Невозможна репортажа: Пат во средиштето на Земјата

Иако луѓето сè уште не поседуваат технологија која би ги надиграла бруталните сили на природата во длабочините на планетата, денес ве водиме на интересно патување во опасниот и возбудлив свет на внатрешноста на Земјата.

Длабоко во северозападниот дел на Русија, на полуостровот Кола кој го допира северниот дел од арктичкиот круг, далеку од населението и љубопитните очи на локалните жители, изложена на острите ветрови на руската тундра, веќе седум години полека гние и пропаѓа напуштена научно-истражувачка база.

Во урнатините на објектот кој некогаш бил дом на геолози од целиот свет, меѓу рѓосаните остатоци од некогашната модерна опрема расфрлани наоколу во хаосот кој може да го аранжира само долгогодишната изложеност на бруталнивременски услови, се наоѓа шахта. Капакот, невозможен за отворање, е широк едвај 23 центиметри и по ништо не се разликува од другата постапокалиптична сценографија. Сепак, колку и да делува дека оваа напуштена база веќе нема што да понуди, рѓосаната шахта крие тајна.

Под дебелиот железен капак зајакнат со чудовишни клинови, зјае устата на најдлабоката вештачка дупка на светот. Отворот длабок 12.262 метри ја прави најдлабоката точка до која човек успеал да прокопа, и во поглед на апсолутна длабочина сè уште држи рекорд.

Постоеле амбициозни планови да се буши до длабочина од 15 километри, но од идејата во 1992 година истражувачите се откажале. Геофизичарите наишле на температура далеку повисока од очекуваната на оваа длабочина, каде што наместо предвидените 100 биле измерени 180 Целзиусови степени. На оваа температура машините веќе не биле делотворни, па во 2005 година опремата била распродадена, а во 2008 целиот погон запечатен и напуштен.

Благодарение на избушениот отвор на полуостровот Кола денес знаеме какви физички услови владеат на 12 километри под површината на земјата, но што е со останатите 6000 неистражени километри кои се протегаат сè до јадрото на нашата планета?

Со помош на една гранка на геофизиката која се нарекува сеизмологија и ги изучува земјотресите, геолозите добиле конкретни податоци со помош на кои структурата на земјата конечно можела да биде установена. За време на земјотреси прецизните машини ги детектирале брановите кои доаѓаат од внатрешноста на Земјата. Тие бранови носат информации за физичките карактеристики на просторот од кој пристигнуваат, а најважната информација оттаму добиена е дека Земјата е нехомогена; со други зборови, таа се состои од слоеви.

Внатрешноста на нашата планета е сосема непозната и неистражена. Што тогаш нè спречува да ископаме дупка до средиштето на Земјата, на тој начин да собереме примероци од материјалот од кој се составени нејзините одредени слоеви и конечно прецизно да ја дефинираме структурата на Земјата?

Во конкретниов случај физиката не е на наша страна. Температурата во центарот на Земјата е толку висока што ја оневозможува работата на софистицираните машини, а притисокот е неподнослив во поголемите длабочини. Дури и кога би успеале да се пробиеме низ кората и обвивката, јадрото би било непремостлива препрека. Засега луѓето не поседуваат технологија која би ги надиграла бруталните сили на природата кои господарат во длабочините на нашата планета.

Од 0 до 3 километри

Да замислиме за момент дека човечката цивилизација ги совладала технолошките бариери за истражување на вселената, но и на нашата планета. Сме добиле место во возило опремено со технологија која му овозможува да патува директно до средиштето на Земјата. Со нетрпение го чекаме тргнувањето, загледани во лансирната конструкција, из дебелите стакла на нашата Кртица.

Моторите се придвижуваат и во еден краток момент чувствуваме блага, едвај забележлива вибрација. Роботските раце кои до скоро ја фиксираа за рампата, сега, со речиси елегантни движења, ја пуштаат Кртицата и се повлекуваат надвор од нашиот видокруг, ограничен со металните рамки на прозорците. Зад стаклото во почетокот гледаме многу бавна но потоа сè побрза промена на пределот; тоа е единствениот сигурен знак дека сме тргнале. Нашето тело не чувствува никаква сила и со ниту едно друго сетило не го регистрираме движењето.

