آیا تا به حال فکر کرده اید که اگر یک تونل در مرکز زمین حفر کنید، چه اتفاقی می افتد، من به کجا می رسم؟ پاسخ در "بیمارستان روانی" خنده دار است، اما درست نیست. شما می توانید همین الان دقیقاً محاسبه کنید که به کجا خواهید رسید، سخت نیست... هر نقطه روی زمین مختصاتی دارد. کره به طور متعارف به جنوبی و نیمکره شمالی، که با آن طول جغرافیایی اندازه گیری می شود و نیمکره غربی و شرقی که طول جغرافیایی با آن اندازه گیری می شود. بنابراین، برای پیدا کردن نقطه ای در سیاره در مقابل این نقطه، باید علامت عرض جغرافیایی را تغییر دهید و طول جغرافیایی را از 180 کم کنید و همچنین علامت را تغییر دهید.

اما من عجله دارم همه را ناامید کنم ...

... بیشتر زمین از طریق مرکز زمین به سطح آب کشیده می شود. بخش بسیار کوچکی از زمین به خشکی بازتابیده می شود. روی نقشه به رنگ سیاه نشان داده شده است.

چند اتفاق جالب وجود دارد. به عنوان مثال، تقریباً تمام ساکنان آرژانتین و شیلی تونلی را به چین یا مغولستان حفر می کنند و ساکنان پرتغال این کار را انجام خواهند داد. نیوزلند. در روسیه نیز قلمرو کوچکی در نزدیکی بایکال وجود دارد که تونل آن شما را به جزایر فالکلند می رساند.

سوال منطقی بعدی این است: و اگر آب از اقیانوس جهانی شروع به ریختن به این تونل کند چه اتفاقی خواهد افتاد؟

آیا سرریز خواهد شد و همه چیز اطراف را سیل خواهد کرد؟ خیر، حتی اگر برای سادگی فرض کنیم که دمای مرکز تونل دمای اتاق باشد، آب شروع به ریختن به داخل می کند و با شتاب پایین می آید. اگر تونل به اندازه کافی گسترده باشد، طبق اصل کشتی های ارتباطی، سطح آب در صورت وجود فشار یکسان، در مورد ما R1 = R2، یکسان می شود. از آنجایی که تقریباً تمام زمین بالاتر از سطح اقیانوس های جهان قرار دارد، یک تونل پر از آب تقریباً مانند یک چاه بدون کف خواهد بود. اما به احتمال زیاد تونل خیلی باریک خواهد بود و آب حتی به وسط نخواهد رسید. با فشار زیاد از بین می رود.

اگر به این تونل بپرید چه اتفاقی می افتد؟

برای سرگرمی، بیایید فرض کنیم که تونل در سرتاسر جامد است (یک لوله غیرقابل انفوزیون از طریق هسته مذاب گذاشته شده است)، و شما به دما یا فشار حساس نیستید. در غیر این صورت همه چیز در عمق چند ده کیلومتری به پایان می رسد :-)

سرعتت زیاد میشه کمی بعد، نیروی کوریولیس شما را به دیوار فشار می دهد و شما مانند یک تپه در امتداد آن می لغزید. به دلیل اصطکاک، هرگز به سمت دور سیاره نخواهید رسید. برای جلوگیری از این اتفاق، تونل باید یا از قطبی به قطب دیگر یا به صورت منحنی حفر شود - یک قوس به دست خواهید آورد که به همین دلیل به هیچ وجه نمی توانید به نقطه کاملاً مخالف سیاره برسید.

