שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    הבור העמוק ביותר בעולם
    האם חשבתם פעם על האפשרות לחפור בור עמוק במיוחד כדי להגיע לצידו השני של כדור הארץ? ביפן בונים ספינת קידוח משוכללת, כדי להגיע למעטפת כדור הארץ דרך קרקעית האוקיינוס

    האם אי-פעם הרהרתם באפשרות לחפור בור ולהגיע לאוסטרליה? אנייה יפנית חדשה עשויה להיות המועמדת הטובה ביותר לשם כך. הפועלים משלימים כבר את הליטוש האחרון בספינה לקידוח קרקעית האוקיינוס. הספינה תוכננה כדי לחדור לעומק חסר תקדים ולהשיג מטרה ארוכת ימים: לעבור את הקרום הסלעי של כדור הארץ ולהגיע אל המעטפת שלו.

     

    קשה לנו להבין מה קורה במעטפת המכילה שני שלישים של מסת כדור הארץ וממלאת תפקיד מרכזי בתהליכי ההסעה (קונבקציה) הנסתרים מן העין שקשורים לתנועת הלוחות הטקטוניים. יפן, הניצבת בצומת סוערשל שלושה לוחות כאלה, לפחות, מוטרדת גם מרעידות אדמה. "יפן שוכנת מעל לתהליכים הפלנטריים הפעילים האלה, ו-30 מיליון בני אדם חיים למעשה באחד המקומות המסוכנים או הפעילים ביותר בעולם," אומר אסהיקו טאירה, מנכ"ל המרכז לחקר עומק כדור הארץ (CDEX) שמפעיל את הספינה ושייך לסוכנות היפנית למדע ולטכנולוגיה של הים והיבשה.

     

    כדי לחקור את המעטפת, נאלצים גאופיזיקאים להסתמך על שיטות עקיפות, כמו בחינה של אותות סיסמיים ומדידה של שינויים בשדה הכבידה. הם יכולים אמנם לבדוק סלעי מעטפת שעלו אל פני השטח בתהליכים געשיים או בהעתקים גיאולוגיים, אבל החומר בסלעים האלה עבר חימום, קירור ותהליכים קיצוניים נוספים, ולכן רבים סבורים שהסלעים אינם מייצגים את החומר שבאמת מצוי במעטפת.

     

    חציית הגבול שבין הקרום למעטפת החמה ממנו, הקרוי בשם אי-רציפות מוהורוביצ'יץ', או בקיצור מוהו, עשויה לספק למדענים גישה ישירה לדגימות טריות

    של המעטפת. הקידוח יאפשר לאסוף נתונים שאובדים בדרך כלל עד שהסלעים מגיעים באופן טבעי אל פני השטח, למדוד את הטמפרטורה והלחץ ולחקור את הנוזלים והגזים המצויים בסביבה הזאת (ואולי גם למצוא יצורים מיקרוסקופיים). חוקרים מ-18 ארצות, הפועלים על סיפונה של ספינת הקידוח האמריקנית JOIDES Resolution ניסו לאחרונה להגיע למעטפת באזור הרכס התת-ימי המרכז-אטלנטי, אבל ככל הנראה הם החטיאו את מטרתם בפחות מ-300 מטרים.

     

    מבצע ארוך טווח

     

    הטכנאים בנמל נגסקי סיימו את ההתקנות האחרונות ביולי 2005 והעבירו את האנייה האדירה הקרויה "צ'יקיו" ("כדור הארץ" ביפנית) לרשות CDEX. הספינה שמשקלה 57,500 טונות, ואורכה 210 מטרים עגנה בסתיו 2005 באזור הוקאידו כדי להתחיל ולאמן את צוותה. הפעלת הספינה היא חלק מן התכנית המשולבת לקידוח קרקעית האוקיינוסים, מבצע ארוך טווח שהחל ב-2003 והמשתתפות הראשיות בו הן יפן, ארה"ב ומדינות האיחוד האירופי.