Возилото нурка во тунелот чија длабочина поради густиот мрак не можеме да ја процениме, но сепак знаеме дека изнесува 6371 километар. За тоа сме учеле во училиште, а покрај тоа, во нашиот замислен универзум во кој сме се решиле на замисленово патување, тој податок спаѓа во основите на науката, многупати проверени и емпириски потврдени.

Мекиот, пријатен глас на нашиот водич ни посакува добредојде на јубилејниот стоти пат на Кртицата која патува до средиштето на Земјата. Кртицата е научно-истражувачко возило кое рутински ги извршува своите задачи, а понекогаш, како сега, да речеме, наспроти јубилејот, ги отвора вратите за јавноста и на љубителите на науката им овозможува да го искусат патувањево. Овојпат имавме среќа и добивме билет.

Надворешниот и многу тенок слој на нашата планета е сочинет од кората, која на копно е длабока околу триесет, а под океанот околу десет километри. Веќе во текот на првите неколку секунди од патувањето дознаваме дека се наоѓаме на длабочина од четири метри под површината, токму на длабочина на која е откриена гробницата на Тутанкамон во Египет. Веднаш потоа нашиот водич се шегува дека веќе сме поминале шест метри, и дека сме безбедни, бидејќи повеќето детектори за метал немаат домет на оваа длабочина. Се довлечкавме до континенталната кора. Вистинската авантура допрва претстои.

Моќните светла на Кртицата во ѕидовите осветлуваат нешта кои наликуваат на плевел. Го прашуваме водичот што е тоа, а тој ни објаснува дека коренот на тропските растенија расте најмногу до седум метри. На дваесеттиот метар го поминуваме нивото на катакомбите во Париз и зачудено слушаме додека водичот објаснува дека кога би се нашле на оваа длабочина во вода, со опрема за нуркање, би почувствувале ефекти на труење од азот од своите боци со воздух, кои би биле еквивалентни на две испиени чаши мартини. Се смееме.

Се спуштаме уште подлабоко, на 42 метри, под длабочината на најдлабокиот базен на светот кој се наоѓа во Италија. Уште неколку метри подолу, и веќе ни е драго што не сме нуркачи, бидејќи труењето од азот би нè опијанило како пет испиени чаши мартини. Овде се наоѓа и границата на безбедност за професионално нуркање со боци. Нашето возило е совршено безбедно и за нас не постои опасност. Бесшумно се лизгаме понатаму.

На шеесетиот метар веќе сме на длабочина на која во живиот свет господари орката, китот-убиец - длабочина на која крстареле подморниците на САД во Втората светска војна.

Забрзуваме, но тоа не го чувствуваме во движењето, поради менувањето на глетките низ прозорецот. На овие длабочини веќе нема вегетација; одамна ја поминавме точката до која достигнуваат корењата на дрвјата. На околу 200 метри, некаде далеку и паралелно со нашиот тунел, во океаните веќе не стига истото количество светлина.

Ја надминуваме длабочината од 300 метри, а тоа е и максимумот на разорната моќ на нуклеарната бомба проектирана за лансирање во земја, не на небо. Уште 32 метри и се наоѓаме на длабочина на рекорден нуркачки потфат со боца. Ги оставаме зад себе најдлабоките пештери, дната на длабоките езера и океанските пространства низ кои крстарат цицачите.

Стигнуваме на длабочина од еден километар; сè уште сме во горните слоеви на земјината кора, но сме доволно длабоко за да може притисокот надвор од нашето возило да биде 330 атмосфери: би се почувствувале како четири слона тешки 28 тона да ни балансираат на главата. Уште еднаш ѝ се заблагодаруваме на Кртицата што нè штити.

Од 3 до 30 километри

Сега веќе се нурнуваме во длабочините на целосниот океански мрак, како и до просечната длабочина на Големиот кањон во Америка. На 3900 метри пристигнуваме до најдлабоките точки во светот на кои престојувале луѓе. Станува збор за јужноафричкиот рудник со злато, Тау Тон.
Не застануваме. Само неколку метри погоре, во Атланскиот океан, спијат остатоците од Титаник.