اگر تونل انحنای درستی داشته باشد، با شتاب معمولی (در ابتدا) به داخل آن می افتید و بی وزنی کامل را تجربه می کنید. در همین حال، شتاب به تدریج ضعیف می شود و با پرواز در نقطه حداکثر نزدیکی به مرکز زمین، سرعتی در حدود 7 کیلومتر بر ثانیه خواهید داشت. اگر تونل در امتداد محور سیاره باشد و مستقیم باشد، پس حداکثر سرعت، بیشینه سرعتدقیقاً برابر با اولین ارزش کیهانی برای نقطه ای است که سقوط خود را از آنجا شروع کرده اید. پس از عبور از این نقطه، شتاب منفی می شود و شما بیشتر و فعال تر از سرعت خود کم می کنید (هنوز بی وزنی کامل را تجربه می کنید. در نهایت سرعت شما دقیقاً در خروجی تونل ناپدید می شود. در عرض یک ثانیه می توانید منظره استرالیا را در نظر بگیرید و به سرعت تکان دهید. دست، پس از آن شروع به عقب افتادن می کنید و غیره - بی انتها به جلو و عقب پرواز می کنید.
اگر تونل در امتداد محور زمین قرار نداشته باشد و بنابراین شکل قوس داشته باشد، برای پرواز برگشت به یک تونل دوم نیاز خواهید داشت - با خم شدن در جهت دیگر. به طور طبیعی، این تونل دوم دیگر شما را به نقطه عزیمت نمی رساند، بنابراین برای پروازهای بی پایان رفت و برگشت، باید کل سیاره را با تونل هایی که ممکن است هرگز نتوانند به ابتدای خود بسته شوند، حفر کنید. این باید محاسبه شود.

خوب، اگر هوا همچنان در تونل باقی بماند، می توانید حداکثر تا 200 کیلومتر در ساعت شتاب بگیرید و البته اینرسی شما برای رسیدن به آن طرف سیاره کافی نخواهد بود. چندین بار در اعماق زیاد تاب خواهید خورد و در حالت بی وزنی در نزدیکی مرکز توقف خواهید کرد. فینیتا!

مجله علمی American Journal of Physics (AJP) انتشار مقاله ای از الکساندر کلوتز، فارغ التحصیل دانشگاه مک گیل در مونترال، کانادا را ضروری دانست که در آن او محاسبه کرد که پرواز مستقیم از طریق زمین چند دقیقه طول می کشد.

ما البته در مورد یک سفر فرضی از طریق یک چاه تونل صحبت می کنیم که مثلاً از لندن شروع می شود، از مرکز سیاره می گذرد و در طرف دیگر به پایان می رسد. اگر چنین چاه تونلی واقعا وجود داشته باشد، خروجی آن در جزیره Antipodes واقع در نزدیکی نیوزیلند قرار می گیرد. درست در مقابل لندن در جهت عمود بر هم قرار دارد.

اگر به محاسبات قبلی که در قرن گذشته انجام شده بود اعتقاد دارید، آنگاه فردی که به داخل تونل چاهی در لندن می پرید، در 42 دقیقه و 12 ثانیه از آن در جزیره آنتی پادز خارج می شود. و به گفته کلوتز، معلوم شد که جامپر در 38 دقیقه و 11 ثانیه در خروجی قرار می گیرد.

همانطور که فارغ التحصیل توضیح داد، محققان قبلی این واقعیت را در نظر نگرفتند که چگالی زمین با عمق تغییر می کند - آنها مقدار متوسط ​​خاصی را گرفتند. در اعماق - به ویژه در ناحیه هسته فلزی - سیاره بسیار متراکم تر است. جاذبه در آنجا قوی تر است. بر این اساس، شتاب ایجاد شده به دلیل نیروهای گرانشی، بالاتر

کلوتز با استفاده از داده‌های مربوط به تراکم زیرزمینی در اعماق مختلف که اخیراً از طریق لرزه‌نگاری به دست آمده است، اصلاحاتی انجام داد. و او تصمیم گرفت: جهنده سریعتر از آنچه قبلاً تصور می شد به سمت مرکز زمین پرواز می کند. با سرعت 29 هزار کیلومتر در ساعت پرواز خواهد کرد. سپس با نزدیک شدن به خروجی شروع به کند شدن می کند. اما در نهایت، هنوز هم سریعتر به جزیره Antipodes می رسد - تقریباً 4 دقیقه.

جزیره آنتی پاد بزرگترین گروه جزایر آنتی پاد است که در نزدیکی نیوزیلند واقع شده است. در آنجا است که مسافری که از لندن شروع می شود به بیرون پرواز می کند.

