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Quanto in basso possiamo andare? Questa è la sfida che è stata raccolta dagli scienziati di tutto il mondo negli ultimi cinquant'anni, con ognuno che cerca di praticare un buco più profondo di prima.
L'obiettivo: il mantello terrestre. Il mantello costituisce il 40 percento o più del pianeta, che ha un raggio di 4.000 miglia. Il mantello spesso 1.800 miglia si trova - o più precisamente, si solleva su e giù - proprio sotto la crosta terrestre e sopra il nucleo terrestre. La crosta è solo una piccola parte del pianeta, con una media di tre a 25 miglia di spessore.
Il mantello è il principale motore che guida la costante evoluzione del pianeta e contiene una documentazione geologica di gran parte della storia della Terra.
"Se abbiamo una migliore conoscenza di cosa sia il mantello e di come si comporta, avremo una migliore conoscenza di vulcani e terremoti e una migliore conoscenza di come funziona il pianeta nel suo insieme", ha detto Benjamin Andrews, geologo della ricerca e curatore per la National Rock and Ore Collection presso il Museo Nazionale di Storia Naturale Smithsonian.
Gli scienziati hanno preso la loro prima crepa nel mantello nel 1958 con Project Mohole. Ingegneri americani hanno perforato il fondo dell'Oceano Pacifico al largo di Guadalupe, in Messico. Ma il Congresso interruppe i finanziamenti nel 1966 prima che i trapani raggiungessero il mantello.
La ricerca di approfondire ha creato un concorso scientifico globale simile alla Space Race. Nel 1970, i geologi sovietici accettarono la sfida, posizionando le esercitazioni sulla penisola di Kola, che si protende verso est dalla massa scandinava.
Il pozzo trivellato Kola Superdeep aveva un diametro di soli 9 pollici, ma a 12.262 metri (40.230 piedi) regna come il buco più profondo. Ci sono voluti quasi 20 anni per raggiungere quella profondità di 7, 5 miglia - solo metà della distanza o meno dal mantello. Tra le scoperte più interessanti: microscopici fossili di plancton trovati a quattro miglia più in basso. Il buco di Kola fu abbandonato nel 1992 quando i trapani incontrarono temperature più alte del previsto: 356 gradi Fahrenheit, non i 212 gradi che erano stati mappati.
Il calore provoca danni alle apparecchiature. E, maggiore è il calore, più liquido è l'ambiente e più difficile è mantenere il nocciolo, ha detto Andrews. È come cercare di tenere una fossa al centro di una pentola di zuppa calda.
Nel 1990, gli scienziati tedeschi iniziarono il programma tedesco di trivellazione profonda in Baviera. I ricercatori hanno attraversato piastre sismiche e hanno raggiunto temperature fino a 600 gradi F. Sono riusciti a scendere circa sei miglia prima di rimanere senza fondi. Ma hanno raccolto nuove conoscenze sull'attività sismica e sulla composizione della crosta.
Non sorprende - poiché la crosta è più sottile - alcuni buchi profondi sono stati annoiati attraverso il fondo dell'oceano. La nave di perforazione giapponese specializzata Chikyu rivendica il record per il più profondo buco offshore praticato a scopi scientifici - circa 10.000 piedi (quasi 2 miglia) sotto il fondo del mare, secondo James F. Allan, direttore del programma Ocean Drilling Program presso la National Science Foundation .
L'industria petrolifera e del gas rivendica anche alcuni buchi profondi, a terra e in mare aperto. Deepwater Horizon di BP detiene il record offshore. L'impianto di perforazione - perso in un'esplosione nel 2010 - è riuscito a ottenere circa 30.000 piedi sotto il mare, o circa 5 miglia.
Ora, il team internazionale che sponsorizza il Chikyu si impegna a raggiungere tutti i record precedenti. Il programma integrato di perforazione oceanica è operativo dal 2003 ed è finanziato principalmente dal Ministero dell'istruzione, della cultura, dello sport, della scienza e della tecnologia giapponese e dalla National Science Foundation degli Stati Uniti. Anche il sostegno finanziario: il Consorzio europeo di perforazione per ricerche oceaniche, la Repubblica popolare cinese, la Repubblica di Corea, l'India, l'Australia e la Nuova Zelanda e la Repubblica federale del Brasile.
Lo sforzo dovrebbe richiedere molti, se non decine, di anni e potrebbe richiedere $ 1 miliardo. Chikyu è in grado di trasportare fino a 6 miglia di tubi di perforazione alla volta. Ma le punte hanno una durata limitata e le alte temperature possono deformare punte e tubi, per non parlare della creazione di un disastro dal foro. Le temperature possono colpire 1.600 F dove la crosta incontra il mantello e fino a 4.000 gradi nella parte inferiore del mantello.
Esercitarsi in profondità così enormi richiede studi di mappatura e sismologia, ma anche con quelle guide, "ogni tanto ci sorprende", ha detto Andrews.
In definitiva, è un viaggio alla scoperta. "Parte del motivo per cui stai perforando è perché vuoi scoprire cosa c'è laggiù", ha detto.
È il tuo turno di chiedere a Smithsonian