Додека се движиме понатаму низ слоевите од гранитен камен од кој е сочинета континенталната кора издупчена со нашиот моќен тунел, наслушнуваме како во океаните на овие длабочини почнува зоната на амбисот. Меѓу четвртиот и шестиот километар под површината трае вечниот океански мрак. Во константна темнина водата на оваа длабочина е ледена, цели два или три Целзиусови степени, и ја населуваат чудни суштества како што се џиновските лигњи, кои можат да го издржат неверојатниот притисок на овие длабочини.

Патуваме понатаму низ слоевити на магматските и метаморфните карпи, од кои е составен поголемиот дел од континенталната кора на овие длабочини.

Во овој момент дознаваме дека истовремено се наоѓаме во литосферата. Како што Земјината структура хемиски се дели на кора, обвивка и јадро, така механички, и според начинот на кој се пренесува топлината, нејзиниот надворешен слој се дели на литосфера и астеносфера. Литосфера е постудениот и покрут слој, додека астеносферата е потопла и механички послаба.

Литосферата суштински се состои од крути, тектонски плочи кои пловат низ астеносферата. Тие можат да бидат континентални и океански. Со текот на годините се поместуваат од неколку милиметри до цели пет сантиметри. Дебели се околу 100 километри, со неправилен облик и составени од карпи. Во деловите во кои литосферните плочи се граничат и допираат, се случуваат повеќето геолошки настани, како што се земјотресите. Истовремено, на ваквите локации се формираат планините, вулканите и океанските дупки.

Освен на океански и континентални, литосферата е поделена и на мали, поситни плочи кои настанале преку интеракција со поголемите. Тие се наоѓаат токму на местата каде што се границите на поголемите плочи, и ја зголемуваат сеизмичноста на тие подрачја. Граничните подрачја на тектонските плочи, според начинот на интеракција, се делат на граница на приближување (конвергентна), граница на одвојување (дивергентна) и граница на лизгање (трансформна).

Хипнотизирани од приказната на нашиот водич, не забележуваме дека сме поминале уште неколку километри. На шест километри ја поминуваме длабочината на Арктичкиот океан, и стигнуваме до просечната длабочина на океанските плочи. Најголема меѓу нив е познатата Тихоокеанска плоча, која се наоѓа под Пацификот.

Од 30 до 3000 километри

Километрите се лизгаат и одиме сè подлабоко и подлабоко во Земјината кора. Тунелот нè однесе под сите океани на нашата планета. Зад себе го оставивме осаменото дно на напуштената бушотина на научно-истражувачкиот погон на полуостровот Кола, длабока 12 километри. На длабочина од 16 километри совладавме четири метрички лиги, исто како и во Наутилус, подморницата од познатата книга „Пат во средиштето на земјата“ на Жил Верн. Тогаш сфаќаме дека зад нас се наоѓаат триесет километри непрегледни слоеви на Земјата и дека конечно сме на влезот во нејзината обвивка.

На самата граница со земјината кора се наоѓа феноменот во геологијата познат како Мохоровичев дисконтинуитет или Мохо површина, место на кое брзината на сеизмичките бранови нагло се менува. Иако длабочината на овие граници варира ширум планетата, токму таа е влез во следниот слој на структурата на Земјата.

Составена од темни карпи наречени перидотити и слоеви богати со железни силикати, обвивката зафаќа половина радиус до центарот на Земјата, и се простира на речиси 3000 километри. Надвор од нашето возило, во горниот дел од обвивката кој се потпира на кората, притисокот изнесува комични но брутални 10000 атмосфери; еквивалентно на тежината на 131 слон кои би ни балансирале на главата. Во својот горен појас, кој и понатаму се потпира на кората, температурите на обвивката варираат меѓу 500 и 900 Целзиусови степени, а на границите со јадрото ескалираат и до 4000.

Без оглед на тоа што сè уште се наоѓаме во слоевите во кои карпите се во цврста агрегатна состојба, нашата Кртица самоуверено ита кон оној дел од Земјата каде што температурата и притисокот ги топат карпите и создаваат морбидни физички услови какви што не сме во состојба да замислиме на безбедната и сончева површина на планетата.

Сто и педесет километри, и се наоѓаме на длабочина на која се формираат дијамантите. Во некој далечен момент од геолошкото минато, стопените карпи ги истуркале на површина овие формации кои се сметаат можеби и за најблагородниот и највредниот камен кој постои.

