Unatoč znanstveno-fantastičnoj ideji o bušenju kroz Zemlju, znanstvenici imaju neka saznanja o mogućim događajima temeljem iskustava drugih bušilačkih projekata. Promjer Zemlje iznosi 12.756 kilometara, pa bi bušenje kroz cijelu planetu zahtijevalo gigantsku bušilicu i desetljeća rada.
Prvi sloj kroz koji bismo bušili jest kora, debljine otprilike 100 km, prema podacima Američke geološke službe. Atmosferski tlak bi se povećavao kako bi bušilica putovala dublje pod zemljom. “Svaki nivo od 3 metra stijene jednak je otprilike 1 atmosferskom tlaku na razini mora”, objasnio je Doug Wilson, istraživački geofizičar na Sveučilištu Kalifornija, Santa Barbara, za Live Science. “To se brzo nakuplja kada govorimo o velikom broju kilometara”, dodao je.
Najdublja ljudski stvorena rupa danas je Kolski Superduboki bunar u Rusiji, dubok 12,2 km. Na njegovom dnu tlak je 4.000 puta veći nego na razini mora. Znanstvenicima je trebalo gotovo 20 godina da dosegnu tu dubinu, prema podacima iz Svjetskog atlasa. Ipak, to je još uvijek više od 80 km udaljeno od sljedećeg sloja, plašta, prema podacima Američke geološke službe. Plašt je sloj tamne, guste stijene debljine 2.800 km koji pokreće tektonske ploče.
Trebala bi nam posebna bušilica
Granica između plašta i jezgre naziva se “Moho” (kratica za “Mohorovičićeva diskontinuiteta”). Znanstvenici su prvi pokušali bušiti ovdje kroz duboko morsko dno 1950-ih i 1960-ih s projektom Mohole, ali nisu uspjeli.
Rupa napravljena u pokušaju bušenja kroz planetu bi se urušila ako ne bismo kontinuirano ubrizgavali bušilnu tekućinu. U dubokomorskom i naftnom bušenju, ta tekućina je mješavina blata koja uključuje teške minerale poput barija. Težina te tekućine uravnotežuje tlak unutar rupe s tlakom okolne stijene i sprječava urušavanje rupe, objasnio je Wilson.
Bušilna tekućina ima još dvije uloge: čisti bušilicu kako bi spriječila nakupljanje pijeska i šljunka na mehanizmu te pomaže smanjiti temperaturu, iako bi bilo gotovo nemoguće održavati bušilicu hladnom u unutarnjim slojevima Zemlje.
Primjerice, temperatura u plaštu je užasnih 1.410 stupnjeva Celzijevih. Nehrđajući čelik bi se otopio, pa bi bušilica trebala biti izrađena od skupog specijaliziranog legiranog materijala, poput titana, rekao je Wilson.
Što nakon plašta?
Nakon prolaska kroz plašt, bušilica bi konačno dosegla jezgru Zemlje na dubini od oko 2.896 km. Vanjska jezgra sastoji se uglavnom od tekućeg željeza i nikla i izuzetno je vruća, s temperaturom od 4.000 do 5.000 C, prema Kalifornijskoj akademiji znanosti. Bušenje kroz ovu vruću, talinsku leguru željeza i nikla bilo bi posebno teško.
“To bi izazvalo cijeli niz problema”, rekao je Damon Teagle, profesor geokemije na Sveučilištu Southampton u Velikoj Britaniji, za Live Science. Vatrena vanjska jezgra bila bi poput bušenja kroz tekućinu i vjerojatno bi rastopila bušilicu, osim ako se nije ubrizgavala hladna voda.
Zatim, nakon 5.000 km, bušilica bi dosegla unutarnju jezgru, gdje je pritisak toliko snažan da, unatoč visokim temperaturama, jezgra nikla i željeza ostaje čvrsta. “Bili biste pod neopisivim tlakom”, rekao je Teagle – oko 350 gigapaskala, ili 350 milijuna puta atmosferskog tlaka. Cijelo vrijeme bušilica bi bila privučena prema jezgri gravitacijom Zemlje. U središtu jezgre gravitacija bi bila slična kao da ste u orbiti, praktički bez težine. To je zato što bi privlačnost mase Zemlje bila jednaka u svim smjerovima, rekao je Wilson.
Izlaz na drugu stranu
Zatim, kako bušilica nastavlja prema drugoj strani planeta, privlačnost gravitacije će se promijeniti u odnosu na položaj bušilice, efektivno je privlačeći “prema dolje” prema jezgri opet. Bušilica će morati raditi protiv gravitacije dok gura “prema gore” prema površini, natrag kroz vanjsku jezgru, plašt i koru kako bi preokrenula put prema dolje.
Ako se sve ove prepreke savladaju, najveći problem nakon što dosegnete sredinu je da biste i dalje “imati dug put” do druge strane, rekao je Teagle.