کس دیگری در مورد این موضوع فرضی چیزی برای اضافه کردن دارد؟

ضمناً در مورد عکس اول اینجا را بخوانید , و اینجا اصل مقاله در سایت موجود است InfoGlaz.rfپیوند به مقاله ای که این کپی از آن ساخته شده است -

بخش سرگرم کننده فیزیک نظری (و برخی می گویند بهترین بخش) این است که می توانید یک سوال احمقانه بپرسید و پاسخ (گاهی احمقانه) را محاسبه کنید. به عنوان مثال، اگر سوراخی را در مرکز زمین ایجاد کنید و از آن بپرید، چه اتفاقی می‌افتد؟ "چه کسی حتی چنین کار احمقانه ای انجام می دهد؟" - تو پرسیدی. ظاهرا هیچکس. چنین عملی شما را به روشی بسیار پیچیده می کشد و میلیون ها بار شما را از هم جدا می کند. ولی. بیایید فرض کنیم که فلان جسور به خاطر علم تصمیم به انجام این کار گرفته است؟ از نظر تئوری چه اتفاقی می تواند بیفتد؟

اول، بیایید یک چیز واضح را بیان کنیم: شما نمی توانید یک سوراخ در مرکز زمین ایجاد کنید. اینکه بگوییم ما توانایی های فنی کافی برای انجام این اقدام مهم نداریم، اغراق بسیار بسیار بزرگی است. اما، البته، ما می توانیم در اصل سوراخ هایی در زمین ایجاد کنیم. چقدر عمیق رفته ایم؟

امروزه عمیق ترین چاله روی این سیاره چاه فوق عمیق کولا است. حفاری آن در دهه 1970 آغاز شد و حدود 20 سال بعد، زمانی که حفاری ها به عمق 12262 متر رسیدند، پایان یافت. این تقریباً 12 کیلومتر است. اما این در مقایسه با قطر زمین حتی یک مو هم نیست. چرا متوقف شدیم؟ با نزدیک شدن به مرکز زمین، همه چیز به طرز محسوسی گرم می شود. دلیل آن این است که هسته زمین از فلز مایع ساخته شده و تا دمای 5400 درجه سانتیگراد گرم می شود. و قبلاً در عمق 12 کیلومتری، حفاری ها با دمای 170 درجه سانتیگراد مواجه شدند.

من فکر می کنم می دانید که در این دما زیاد زندگی نخواهید کرد.

اما اگر به نحوی موفق شوید حتی عمیق تر شیرجه بزنید، در عمق 48 کیلومتری ماگما خواهید یافت. در این لحظه شما سوزانده خواهید شد.

و حتی با فرض اینکه توانستید بر این ناراحتی ناخوشایند غلبه کنید، اگر نوعی لوله ایجاد کنید که به شما امکان می دهد با خیال راحت از ماگمای داغ عبور کنید، خود هوا شما را خواهد کشت. به طور دقیق تر، فشار هوا. همانطور که هنگام غواصی در اعماق آب، فشار را احساس می کنید، زمانی که هوای زیادی بالای سر شما وجود دارد، فشار را احساس می کنید (به همین دلیل است که جو غلیظ زهره شما را در یک کیک فرو می برد). در سیاره خودمان، قبل از اینکه فشار لوله به اندازه کف اقیانوس شود، باید در عمق 50 کیلومتری شیرجه بزنید.

بنابراین، اگر هدف شما خودباختگی نیست، نباید در چنین عمقی بمانید.

اما حتی اگر توانستید لوله ای بسازید که به شما اجازه نفوذ در ماگما را می داد، مشکلات هوا را حل می کرد و لباس فضایی سرنوشت شما را آسان می کرد، مشکلات همچنان باقی می مانند. به عنوان مثال، چرخش سیاره. در نیمه راه تا مرکز زمین، شما حدود 2400 کیلومتر در ساعت سریعتر از دیواره های لوله خود به طرفین حرکت خواهید کرد. این برای سلامتی شما خوب نیست. معلوم می شود می توانید به دیواره لوله ضربه بزنید و بمیرید.