Ја напуштаме литосферата, чии плочи ги изградиле континентните и океанските дна, и стигнуваме до астеносферата, зоната во која пловат литосферските плочи. Оваа значајна зона се наоѓа во пластична, а според некои научници, во полупластична состојба. Токму оваа нејзина карактеристика е предуслов за конвекционото струење на материјата во Земјината обвивка.

Благодарение на температурната разлика меѓу Земјината површина и нејзиното јадро, како и можноста кристализираните карпи, под огромен притисок и висока температура, со текот на времето да се деформираат, обвивката е местото во кое материјалот циркулира. Цврстиот, тежок материјал тоне кон дното, додека врелиот, затоплениот се движи нагоре, играјќи на тој начин клучна улога во геолошката активност позната како вулканизам.

На преминот меѓу горниот и долниот дел од обвивката, на околу 700 метри длабочина, можат да се лоцираат изворите на најдлабокиот земјотрес. Ваквите потреси по правило се слаби, додека од овие простори не стигнат до површината.

Пред нас сега се само стотина километри пат низ вжарените, хаотични, длабоки слоеви на Земјината обвивка. Ги поминавме фосилите од диносаурусите, изгубените закопани богатства и скелетите на некогашните луксузни бродови, сега заспани на непроѕирното океанско дно. Нашиот водич веќе нема референци кои би ни ги понудил, а кои би ги разбрале и препознале. Нашиот пат во средиштето на Земјата се доближува до целта.

Од 300 до 6300 километри

На дното на обвивката, на длабочина од околу 3000 километри, притисокот изнесува 1,4 милиони атмосфери. Нашата Кртица храбро се носи со нив.

Дури и научниците од почетокот на 21-от век користеле сеизмички мерења за да научат повеќе за структурата на Земјата; ним треба да им бидеме благодарни за првата поделба на јадрото на внатрешно и надворешно. Уште во времето кога геонауките биле базирани исклучиво на посредни докази, знаевме дека надворешното јадро, кое се надоврзува на Земјината обвивка, е течно, со радиус од 3400 километри, и дека неговата густина изнесува помеѓу 10000 и 12000 килограми на кубен метар. Внатрешното јадро, за кое и тогаш се верувало дека е во цврста агрегатна состојба, има густина од 13000 килограми на кубен метар, а радиус од околу 1200 километри. Надворешното јадро првенствено се состои од железо и никел, со уште неколку полесни елементи.

Водичот ни зборува за експеримент од дамнешниот 21 век, кога во лабораторија легура од железо била подложена на притисок и температура кои владеат во внатрешноста на јадрото. Примерокот тогаш бил набљудуван во X делот од спектарот, и првпат силно била поддржана хипотезата дека самото средиште на нашата планета се состои од кристали кои се простираат од север кон југ. На Земјиното јадро треба да му се заблагодариме за магнетното поле, без кое животот на планетава не би бил можен.

Возбудени и уморни стигнуваме на длабочина од 6371 километар. Температурата овде е приближна на онаа на површината на Сонцето и изнесува околу 5000 Целзиусови степени. Дури ни нашата храбра Кртица не сака долго да се задржува на ова негостољубиво место. Набрзо ќе тргнеме назад, кон површината на нашата сина планета, питома, скротена, истражена, безбедна.

Тешко ни е да замислиме дека оваа усвитена и на толку многу начини брутална глетка всушност е срж и суштина на нашиот прекрасен свет, мотор кој го придвижува и ги генерира сите процеси кои Земјата ја прават геолошки жива. Контрастот е силен, практично заморен, и буди дополнителна желба час поскоро да си заминеме одовде, од длабоково, налик на вртлог место кое прави небото да ни изгледа мистериозно и недофатливо, без оглед на тоа што токму зачекоривме во своевидно сонце.

Никој не се противи кога Кртицата, прв пат откако тргнавме во авантурава, се движи угоре. Копнееме по нашата зелено-сина, отворена и свежа површина, по хоризонтот и облаците на нашата планета која пука од живот. На патот до врвот сонуваме за иднина која нема да биде измечтаена.

Извор: „Елементи“, списание за промоција на науката, Белград