走运,也不会跌落其中。

1992年,科拉超深钻孔工程停止,工程现场已经被封存和废弃,然而,这个钻孔一直保持着地球上最深人造深孔的记录。此后,人类已经挖出了更深的孔洞,比如卡塔尔的Al Shaheen油田钻的12289米深度的井眼,还有俄罗斯萨哈林岛附近的12345米的海上油井。但是,不容否认的是科拉的的超级钻孔仍然最有价值的人造孔洞。

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几个"烂尾工程"

工程一:1958年,一项有美国人主导的名为 Mohole项目启动,其目的是尝试在墨西哥海岸的太平洋海底深处进行最大深度的钻探,项目预定的目标是到达地壳和地幔的交汇处。然而,八年后,当工程钻探深度为183米时,国会停止了拨款,没有了资金支持,这个项目最终也"流产"和废弃。

工程二:在上世纪90年代初,德国科学家启动了一项对德国大陆深层钻探计划,项目钻探深度到达了巴伐利亚地下6英里处 。钻头在那里触及了地壳地震板块,发现此处的温度为600华氏度。由于研究团队缺乏持续钻探和研究的资金,该项目也被迫放弃。

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不情愿的失败

在地质学研究过程中,人们似乎难以通过地面试验,对地下乃至地球核心可能发生的影响进行推断,因此,科学家们认为如果能对地球钻一个深孔,通到地球内部的话,就可以有伟大的发现。起初,给地球打孔的任务并不算什么"伟大工程",科学家们认为按照现在的科技水平,人类有能力实现,然而不幸的是,现实却"啪啪打脸"。直到现在,地质科学家们仍然不甘心,希望有朝一日可以重操旧业,实现突破目前的世界深孔记录。

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地球形成假设图

为什么要给地球"打孔"

您可能有疑问了,既然给地球打孔的任务这么艰巨和费钱,为什么科学家们锲而不舍呢?原因在于如下几个方面。

首先,地质钻探可以发现和采集很多化石、能源物质、钻石、稀有金属等资源,这些资源对于人类科技和社会发展具有极大的促进作用,就像人类发现煤炭和石油一样。深度钻探能够帮助科学家探查地幔的组分和物理原理,这些认识将有助于我们了解地震发生的原因、我们的星球如何形成以及地球上生命的起源等一系列问题。

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其次,地球内部是物理学家的极佳的研究场所,他们需要极深度才能从地球表面较强的背景辐射中选出微弱的中微子信号,对中微子或夸克进行分离和研究,从而探究宇宙的起源和演化。 比如,寻找中微子(近乎无质量的亚原子粒子)的实验必须在爆炸的恒星和伽马射线爆发中产生,因此必须将探测器置于地球表面以下,以过滤掉地表背景辐射,提高检测的灵敏度。例如,威斯康星大学在南极洲用热水溶解的方法建造了一个观测中微子的深孔,科学家称之为IceCube中微子天文台 。

再次,在大多数情况下,超深钻孔工程就像"美苏争霸时期"的太空军备竞赛一样,纯粹是科学研究目的驱动。例如,苏联科学家想深入了解我们星球的地壳是如何形成和演化,并对深层地质进行勘探,期望发现对手没有的能源或金属,促进本国科技的发展。之所以说"大部分",是因为每个国家都想赢得这场竞赛,以赢得向全世界吹牛的权利。

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结语

恒心和驱动力是写在人类基因的,但是对于人类社会是经济驱动的,没有什么内在的"基因刻画",所以打孔这个任务就变得十分艰巨了。相比地球直径,我们专探的深度仅为万分之一,我们仍旧对脚下的地球知之甚少,所以在未来对地球钻探任务需要全球科学家的合作和努力。

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此外,成功学教导我们要有恒心,然后举出李白先生铁杵磨成针的故事。我们发现,在这个社会中很多事说难也难,说容易也容易,只要持之以恒再大的困难似乎也会迎刃而解的。在科学研究的征途中,充满着质疑和困难,科学家能否持之以恒,也是研究能否完成并收获巨大成就一个关键的素质。现在地质学家们明白了,这个铁柱磨成针的恒心对他们来说尤为重要。

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页面更新:2024-03-27

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