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    ¿Podrías cavar un agujero hasta el manto de la Tierra?
    El elenco de la película de 1959 "Viaje al centro de la Tierra, "mira hacia el interior de una caverna. ¿Qué encontrarán los científicos cuando realicen el viaje real? 20th Century-Fox / Getty Images

    Si su familia lo llevó de vacaciones a la orilla del mar cuando era un niño pequeño, probablemente recuerde la estimulante sensación de cavar en la arena mojada con una pala de plástico. A medida que el agujero se hizo más grande y más profundo naturalmente, se preguntaba qué pasaría si siguiera cavando y cavando. ¿Qué tan profundo podrías llegar? ¿Realmente surgirías eventualmente del suelo en algún lugar de China? como su hermana mayor o hermano trató de hacerle creer? Desafortunadamente, nunca llegaste a descubrir porque justo cuando comenzaba a hacer un progreso real, era hora de empacar la sombrilla de playa, y ve por un cono de helado y da un paseo de 10 centavos en el pony mecánico en el paseo marítimo. Pero aún, en algún lugar del fondo de tu mente te has preguntado qué pasaría si alguien cavara un agujero realmente profundo.

    Bien, puede que no tengas que preguntarte más, si un equipo internacional de científicos que se autodenominan el proyecto 2012 MoHole To the Mantle tiene éxito en su búsqueda. Cuentan con el apoyo internacional para un esfuerzo de mil millones de dólares en el que un buque de perforación de aguas profundas japonés, el Chikyu, excavaría en el fondo del Océano Pacífico para excavar más profundo de lo que nadie ha ido antes. El plan es atravesar la corteza terrestre, la capa superior rocosa del planeta, que tiene de 18 a 37 millas (30 a 60 kilómetros) de espesor en tierra, pero tan solo 3 millas (5 kilómetros) de espesor en sus puntos más delgados en el fondo del océano [fuente:Osman]. Si el equipo de perforación del Chikyu atraviesa un límite de transición llamado Moho, llegaría al manto de la Tierra, el misterioso 1, 740 millas (2, 900 kilómetros) de espesor entre la corteza y el planeta caliente, núcleo fundido [fuentes:USGS, Ciencia diaria].

    A diferencia de la fantasía de tu infancia, los científicos no tienen ninguna ambición de perforar un túnel a lo largo del planeta. Eso probablemente ni siquiera sea posible Dado que el enorme calor y la presión dentro de la Tierra harían imposible gatear por ese pasadizo, incluso si de alguna manera no colapsó. Pero solo alcanzando el manto una capa sobre la que sabemos relativamente poco, y recuperar una muestra sería un logro científico de tal magnitud que algunos lo han llamado la versión geológica del alunizaje. En este articulo, explicaremos la dificultad de cavar un hoyo tan profundo, y lo que podríamos ganar con ello.

    Contenido
    1. ¿Qué es el manto terrestre?
    2. ¿Qué tan difícil es excavar tan profundo?
    3. ¿Qué aprenderemos al excavar hasta el manto?

    ¿Qué es el manto terrestre?

    Una representación de la corteza terrestre, manto y núcleo. Hemera / Thinkstock

    Es sorprendente pensar que podemos estar gastando mil millones de dólares para perforar el Moho, cuando consideras que hace aproximadamente un siglo, ni siquiera sabíamos que existía ese límite. En 1909, Andrija Mohorovičić, un investigador croata, descubrió que unas 20 millas (50 kilómetros) dentro de la Tierra, las ondas provocadas por los terremotos viajaron más rápido que cerca de la superficie. Si bien los científicos ya tenían al menos una noción vaga de que la Tierra tenía capas, El trabajo de Mohorovičić sugirió que había un límite claro entre la corteza y una capa debajo de ella que tenía diferente composición y propiedades físicas. En su honor, ahora llamamos a ese límite el Moho [fuente:Osman].

    Desde entonces, los científicos han logrado aprender un poco más sobre el manto, la capa que se encuentra debajo del Moho, que asciende al 83 por ciento del volumen de la Tierra y al 67 por ciento de su Encyclopaedia Britannica masiva. La forma más fácil de entender esto es pensar en la Tierra como un éclair de chocolate. La capa exterior gruesa de chocolate glaseado y masa horneada es sólida pero elástica. Esa es la corteza. Debajo de eso aunque, hay mucha viscosidad, cosas pegajosas. Por supuesto, esa es una analogía limitada, porque la Tierra no está llena de crema. En lugar de, el manto está hecho de fundición, roca fluida llamada magma . Parte de ese magma es expulsado por volcanes, por lo que sabemos que en la parte superior del manto, es decir, las 620 millas superiores aproximadamente (1, 000 kilómetros) - parece estar compuesto principalmente de óxidos de silicio, magnesio y hierro, con cantidades más pequeñas de óxido de aluminio, óxido de calcio y álcalis en la mezcla [fuente:Enciclopedia Británica].

