Žmonės svajojo nukeliauti į Žemės centrą bent jau nuo 1864 m., kai Žiulis Vernas išleido savo romaną „Kelionė į žemės centrą“. Greičiausiai smalsumas šia tema gyvavo dar prieš tai, tačiau praktiškai prisikasti iki planetos centro nėra taip paprasta, kaip gali atrodyti. Mes jau nukeliavome į Mėnulį, bet Žemės branduolio nepasiekėme – kodėl?
Kiek toli yra Žemės centras?
Iki Žemės centro yra maždaug 6371 km, nors tikslus atstumas priklauso nuo jūsų buvimo vietos. Pavyzdžiui, ties pusiauju atstumas yra apie 6378 km, o prie Šiaurės ašigalio – apie 6370 km. Ši nedidelė variacija atsiranda dėl to, kad Žemė nėra visiškai taisyklingos apvalios formos – ją šiek tiek iškreipia sukimosi jėgos.
Ar įmanoma prisikasti iki centro?
Įsivaizduoti kelionę į Žemės centrą nėra sudėtinga – galėtume pagalvoti apie milžinišką gręžimo mašiną, kuri lėtai skverbiasi žemyn. Žmonės šachtas kasa nuo seno: senovės egiptiečiai auksą kasyklose išgavo jau prieš 4000 metų. Vėliau šachtų kasimo technologijas perėmė graikai, persai ir romėnai, tačiau darbas buvo pavojingas ir dažnai perduodamas nusikaltėliams, nes niekas per daug nesirūpino jų saugumu. Tik vėliau, kai priverstinės darbo jėgos tapo sunkiau gauti, pradėta galvoti apie saugumo priemones.
Ką slepia Žemės centras?
Žemės centre yra branduolys kuris daugiausia sudarytas iš geležies, kurio spindulys siekia apie 1220 km. Ten temperatūra viršija 5000 °C, o slėgis yra milžiniškas. Nors tokiame karštyje geležis paprastai ištirptų, didžiulis slėgis Žemės centre ją suspaudžia ir palaiko kietą būseną.
Yra net teorijų, kad branduolys yra ne grynai kieta ar skysta medžiaga, bet kažkas panašaus į „superjoninę“ būseną – tarpinį būvį tarp skystos ir kietos medžiagos.
Apie įvairius Žemės sluoksnius – nuo vidinio ir išorinio branduolio iki mantijos ir plutos – sužinojome ne gręžimu, o seismologija. Analizuodami seismines bangas, mokslininkai gali nustatyti, kas slypi giliai po mūsų kojomis, panašiai kaip rentgeno spinduliai leidžia pamatyti vidinius kūno organus.
Kokį gylį esame pasiekę?
Iki šiol giliausias žmogaus gręžinys Žemėje – Kola supergilia gręžinio šachta Rusijoje, Kolo pusiasalyje, netoli Arkties. Sovietų Sąjunga pradėjo šį projektą 1970 m., ir darbai tęsėsi iki 1992 m. Šis gręžinys siekia įspūdingą 12 262 m gylį – tai sudaro tik 0,19 % kelio iki Žemės centro.
Galbūt girdėjote, kad kai kurie naftos gręžiniai yra gilesni, tačiau jie driekiasi horizontaliai, o ne vertikaliai žemyn, tad Kolos gręžinys išlieka giliausias pagal vertikalųjį gylį.
Kodėl neįmanoma pasiekti Žemės centro?
Atsakymas paprastas – neįmanoma. Kuo giliau gręžiama, tuo karščiau ir pavojingiau tampa. Gręžimo įranga yra sukurta atsilaikyti prieš trinties sukeltą karštį, bet kai pats gręžinys įkaista iki 180 °C ir daugiau, prietaisai pradeda gesti ar lydytis. Be to, giluminiai gręžiniai tampa nestabilūs dėl slėgio ir temperatūros, tad šachtos pradeda griūti.
Teorinė kelionė į Žemės centrą
Tarkime, galėtumėte išgręžti saugią, plačią šachtą iki pat centro. Ką patirtumėte, jei šoktumėte į ją?
Maždaug po 1 km kelionės temperatūra pasiektų apie 45 °C, ir tai tik pradžia. Perkopus 50 km gylį, slėgis prilygtų jūros dugno slėgiui, ir net pats oras gręžinyje būtų nepakeliamai sunkus dėl slėgio. Toliau keliaujant šachta jus pradėtų blaškyti, nes Žemė sukasi, o tai reikštų nuolatines susidūrimus su šachtos sienomis.
Galbūt gerai, kad to padaryti negalime
Kad ir kaip įdomiai skambėtų idėja pasiekti Žemės centrą, realybė būtų pavojingai nemaloni. Įvairūs technologiniai iššūkiai – nuo ekstremalaus karščio iki milžiniško slėgio – šiuo metu neįveikiami. Galbūt ateityje, su naujomis technologijomis, galėtume nukeliauti giliau nei bet kada anksčiau, tačiau kol kas Žemės centras lieka tolima svajonė.
