Dalla fine del XIX secolo si credeva che la Terra fosse costituita da crosta, mantello e nucleo. Allo stesso tempo, nessuno può davvero dire dove finisce uno strato e inizia il successivo. Gli scienziati non sapevano nemmeno di cosa, in effetti, fossero composti questi strati. Anche circa 30 anni fa, i ricercatori erano sicuri che lo strato di granito inizia a una profondità di 50 metri e continua fino a tre chilometri, e poi ci sono i basalti. Il mantello doveva trovarsi a una profondità di 15-18 chilometri. Il pozzo Ultradeep, che ha iniziato a perforare nell'URSS nella penisola di Kola, ha dimostrato che gli scienziati si sbagliavano.
Immersione per tre miliardi di anni
Progetti di viaggio nelle profondità della Terra sono comparsi all'inizio degli anni '60 in diversi paesi contemporaneamente. Gli americani sono stati i primi a iniziare a perforare pozzi ultra profondi e hanno cercato di farlo in luoghi dove, secondo studi sismici, la crosta terrestre avrebbe dovuto essere più sottile. Questi luoghi, secondo i calcoli, erano sul fondo degli oceani, e l'area più promettente era considerata vicino all'isola di Maui dal gruppo hawaiano, dove antiche rocce si trovano sotto il fondo dell'oceano stesso e il mantello terrestre si trova a circa cinque chilometri sotto una colonna d'acqua di quattro chilometri. Purtroppo, entrambi i tentativi di sfondare la crosta terrestre in questo luogo si sono conclusi con un fallimento a una profondità di tre chilometri.
I primi progetti interni riguardavano anche perforazioni sottomarine - nel Mar Caspio o sul Lago Baikal. Ma nel 1963, lo scienziato della perforazione Nikolai Timofeev convinse il Comitato statale per la scienza e la tecnologia dell'URSS che era necessario creare un pozzo nel continente. Sebbene la perforazione avrebbe richiesto un tempo incomparabilmente più lungo, credeva, il pozzo sarebbe stato molto più prezioso da un punto di vista scientifico. Il sito di perforazione è stato scelto nella penisola di Kola, che si trova sul cosiddetto scudo baltico, che consiste nelle più antiche rocce terrestri conosciute dall'umanità. Secondo gli scienziati, un taglio di molti chilometri degli strati dello scudo avrebbe dovuto mostrare un'immagine della storia del pianeta negli ultimi tre miliardi di anni.
Sempre più in profondità e più in profondità …
L'inizio dei lavori dopo quasi cinque anni di preparazione è stato programmato per coincidere con il 100 ° anniversario della nascita di V. I. Lenin nel 1970. Il progetto è stato avviato completamente. Il pozzo aveva 16 laboratori di ricerca, ciascuno delle dimensioni di una pianta media; il progetto è stato supervisionato personalmente dal ministro della geologia dell'URSS. I dipendenti ordinari hanno ricevuto il triplo stipendio. A tutti era garantito un appartamento a Mosca o Leningrado. Non sorprende che raggiungere il Kola Superdeep sia stato molto più difficile che entrare nel corpo dei cosmonauti.
L'aspetto del pozzo era in grado di deludere un osservatore esterno. Niente ascensori e scale a chiocciola che conducono nelle profondità della Terra. Solo un trapano con un diametro di poco più di 20 centimetri è andato sottoterra. In generale, il superdeep di Kola può essere immaginato come un ago sottile che perfora lo spessore della terra. Il trapano all'estremità di questo ago con numerosi sensori, dopo diverse ore di funzionamento, è stato sollevato per quasi un'intera giornata per l'ispezione, la lettura e la riparazione, quindi è stato abbassato per un giorno. Non potrebbe essere più veloce: il cavo composito più resistente (stringa di perforazione) potrebbe staccarsi sotto il suo stesso peso.
Quello che accadde in profondità al momento della perforazione non era noto con certezza. La temperatura ambiente, il rumore e altri parametri sono stati trasmessi al piano di sopra con un minuto di ritardo. Tuttavia, i trivellatori hanno detto che anche un simile contatto con la prigione a volte era spaventoso sul serio. I suoni provenienti dal basso erano come urla e ululati. A questo si può aggiungere un lungo elenco di incidenti che hanno seguito il Kola Superdeep, quando ha raggiunto una profondità di 10 chilometri. Per due volte il trapano è stato estratto fuso, sebbene le temperature da cui potrebbe assumere questa forma siano paragonabili alla temperatura della superficie del Sole. Una volta il cavo sembrava essere tirato dal basso e tagliato. Successivamente, durante la perforazione nello stesso punto, non sono stati trovati resti del cavo. Che cosa abbia causato questi e molti altri incidenti è ancora un mistero. Però,non erano affatto la ragione per fermare la perforazione delle viscere dello scudo baltico.
Nel 1983, quando la profondità del pozzo raggiunse i 12.066 metri, i lavori furono temporaneamente sospesi: si decise di preparare i materiali sulle perforazioni superdeep per il Congresso Geologico Internazionale, che si sarebbe tenuto nel 1984 a Mosca. Su di esso, scienziati stranieri hanno appreso per la prima volta dell'esistenza stessa del superdeep di Kola, tutte le informazioni su cui erano state classificate fino a quel momento. I lavori ripresero il 27 settembre 1984. Tuttavia, al primo lancio del trapano, si è verificato un incidente: la corda di perforazione si è nuovamente interrotta. La perforazione doveva continuare da una profondità di 7.000 metri, creando un nuovo pozzo, e nel 1990 questa nuova diramazione ha raggiunto i 12.262 metri, un record assoluto per i pozzi ultra profondi, battuto solo nel 2008. La perforazione è stata interrotta nel 1992, questa volta, come si è scoperto, per sempre. Non c'erano fondi per ulteriori lavori.
