Hranice, ve které zemská kůra ustupuje neprobádanému plášti, byla poprvé objevena v roce 1909, protože došlo ke změně cestování seismickými vlnami. Pojmenovaná hranice Moho pro Andrija Mohorovicic, která poslouchala tyto seismické vlny, hranice kůrového pláště je hranicí, která zůstává nepolapitelná a přesvědčivá - skrývající se tantalizující vodítka ohledně příběhu o formování Země - dokonce i když naše technologie tlačí do vnějšího dosahu sluneční soustavy a dále.
První vážné pokusy o prozkoumání hranice Moho proběhly na konci 50. let 20. století. Nyní by technologie, která se již používá na japonské lodi, v kombinaci s již probíhajícím kopacím programem USA mohla konečně přinést úspěch. Damon Teagle a Benoît Ildefonse psali o pokračujícím úsilí o článek v časopisePříroda, vydané dnes.
Teagle je v Národním oceánografickém centru University of Southampton ve Velké Británii a Ildefonse je na Université Montpellier ve Francii. Jsou to hlavní vědci na výpravě nazvané Expedice IODP 335, „poprvé získat část spodní oceánské kůry - materiál ležící těsně nad pláštěm,“ píšou.
IODP používá americkou loď JOIDES Resolution, na obrázku výše, která bude vrtat od dubna do června letošního roku u pobřeží Kostariky.
"Tato stránka je v oceánské kůře, která se vytvořila velmi rychlá - ve více než 20 centimetrech za rok, mnohem rychlejší než jakákoli současná tvorba kůry," píšou spoluautoři. "Díky tomu je horní kůra tam mnohem tenčí než jinde, takže je možné dosáhnout nižších částí, aniž byste museli vrtat velmi hluboko." Tři předchozí výpravy do díry 1256D se vyvrtaly na více než 1,5 km pod mořským dnem do přechodového pásma mezi hrázemi a gabry. “
Letos na jaře doufají, že ji odtlačí o dalších 400 metrů a získají gabry ze spodní kůry, „která bude nejhlubšími druhy hornin, které kdy byly vytěženy z mořského dna“, přestože nejhlubší díra dosáhla 2 111 metrů pod východním Pacifikem z Kolumbie, píšou.
Teagle a Ildefonse si uvědomují, že některé kousky pláště byly během tektonické horské stavby vytlačeny na zemský povrch a vystřeleny ze sopek a hrází mořského dna. Tyto vzorky poskytly vodítko ke složení pláště, ale neodhalily variabilitu pláště - a všechny vzorky byly změněny procesy, které je odhalily.
Říká se, že mise IODP by měla pomoci urovnat mnoho debat, včetně toho, jak se tvoří kůra na středních oceánských hřebenech, jak se magma z pláště pronikne do spodní kůry, geometrie a intenzita toho, jak mořská voda může vytáhnout teplo z nižších oceánů kůra a příspěvek nižší kůry k mořským magnetickým anomáliím. Projekt také poskytne „další podněty a důvěru v hlubinné vrtání oceánskou kůrou“, píšou Teagle a Ildefonse - ale dosáhne hloubky mnohem menší, než bude potřeba, aby se skutečně dostalo na hranici Moho. Vyskytuje se nejméně 30 kilometrů (18 mil) pod kontinenty, ale jen 6 kilometrů (3,7 mil) pod moři.
To je místo, kde přichází Chikyu. Zahájeno v roce 2002, „Chikyu je obrovská loď, schopná nést 10 kilometrů vrtných trubek a je vybavena pro vrtání stoupačkami do 2,5 km vody,“ píšou autoři. Ačkoli by Chikyu ještě nemohl jít na plnou vzdálenost, jeho design je natolik pokročilý, aby byl odrazovým můstkem pro takové úsilí:
"Plavidlo má stoupací systém: vnější potrubí obklopuje vrtací řetězec - ocelové potrubí, skrz které se získávají jádra," píšou spoluautoři. "Vrtací bahno a odřezky se vracejí do nádoby v prostoru mezi dvěma trubkami." To pomáhá recyklovat vrtné bahno, řídit jeho fyzikální vlastnosti a tlak ve vrtu a pomáhá stabilizovat stěny vrtu. “
Teagle a Ildefonse říkají, že ideální vrtný program k dosažení hranice pláště se stane na jednom ze tří míst - u pobřeží Havaje, Baja Kalifornie a Kostariky - kde je voda nejhlubší, přes nejchladnější možnou krustu. Kdekoli a jakkoli se to stane, píšou, stojí za to:
„Vrtání do pláště je nejnáročnějším úsilím v dějinách vědy o Zemi. Poskytne odkaz základních vědeckých poznatků, inspirace a školení pro příští generaci geovědců, techniků a technologů. “
Zdroj: Příroda. Podívejte se také na webové stránky pro Chikyu a JOIDES.