    Dicho eso nuestro conocimiento del manto es bastante limitado. Los científicos no pueden bajar y mirarlo y nunca han tenido una muestra pura tomada directamente de las profundidades para analizar. Eso es lo que el proyecto 2012 MoHole to the Mantle espera lograr.

    ¿Qué tan difícil es excavar tan profundo?

    Va a ser bastante difícil. Sabemos esto porque los científicos realmente intentaron hacerlo una vez antes. A principios de la década de 1960, Perforaron cinco agujeros en el fondo del océano cerca de la isla Guadalupe en el Océano Pacífico oriental a una profundidad de 11, 700 pies (3, 566 metros). El agujero más profundo solo penetró 600 pies (183 metros) en la corteza, un poco más allá del sedimento en la superficie hacia una subcapa de roca dura. Desafortunadamente, no llegaron mucho más lejos. Algunos miembros del Congreso de los EE. UU. Pensaron que no valía la pena el costo de excavar hasta el manto, y en 1966, cancelaron el proyecto [fuente:Academias Nacionales].

    Casi medio siglo después, Los científicos tienen la esperanza de que EE. UU., Japón y otros países aunarán sus recursos para cubrir el costo. Pero los desafíos físicos de perforar el manto siguen siendo bastante abrumadores. Incluso si los científicos encuentran la sección más delgada posible de la corteza en el fondo del océano, eso todavía significa perforar a través de al menos varios kilómetros de roca sólida. Para hacer las cosas más difíciles mientras perforan más profundamente en la Tierra, se encontrarán con temperaturas extremas, posiblemente en exceso de 1, 000 grados Fahrenheit (538 grados Celsius), y fantásticas cantidades de presión, hasta 4 millones de libras por pie cuadrado en las cercanías del manto. Con esa fuerza aplastante que aprieta el equipo, será un desafío mantenerlo en funcionamiento, y mucho menos para empujar el material que se está excavando hacia la superficie, para que los científicos puedan obtener las muestras que quieran [fuente:Yirka].

    En el lado positivo, aunque, en los últimos 50 años, gracias a la perforación en aguas profundas de la industria petrolera, La tecnología de perforación ha avanzado significativamente. Tenemos brocas mejoradas herramientas e instrumentos que son mucho más capaces de soportar el calor y la presión. Y gracias al GPS y otros avances, es mucho más fácil mantener un barco de perforación exactamente en el mismo lugar en aguas profundas. Los investigadores ahora también saben más sobre la corteza oceánica y cómo se forma, y sobre las diferencias entre la corteza y el manto, según Damon Teagle del Centro Nacional de Oceanografía en Southampton, Inglaterra, uno de los líderes del proyecto. "Comprendemos mucho mejor lo que estamos tratando de hacer, ", explicó en una entrevista de 2011 [fuente:Cooper].

    Si los científicos no encuentran problemas imprevistos, lo cual es un gran si, por supuesto, podría llevarles entre 18 meses y dos años profundizar en el manto. Esperan comenzar en 2013 o el año siguiente y completar el proyecto antes del final de la década [fuente:Cooper].

    ¿Qué aprenderemos al excavar hasta el manto?

    Ojalá, mucho. Como explicamos anteriormente, el conocimiento sobre el manto de la Tierra es bastante limitado, porque no podemos ir ahí, y nunca hemos tenido una muestra pura de ello. En lugar de, los científicos han tratado de averiguarlo estudiando las ondas sísmicas y examinando la roca fundida que fluye de los volcanes. También han intentado obtener pistas sobre la composición del manto mediante el estudio de meteoritos, que se forjan a partir de los mismos desechos espaciales que nuestro planeta [fuente:Osman].

    Pero todas esas fuentes dejan muchas preguntas sin respuesta. Si los científicos finalmente obtienen algo del manto para estudiar, pueden obtener nuevos conocimientos sobre cómo se formó la Tierra hace miles de millones de años, cómo se convirtió en el núcleo, manto y corteza, y cómo comenzó la tectónica de placas. Si pueden aprender más sobre la mezcla precisa de químicos e isótopos en el manto, pueden tener una mejor idea de cómo el manto transfiere los productos químicos a la superficie [fuente:Osman].

    Más importante, pueden aprender exactamente cómo el movimiento de la roca fluida del manto afecta la corteza terrestre, en particular, cómo las placas tectónicas se empujan y tiran unas contra otras [fuente:Cooper] Saber más sobre el manto y cómo interactúa con la corteza podría algún día incluso ayudarnos a predecir eventos como terremotos y erupciones volcánicas [fuente:Matsu'ura] .