Scoperte e
scoperte Le scoperte fatte nel superdeep di Kola hanno rivoluzionato la nostra conoscenza della struttura della crosta terrestre. I teorici hanno promesso che la temperatura del Baltic Shield rimarrà relativamente bassa fino a una profondità di almeno 15 chilometri. Ciò significa che un pozzo può essere perforato quasi fino a 20 chilometri, solo al manto. Al quinto chilometro, la temperatura ha superato i 700 ° C, il settimo - oltre 1200 ° C, ea una profondità di dodici anni era più di 2200 ° C.
I trivellatori di Kola hanno messo in dubbio la teoria della struttura strato per strato della crosta terrestre, almeno nell'intervallo fino a 12.262 metri. Si credeva che ci fosse uno strato superficiale (rocce giovani), quindi graniti, basalti, mantello e nucleo dovrebbero andare. Ma i graniti si sono rivelati tre chilometri più bassi del previsto. I basalti che avrebbero dovuto giacere sotto di loro non sono stati trovati affatto. Un'incredibile sorpresa per gli scienziati è stata l'abbondanza di crepe e vuoti a una profondità di oltre 10 chilometri. In questi vuoti, il trapano oscillava come un pendolo, il che portava a gravi difficoltà nel lavoro a causa della sua deviazione dall'asse verticale. Nei vuoti si registrava la presenza di vapore acqueo, che vi si spostava ad alta velocità, come trasportato da una pompa sconosciuta. Questi vapori hanno creato gli stessi suoni che stupiscono i perforatori.
Del tutto inaspettatamente per tutti, è stata confermata l'ipotesi dello scrittore Alexei Tolstoy sulla cintura di olivina, espressa nel romanzo "L'iperboloide dell'ingegner Garin". A una profondità di oltre 9,5 chilometri, è stata scoperta una vera miniera di tutti i tipi di minerali, in particolare l'oro, che si è rivelato essere 78 grammi per tonnellata. A proposito, la produzione commerciale viene effettuata a una concentrazione di 34 grammi per tonnellata.
Un'altra sorpresa: la vita sulla Terra è apparsa, si scopre, un miliardo e mezzo di anni prima del previsto. A profondità dove, come si credeva, non poteva esserci materia organica, sono state trovate 14 specie di microrganismi fossilizzati (l'età di questi strati superava i 2,8 miliardi di anni). A profondità ancora maggiori, dove non ci sono più rocce sedimentarie, il metano è apparso in alte concentrazioni, il che ha finalmente smentito la teoria dell'origine biologica degli idrocarburi come petrolio e gas.
È impossibile non menzionare la scoperta fatta confrontando il suolo lunare trasportato dalla stazione spaziale sovietica alla fine degli anni '70 dalla superficie della Luna, ei campioni prelevati al pozzo Kola da una profondità di 3 chilometri. Si è scoperto che questi campioni sono simili a due gocce d'acqua. Alcuni astronomi hanno visto questo come una prova che una volta la Luna si è staccata dalla Terra a seguito di un cataclisma (forse una collisione di un pianeta con un grande asteroide). Tuttavia, secondo altri, questa somiglianza testimonia solo il fatto che la Luna si è formata dallo stesso gas e nube di polvere della Terra, e negli stadi geologici iniziali si "sviluppavano" nello stesso modo.
Il Kola Superdeep era in anticipo sui tempi
Il pozzo di Kola ha dimostrato che è possibile addentrarsi nelle profondità della Terra per 14 o anche 15 chilometri. Tuttavia, è improbabile che uno di questi pozzi fornisca una conoscenza fondamentalmente nuova sulla
crosta terrestre. Ciò richiede un'intera rete di pozzi perforati in diversi punti della superficie terrestre. Ma i giorni in cui i pozzi super profondi venivano perforati per scopi puramente scientifici sembrano essere finiti. Questo piacere è troppo costoso. Gli odierni programmi di perforazione ultra profonda non sono più ambiziosi come una volta e hanno obiettivi pratici.
Questa è principalmente la scoperta e l'estrazione di minerali. Negli Stati Uniti, la produzione di petrolio e gas da profondità di 6-7 chilometri sta già diventando un luogo comune. In futuro, anche la Russia inizierà a pompare idrocarburi da tali livelli.
Tuttavia, anche quei pozzi profondi che vengono perforati ora portano molte informazioni preziose che i geologi stanno cercando di generalizzare per ottenere un quadro olistico almeno degli strati superficiali della crosta terrestre. Ma ciò che sta sotto rimarrà un mistero per molto tempo. Solo gli scienziati che lavorano in pozzi superprofondi come la penisola di Kola possono rivelarlo con l'aiuto delle più moderne attrezzature scientifiche. Tali pozzi in futuro diventeranno per l'umanità una specie di telescopi nel misterioso mondo sotterraneo del pianeta, di cui non sappiamo altro che di galassie lontane.