خوب، اگر ما این سوال را نیز حل کنیم (و چندین سوال دیگر که حتی حوصله ذکر آنها را هم به خود ندادیم)، اگر می‌توانستید از روی زمین بپرید، حرکت شما به شما امکان می‌دهد در طرف دیگر هسته حرکت کنید. تا کی ادامه خواهد داشت؟

1. این پاسخ به همه سؤالات است، همانطور که ما می دانیم. 42 دقیقه.

اما سرگرمی به همین جا ختم نمی شود. با توجه به گرانش قدرتمند زمین و شما تکانه قدرتمند، هنگامی که در طرف دیگر قرار گرفتید، شروع به سقوط به زمین خواهید کرد. و شما از همان ابتدا تا انتها خواهید رفت. شما مانند یویو در یک موج سینوسی به جلو و عقب نوسان خواهید کرد.

هدف پروژه چیکیو حفاری در پوسته زمین است. تا به حال هیچ کس موفق به انجام این کار نشده است. پروژه دانشمندان ژاپنی قبلاً با پرواز به ماه مقایسه شده است.

نزدیک جزایر ژاپنآنها قصد دارند آزمایشی را انجام دهند که قبلاً با پرواز به ماه مقایسه شده است. با این حال، این آزمایش شامل سفر در فواصل کم‌تر - کمی بیش از ده کیلومتر است و همه شرکت‌کنندگان زنده در پروژه در مکان‌های خود خواهند ماند و تجهیزات کار "کثیف" را انجام خواهند داد. به هر طریقی، گروهی از متخصصان قرار است عمیق‌تر از هر کس دیگری وارد پوسته زمین شوند: آنها عمیق‌ترین سوراخ را در ته اقیانوس حفر می‌کنند. چاه عمیق. زمین شناسان، زیست شناسان و ژئوفیزیکدانان به یک اندازه به این چاه علاقه دارند. برخلاف فضانوردان، که می‌توانند محل فرود آینده را از طریق تلسکوپ پیش‌نمایش کنند، در اینجا دانشمندان مجبور هستند عمدتاً کورکورانه عمل کنند. آنها داده هایی در مورد عبور امواج لرزه ای از زمین و نتایج نسبتاً کمی از تلاش های قبلی در اختیار دارند. و آنها نشان می دهند که پیش بینی های "زیرزمینی"، بر خلاف پیش بینی های "آسمانی"، به ندرت درست از آب در می آیند.

عمیق ترین چاه (تا کنون) در آن حفر شد شبه جزیره کولاطبیعت گرایان شوروی کار در سال 1970 آغاز شد. در آن نقطه، پوسته زمین هنوز به عنوان یک ساختار دو لایه "ساده" در نظر گرفته می شد - ابتدا گرانیت، سپس بازالت. در زیر، طبق محاسبات، مرزی بین مایع و جامد وجود دارد - "سطح Mohorovicic" یا "Moho". حتی پایین تر از گوشته است، یعنی لایه مذابی که بیشتر جرم سیاره را تشکیل می دهد. پس از پیشرفت کمی بیش از 12 کیلومتر در 22 سال، آنها حفاری را متوقف کردند - به ویژه به دلیل برآورده نشدن انتظارات. مته‌ها هرگز نتوانستند به گوشته برسند و اندازه‌گیری‌های دما نشان داد که به هیچ وجه نمی‌توان به این هدف دست یافت. تجهیزات بارها خراب می‌شد، به همین دلیل است که باید کارهای بیشتری در پوسته زمین انجام شود. سوراخ های بیشتراز برنامه ریزی شده