    Pero una de las posibilidades más tentadoras es que los científicos podrían encontrar vida en las profundidades de la Tierra. No estamos hablando de los monstruos que Jules Verne imaginó en "Viaje al centro de la Tierra, "pero más bien diminuto, organismos primitivos llamados extremófilos , que han evolucionado para resistir presiones extremas y altas temperaturas (como los microscópicos "gusanos del infierno" que se encuentran en el fondo de una mina de oro sudafricana). Los científicos ya han encontrado tales organismos en el fondo del océano más profundo. Si pueden existir aún más profundamente en la Tierra, los científicos especulan que tales organismos podrían contener enzimas únicas u otras características que los investigadores podrían utilizar en el desarrollo de la biotecnología. Aún más importante, podrían ayudarnos a comprender los límites fisiológicos de la vida [fuente:Osman].

    Mucha más información

    Nota del autor:¿Podrías cavar un agujero hasta el manto de la Tierra?

    Cuando era niño en la década de 1960, Me encantaba leer historietas, y una de mis favoritas fue la versión Classics Illustrated de la novela de Julio Verne "Viaje al centro de la Tierra". Particularmente me fascinó la ilustración de la portada, en el que los personajes flotan en el pasaje marino subterráneo que Verne imaginó y son atacados por monstruos marinos prehistóricos. La viveza de esa imagen contribuyó a mi decepción unos años después, cuando supe en la clase de ciencias de la escuela primaria que la Tierra estaba llena de roca fundida, que parecía considerablemente menos interesante.

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    Fuentes

    • Museo Americano de Historia Natural. "Experimental de ultra alta presión que estudia las profundidades de la Tierra". Amnh.org. Sin fecha. (4 de noviembre, 2012) http://www.amnh.org/explore/resource-collections/earth-inside-and-out/ultra-high-pressure-experimentalist
    • Enciclopedia Británica. "Elemento químico:el manto de la Tierra". Britannica.com. Sin fecha. (5 de noviembre, 2012) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/108636/chemical-element/81230/The-Earths-core#toc81231
    • Cobre, Charles. "Viaje planeado al centro de la Tierra". Cbsnews.com. 28 de marzo, 2011. (2 de noviembre de 2012) http://www.cbsnews.com/8301-501465_162-20047788-501465.html
    • Flatow, Ira. "Perforando el Manto de la Tierra". Npr.org. 25 de marzo, 2011. (2 de noviembre de 2012) http://www.npr.org/2011/03/25/134855888/Drilling-To-The-Mantle-Of-The-Earth
    • Jackson Ian. "El manto de la tierra:composición, Structure and Evolution. "Cambridge University Press. 1998. (5 de noviembre, 2012) http://books.google.com/books?id=RlixwcPYF2AC&printsec=frontcover&dq=%22earth's+mantle%22&hl=en&sa=X&ei=V9WXUKKeB8m10AHdvYDwCA&ved=0CC8Q6AEwAA
    • Kaufman, Bagazo. "Space Odyssey:Los científicos van a los extremos para definir los secretos de la vida extraterrestre". El Correo de Washington. 27 de febrero 2011. (7 de noviembre de 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2011/02/18/AR2011021805058.html?nav=emailpage
    • Matsu'ura, Mitsuhiro. "Reproducir la dinámica del núcleo y el manto y predecir las actividades de la corteza a través de la informática avanzada". Diario del simulador de la tierra. Abril de 2004. (5 de noviembre de 2012) http://www.jamstec.go.jp/esc/publication/journal/jes_vol.1/pdf/JES1-4.2-matsuura.pdf
    • Academia Nacional de Ciencias. "Proyecto Mohole:1958-1966". Nas.edu. 2005. (5 de noviembre de 2012) http://www.nas.edu/history/mohole/
    • Osman, Jheni. "Misión al manto:perforar la corteza terrestre". Científico nuevo. 3 de julio, 2012. (3 de noviembre de 2012) http://www.newscientist.com/article/mg21428710.200-mission-to-the-mantle-drilling-through-earths-crust.html?full=true
    • Ciencia diaria. "Mapeo del Moho con GOCE". Sciencedaily.com. 9 de marzo, 2012. (4 de noviembre de 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120309103810.htm
    • Ciencia diaria. "Nueva comprensión del manto de la Tierra debajo del Pacífico". Sciencedaily.com. 22 de marzo, 2012. (4 de noviembre de 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120322142159.htm
    • Teagle, Damon e Ildefonse, Benoit. "Viaje al Manto de la Tierra". Naturaleza. 24 de marzo 2011. (2 de noviembre de 2012) http://www.nature.com/nature/journal/v471/n7339/full/471437a.html
    • Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). "Manto (tierra)". Usgs.gov. Sin fecha. (4 de noviembre, 2012) http://www.usgs.gov/science/science.php?term=690
    • Yirka, Beto. "Los científicos planean perforar todo el camino hasta el manto de la Tierra". Phys.org. 25 de marzo, 2011. (2 de noviembre de 2012) http://phys.org/news/2011-03-scientists-drill-earth-mantle.
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