     

    כלי השייט המדעי הזה מלבד היותו המעבדה השטה המשוכללת ביותר בעולם, גם נושא על סיפונו את מגדל הקידוח הגבוה ביותר, המתנשא לגובה של 112 מטרים מעל קו המים וכולל צינור קידוח שאורכו 9.5 קילומטרים - פי 22 מגובהו של מגדל האמפייר סטייט בניו יורק. מגדל הקידוח הזה יאפשר לצ'יקיו, שמחירה 540 מיליון דולר, לקדוח בקרום לעומק של 7,000 מטרים בעת הפלגה במים שעומקם עד 2,500 מטרים. יעדי הקידוח כוללים אזורים שבהם המעטפת התקרבה אל פני השטח בגלל פעילות טקטונית או אזורים שבהם הקרום דק יחסית, כמו למשל, שקע נאנקאי שבקרקעית האוקיינוס השקט מול חופי יפן.

     

    צ'יקיו מיישמת טכנולוגיות מוכחות, שנבחנו בתעשיית הנפט כדי לשבור את שיא העולם בקידוח לעומק העומד כיום על 2,111 מטרים. כיסוי במשקל 380 טונות מגן על ראש הקידוח שגודלו כבניין משרדים של שש קומות. הכיסוי מגן על כלי השייט מפני התפרצויות של גז מתאן ושל נוזלים דחוסים ומאפשר הוצאה בטוחה של דוגמאות קידוח באורך של תשעה מטרים.

     

    טכנולוגיה חיונית אחרת היא מערכת המיקום הדינמית של האנייה. שישה מדחפים של 360 מעלות הממוקמים מתחת לספינה מתקנים את מיקומה בעזרת מערכת לוויינית אוטומטית. המדחפים מתמודדים עם סחיפת הרוח, הגלים וזרמי הים ושומרים שהספינה תישאר בדיוק מעל לבור הקידוח. צי'קיו תשתתף בפרויקטים רבים של קידוח ודגימה, ולדברי מדען CDEX שיניצ'י קורמוטו במקצת החורים שהיא תקדח יהיה אפשר להציב בעתיד מכשירי-שטח לניטור הקרום, שיוכלו לשפר את מערכות ההתראה מפני רעידות אדמה.

     

    אחת הסכנות בקידוח אל המעטפת - או למעשה בכל קידוח תת-ימי - היא היתקלות בכיס של גז ממויים (הידראט). היתקלות כזאת עלולה להביא להתפרצות של תמרת גז שתתרומם אל פני הים ותטביע את הספינה. דליפת גז עלולה גם לגרום לפיצוצים הרסניים ולשרפות. אבל הגאופיזיקאים סבורים שזהו סיכון כדאי. דיגום וניטור ישיר של המעטפת, אומר מדען CDEX דניאל קורביץ', "תרחיב במידה רבה את הבנתנו והיא עשויה לפתוח כיווני מחקר חדשים לגבי טבעו, תולדותיו ועתידו של כוכב הלכת המשמש לנו בית."

     

    הקידוח לחיים

     

    ייתכן שמעמקי כדור הארץ אינם עקרים כלל. הסלע הגעשי פרידוטיט (peridotite) למשל, שמקורו במעטפת, עשוי להגיב עם מי הים במהלך תהליך מטמורפי הקרוי סרפנטיניזציה ולשחרר מימן, מתאן ותרכובות אחרות החיוניות לקיום חיים. ולכן, כשתעמיק צ'יקיו לקדוח, החוקרים יעמדו על המשמר כדי לגלות אקסטרמופילים (מילולית: "אוהבי קיצוניות"), בקטריות מעמקים השוכנות בקרום ובמעטפת העליונה ומסוגלות לשרוד בתנאי חום ולחץ קיצוניים.

     

    "אם אתה קודח למעמקים, למעשה אין לאורגניזמים החיים על פני השטח שום השפעה," אומר אסהיקו טאירה, מנכ"ל המרכז היפני לחקר עומק כדור הארץ. "אתה יכול למצוא את המקום שבו נוצרו החיים ושבו עדיין מתפתחות צורות החיים הראשוניות ביותר."

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    קודחים לעומק כדור הארץ
    צילום: חיים הורנשטיין
    מומלצים