همانطور که خواهد بود

محققان ژاپنی مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند - زیر آب. در زیر قاره ها، مرز گوشته در عمق بیشتر از 30 کیلومتر قرار دارد و در پایین اقیانوس، پوسته زمین بسیار نازک تر است. این ملاحظات زمینه ساز اولین پروژه چاه فوق عمیق است که در سال 1957 اختراع شد و به نام Mohole (چاله Mohorovicic) شناخته شد. اما پس از آن تنها 5 سوراخ کوچک در پایین سواحل مکزیک ایجاد شد. با وجود این طرح امیدوارکننده، هیچ کس در اجرای آن به ارتفاعات ماوراء طبیعی (به طور دقیق تر، اعماق) دست پیدا نکرد: بیشترین خوب طولانیاکنون تنها 2111 متر از سطح پایین تر می رود. او سوراخ شده بود کشتی آمریکاییقطعنامه JOIDES، تبدیل شده از یک کشتی تولید نفت، در شرق اقیانوس آرام. تا همین اواخر، تنها ابزار برای حل چنین مشکلاتی بود. "تراز نیروها" توسط چیکیو، ساخته شده در ژاپن، تغییر یافت.

این کشتی با 57 هزار تن جابجایی و طول 210 متر، یک سوم بزرگتر از کشتی قبلی خود است. چیکیو دارای یک سکوی فرود هلیکوپتر است که می تواند 30 نفر را در خود جای دهد. راه آهن"برای انتقال تجهیزات به برج 121 متری. این او است که انجام خواهد داد شغل اصلی- حفاری کف اقیانوس در طی این فرآیند، کشتی باید روی محور چاه ثابت بماند، بنابراین به آن دستور داده می شود که موقعیت خود را با استفاده از چندین ماهواره GPS روشن کند. علاوه بر مته ها، این کشتی با لوله های ضخیم 4 کیلومتری به کف اقیانوس متصل خواهد شد - سیستمی که قبلاً استفاده نشده بود. فرض بر این است که با استفاده از این تجهیزات، زمان ایجاد یک حفره هفت کیلومتری در کف اقیانوس در حدود شش ماه تا یک سال خواهد داشت.

در تمام این مدت، کشتی با 150 خدمه 60 کیلومتر از سواحل ژاپن سپری می کند و کشتی های کمکی مواد، آب و غذا را در آنجا تحویل می دهند. با این حال، مشکلات اصلی مربوط به این نیست. هرچه مته به سطح Mohorovicic نزدیک شود، دستگاه ها بیشتر گرم می شوند. دمای چند صد درجه سانتیگراد برای آسیب رساندن به الکترونیک کافی است. علاوه بر این، در عمق هزاران متری، فشار به هزاران اتمسفر می رسد. بنابراین، آنها تصمیم گرفتند لوله ها را از داخل با "گل مصنوعی" پر کنند: به دلیل گردش خون، مته ها و حسگرها را خنک می کند، "تعادل نیروها" را حفظ می کند و در عین حال قطعات سنگ را شسته می کند.

چرا این لازم است؟

از دیدگاه زمین شناسان، هدف اصلی آزمایش استخراج مواد گوشته و رساندن آن به سطح است. به جز آتشفشان هایی که (به صورت گدازه) آن را از اعماق بیرون می آورند، تاکنون هیچ وسیله دیگری برای استخراج آن وجود نداشته است. (توجه به این نکته ضروری است که ماگما، یعنی گدازه های آتشفشانی آینده، به طور کلی، از نظر ترکیب با ماده گوشته منطبق نیست - ممکن است شامل مواد معدنی پوسته ای باشد که تحت تأثیر دمای بالا ذوب شده اند.) برخی، نه بی دلیل ، این را با "پروژه قمری آپولو" مقایسه کرد - اگرچه درست تر است که تحویل اولین مواد معدنی قمری به زمین توسط دستگاه Luna-16 شوروی را یادآوری کنیم.

البته، دانشمندان همچنین به بسیاری از چیزهایی که ممکن است در راه رسیدن به گوشته با آن مواجه شوند، علاقه مند هستند. به طور خاص، آنها احتمال تصادف در یک میدان نفتی یا گازی را رد نمی کنند، اگرچه از این به عنوان یک چشم انداز خطرناک برای روند حفاری صحبت می شود. با این حال، مفسران موافق هستند که ژاپن وابسته به منابع بعید است نفت را به عنوان یک شگفتی ناخوشایند درک کند. با این حال، این مطالعه اهداف عملی دیگری نیز دارد. "تنگنا" پوسته زمیندر 600 کیلومتری توکیو، جایی که کشتی ارسال خواهد شد، در مرز دو صفحه تکتونیکی - فیلیپین و اوراسیا قرار دارد. این بدان معنی است که زمین لرزه ها در اینجا رخ می دهد - و به گفته زلزله شناسان، از هر پنج زمین لرزه یک زمین در مجاورت ژاپن رخ می دهد. زلزله های قوی. نظریه های مدرنبیشتر فاجعه ها با تنش های مکانیکی انباشته شده در لبه های صفحات توضیح داده می شوند که "حذف" آنها باعث حرکت صفحات می شود. با این حال، اندازه گیری ولتاژها از راه دور تقریبا غیرممکن است و اکنون می خواهند آنها را از نزدیک مشاهده کنند.

شرایط دیگری مأموریت زیرزمینی را به مأموریت فضایی نزدیک می‌کند: زیست‌شناسان قصد دارند در زیر کف اقیانوس زندگی پیدا کنند. پیش از این تصور می شد که میکروارگانیسم ها در لایه نازکی از خاک زیر آب زندگی می کنند، اما در چاه های قبلی امکان تشخیص باکتری در عمق بیش از یک کیلومتری وجود داشت. همه آنها به دلیل شرایط زندگی عجیب و غریب - دما و فشار بیش از حد، به عنوان اکسترموفیل طبقه بندی می شوند. مشخص است که پروتئین های جدا شده از اولین موجودات زنده می توانند به گیاهان پیوند داده شوند تا آنها را انعطاف پذیرتر کند. با این حال، دانشمندان تنها به برنامه های کاربردی علاقه مند نیستند. عمقی که دومی در آن کشف خواهد شد موجود زنده، به طور خودکار مرز پایین بیوسفر در نظر گرفته می شود - و با جابجایی مرز، تخمین مقدار ماده زیستی در این سیاره نیز باید تغییر کند.

مانند تلاش‌ها برای کاوش در فضا، تحقیقات فوق‌عمیق افرادی را که به طور سنتی از علم دور هستند بی‌تفاوت نمی‌گذارد. تعدادی از سایت های مذهبی این کار را قصد "حفر جهنم" می نامند. بنابراین، با اشاره به آزاکوف دانشمند شوروی (احتمالاً نام خانوادگی او هنگام ترجمه به انگلیسی تحریف شده است) که "در ایجاد چاهی در سیبری مشارکت داشت" (به معنای چاه کولا)، "جیغ و ناله" ضبط شده توسط میکروفون را گزارش کردند. در عمق

کشتی ژاپنی "کاوش های جهنم" را در سپتامبر 2007 آغاز خواهد کرد. در اوایل دسامبر، او اولین نمونه ها را جمع آوری کرد و نشان داد که عملیاتی است. اینکه آیا آزمایش "در اندازه کامل" موفقیت آمیز خواهد بود و چقدر طول خواهد کشید، نمی توان با قطعیت گفت. با این حال، این روش "به پایین رسیدن" قبلاً ارزش خود را ثابت کرده است.

آژانس اکتشافات و فناوری دریایی و زمینی ژاپن (JAMSTEC) در بیانیه‌ای گزارش داد، همانطور که توسط Lenta.Ru گزارش شده است، اولین مرحله از بزرگترین پروژه حفاری عمیق در پوسته زمین با موفقیت به پایان رسیده است.

هدف آزمایش چیکیو حفاری در پوسته زمین است (تاکنون هیچکس موفق به انجام این کار نشده است) با حفاری یک گمانه به طول شش تا هفت کیلومتر.

دانشمندان ژاپنی تصمیم گرفتند بستر دریا را حفاری کنند: علیرغم دشواری های اضافی حفاری زیر آب، این کار به طور کلی ساده می کند: پوسته زمین در کف اقیانوس بسیار نازک تر است. ابزار اصلی این پروژه کشتی چیکیو است که توسط سیستمی از ابزارها و لوله های حفاری به بستر دریا متصل می شود. این پروژه چندین هدف را دنبال می کند: استخراج مواد گوشته و رساندن آن به سطح، اکتشاف ذخایر معدنی، اندازه گیری تنش در مرز صفحات تکتونیکی نزدیک ژاپن، که اغلب منجر به زلزله می شود، برای شفاف سازی مرزهای پایینی زیست کره.

از 21 سپتامبر تا 15 نوامبر، کف ترانشه نانکای (در عمق دو تا چهار کیلومتری) حفاری شد. در مجموع 12 حلقه چاه در 6 منطقه حفر شد. کار توسط جریان قوی کوروشیو (سرعت تا چهار گره) و ویژگی‌های منطقه حفاری: تغییر شکل شدید سازه‌ها در محل اتصال صفحات با مشکل مواجه شد. پایین یکی از دکل های حفاری به طور ناگهانی پاره شد و در نتیجه مته و ابزار دقیق از بین رفت.

دانشمندان با استفاده از روش logging-whil- حفاری، اندازه گیری های لازم را مستقیماً با پیشرفت بیت در چاه انجام دادند، بنابراین آنها قبلاً داده های زمین شناسی ارزشمندی را به دست آورده بودند. با وجود مشکلات، مرحله اول پروژه با موفقیت به پایان رسید. در 16 نوامبر، دوم بلافاصله آغاز شد.

بیایید سقوط را از دیدگاه فیزیک در نظر بگیریم. از مقاومت هوا (و وجود آن) و اصطکاک در برابر دیواره های تونل غافل شویم. ما چگالی زمین را همگن در نظر خواهیم گرفت، اگرچه در واقعیت، البته، چنین نیست)

ما متوجه شدیم که سقوط شما شبیه حرکت یک آونگ هارمونیک خواهد بود و زمانی را محاسبه کردیم که طی آن از کنار زمین عبور خواهید کرد. البته، پس از آن باید این کار را بارها و بارها انجام دهید. اگرچه به دلیل مقاومت هوا و دیوارها و ناهمگونی زمین، روزی سقوط شما متوقف می شود و در مرکز زمین گیر می کنید.

حالا در مورد آنچه خواهید دید و احساس خواهید کرد. بیایید فرض کنیم در طول این سفر کوچک، شما در اثر دما، فشار یا اضافه بار نمی‌میرید و می‌توانید تغییرات را نظارت کنید. محیط. تصویر تا حد زیادی به نقطه ای که در آن شروع به سقوط کرده اید بستگی دارد. احتمالاً در این قاره بودید. در این حالت، ابتدا روی حدود 30 کیلومتر از پوسته زمین پرواز می کنید. در اینجا باید به این نکته اشاره کرد که اصولاً تمام اطلاعات ما در مورد ساختار زمین و شرایط عمیق آن فرضی و مبتنی بر داده های ژئوفیزیکی مانند تغییرات سرعت امواج عبوری از لایه های مختلف است. پس اینجاست. ضخامت پوسته قاره ای به شرایط تکتونیکی بستگی دارد. در کوهستان ها (تا 70-75 کیلومتر)، کمترین میزان آن در مناطق تحت تنش، در حاشیه های اقیانوسیو در فرورفتگی های دریاها. اول از همه، در صورت وجود، از میان لایه ای متشکل از رسوبات و سنگ های رسوبی پرواز خواهید کرد. سپس لایه ای از گنیس و سایر سنگ های دگرگونی می آید. گرانیت های نفوذی در آنها قابل توجه است. در زیر این لایه بازالت های بسیار دگرگون شده ای وجود خواهد داشت که به آمفیبولیت و گرانولیت تبدیل شده اند. در تمام این مدت، فشار و دما به طور پیوسته افزایش می یابد. در اینجا می توانید چیزی مانند گرادیان زمین گرمایی را به خاطر بسپارید که نشان می دهد دما با عمق چقدر افزایش می یابد. وابستگی زیادی به شرایط زمین ساختی دارد و در زیر کوه ها حداکثر خواهد بود.

اگر به دلایلی سقوط خود را از یک جزیره یا اقیانوسی اقیانوسی آغاز کرده اید، ابتدا از لایه های رسوبی، سپس گدازه های بالش بازالتی و دایک های منتهی به آنها عبور می کنید. زیر آنها نفوذهای گابرو قرار می گیرند. بالاخره به مانتو می رسید. ضخامت پوسته اقیانوسی هفت کیلومتر خواهد بود. به طور کلی، تصویری که می‌بینید می‌تواند کاملاً غیرعادی باشد و به منطقه تکتونیکی که در آن حفره‌ای حفر کرده‌اید بستگی دارد.

تقسیم بین گوشته و پوسته مرز موهو است. گوشته از پریدوتیت های حاوی الیوین (Mg,Fe)2SiO4 و پیروکسن (Mg,Fe)2Si2O6 تشکیل شده است. وقتی غوطه ور شوند، به چند شکلی پایدارتر تبدیل می شوند. این در اعماق حدود 410 و 660 کیلومتری قابل توجه خواهد بود. همانطور که از مرز موهو در گوشته نسبتاً جامد به پایین حرکت می کنید، به لایه ای می رسید که چسبناک تر و سیال تر به نظر می رسد. واقعیت این است که ماده این لایه یعنی استنوسفر در معرض ذوب نسبی است. تقریباً 1-5٪ از ماده ذوب می شود (مقدار تا حد زیادی به شرایط تکتونیکی بستگی دارد). فشار زیاد ایجاد شده توسط لایه های پوشاننده از ذوب کامل آن جلوگیری می کند. مذاب حاصل دانه های مواد معدنی را می پوشاند و سیالیت ماده را تضمین می کند. کانون های ماگمای اساسی و اولترابازیک که به سمت بالا بالا می روند نیز می توانند در اینجا تشکیل شوند. تمام آن لایه های نسبتاً سخت و کشسان بالای استنوسفر، لیتوسفر هستند. به صفحاتی شبیه پوست هندوانه تقسیم می شود، در امتداد استنوسفر می لغزد و حرکات عمودی انجام می دهد و روی سطح این لایه چسبناک شناور می شود. در زیر استنوسفر و در مرز 410 کیلومتری، مزوسفر چسبناک تری مشخص می شود. در این مرحله، الیوین به یک اصلاح با ساختار اسپینل تبدیل می شود.

گوشته پایینی از عمق 660 کیلومتری شروع می شود. احتمالاً از مواد معدنی با ساختار پروسکایتی (Mg,Fe)SiO3 و magnesiowüstite تشکیل شده است. در گوشته پایین، مواد معدنی دارای ذخایر عظیمی از آب هستند. تمام گوشته ای که از آن عبور کردید جامد بود، زیرا در کنار دمای بالا نیز تحت تأثیر قرار می گرفت فشارهای بالا. جریان های همرفتی در گوشته بسیار کند است و نمی توان به آن توجه کرد.

در نهایت به مرز گوتنبرگ می رسید و هسته و گوشته پایینی را از هم جدا می کند. شما 2900 کیلومتر از سطح فاصله دارید. این مرز توسط گورستانی از کوه‌هایی از صفحات سنگ‌سفری غوطه‌ور و نیمه ذوب شده پوشیده شده است.

شما از 2900 تا 5120 کیلومتر در میان مایع شیرجه می زنید هسته بیرونی، متشکل از آلیاژ آهن نیکل با ناخالصی های گوگرد، هیدروژن و برخی عناصر دیگر. اختلاط شدید ماده وجود دارد که میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می کند، اما به دلیل سرعت کم بعید است که آن را ببینید. هسته داخلی جامد، محصول سرد شدن تدریجی و انجماد هسته خارجی، تا عمق 6370 کیلومتری گسترش می یابد. ترکیب مشابهی دارد و از آهن، گوگرد و نیکل تشکیل شده است.