Principais conclusões

• O poço Kola Superdeep, localizado na Rússia, é o buraco feito pelo homem mais profundo do mundo, atingindo uma profundidade de 40.230 pés (12.262 metros) ou 7,6 milhas (12,2 quilômetros), ultrapassando a profundidade da Fossa das Marianas e a altura de Monte Everest.
• O projeto de perfuração, iniciado pelos soviéticos em 1970, revelou descobertas inesperadas, como a ausência da transição "descontinuidade de Conrad" do granito para o basalto, a presença de água líquida em profundidades inesperadas e fósseis microscópicos de células marinhas unicelulares. organismos que datam de 2 bilhões de anos.
• Apesar da profundidade significativa alcançada, a perfuração enfrentou desafios como o aumento das temperaturas e da densidade das rochas, levando à descontinuação do projeto em 1992, com o furo sendo selado em 2005.

Enquanto os Estados Unidos e a URSS se concentravam na exploração espacial durante a grande corrida espacial da década de 1960, os americanos e os soviéticos também competiam pela supremacia de outro tipo:uma para o centro da Terra, ou pelo menos o mais próximo possível dele. . Isso resultou no buraco mais profundo do mundo .


Conteúdo

1. A corrida da perfuração profunda
2. O poço de Kola é profundo
3. Por que perfurar tão profundamente a Terra?
4. É difícil cavar tão fundo
5. O que eles encontraram no poço superprofundo de Kola?
6. Podemos ir mais fundo?

A corrida de perfuração profunda

Em 1958, os americanos lançaram o Projeto Mohole, um plano para recuperar uma amostra do manto da Terra por meio de perfurações no fundo do oceano na ilha de Guadalupe, no México. Com fundos da National Science Foundation, eles perfuraram 183 metros (601 pés) no fundo do mar antes de o projeto ser retirado em 1966 pela Câmara dos Representantes dos EUA.

Em 1970, os soviéticos lançaram a sua tentativa, perfurando a Terra em Murmansk, na Rússia, perto da fronteira norueguesa, perto do Mar de Barents. É conhecido como Poço Superprofundo Kola e teve mais sucesso, penetrando muito mais profundamente na Terra e coletando amostras que ainda hoje impressionam os cientistas.



Por que cavar tão fundo na Terra? “Para abordar questões científicas importantes” que poderiam dar respostas a alguns dos maiores mistérios da ciência sobre o nosso planeta, diz o Dr. Ulrich Harms.

Harms é diretor do Consórcio Alemão de Sondagem Científica da Terra no Centro Alemão de Pesquisa em Geociências em Potsdam, Alemanha. Ele visitou o poço de Kola, navegou no repositório de amostras de núcleo e até colocou as mãos na cabeça do poço agora extinta.

E embora o poço Kola Superdeep nunca tenha ultrapassado a crosta terrestre, continua a ser o buraco mais profundo já cavado.

O poço de Kola é profundo

O poço Kola Superdeep, na Rússia, é o buraco mais profundo do mundo. É mais profundo que a Fossa das Marianas e mais profundo que o Monte Everest é alto.

Escondido em um local de perfuração abandonado, entre madeira podre e folhas de sucata (restos da torre e da carcaça que existiam na Rússia), está uma pequena, despretensiosa e resistente tampa de buraco de manutenção, presa no lugar com uma dúzia de parafusos grandes e enferrujados.



Embaixo - e praticamente invisível do nível do solo - com apenas 23 centímetros de diâmetro, está o buraco feito pelo homem mais profundo do mundo.

O poço Kola Superdeep percorre cerca de 40.230 pés (12.262 metros) ou 7,6 milhas (12,2 quilômetros) na superfície da Terra. Para fins de perspectiva, a profundidade do buraco é a altura do Monte Everest e do Monte Fuji, colocados um em cima do outro. Também é mais profundo que o ponto mais profundo do oceano, a Fossa das Marianas, localizada no Oceano Pacífico, a uma profundidade de 36.201 pés (11.034 metros) abaixo do nível do mar.

Para termos uma perspectiva, a camada mais externa da Terra – o solo onde estamos – chamada crosta continental, tem cerca de 40 quilómetros de espessura.

A próxima camada, o manto, continua por mais 1.800 milhas (2.896 quilômetros). O núcleo externo se estende por cerca de 2.250 quilômetros antes de atingir o núcleo interno da Terra, uma bola quente, densa, principalmente de ferro, com um raio de cerca de 1.220 quilômetros.

Assim, embora o ponto artificial mais profundo seja impressionante, é surpreendentemente raso em comparação com a profundidade da Terra. No total, Kola penetra apenas cerca de um terço da crosta terrestre e 0,2% de toda a distância até o centro da Terra.

Também demorou um pouco. Anos, na verdade. A perfuração em Kola começou em 24 de maio de 1970. O objetivo era ir o mais longe possível, que os cientistas da época esperavam ser cerca de 15 quilômetros. Em 1979, o projeto quebrou todos os recordes mundiais de buracos feitos pelo homem ao ultrapassar cerca de 9,5 quilômetros.

Em 1989, a perfuração atingiu uma profundidade de 40.230 pés (12.262 metros) verticalmente abaixo da superfície da Terra. É o ponto mais profundo já alcançado. Foi quando as temperaturas no poço aumentaram dos esperados 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius) para 356 graus Fahrenheit (180 graus Celsius).

Por que perfurar tão profundamente a Terra?

Perfuramos buracos enormes por vários motivos, principalmente para extrair recursos como combustíveis fósseis e metais.

Alguns outros exemplos profundos incluem a mina de cobre de Bingham Canyon, com 100 anos de idade, nas montanhas perto de Salt Lake City, local de um poço que se estende por 1,2 km de profundidade e se estende por 4 km de diâmetro. , e a Mina de Diamantes Kimberley, também conhecida como The Big Hole, na África do Sul, um dos maiores buracos do mundo cavados por mãos humanas e sem máquinas.



Buracos também são cavados em nome da ciência, diz Harms, para entender melhor coisas como:

• Riscos geográficos, como terremotos e erupções vulcânicas
• Recursos geográficos, como calor e energia geotérmica
• Evolução da Terra e da vida nela
• Mudanças ambientais no passado para melhor projetar o futuro

“Um exemplo detalhado é que observações muito próximas de uma zona de terremoto permitem que [os pesquisadores] monitorem o início e a propagação até mesmo do menor terremoto em resposta ao estresse e à tensão”, diz Harms. "Queremos recuperar esses dados físicos, químicos e mecânicos de campo próximo para compreender fundamentalmente esses processos que não podem ser simplificados em experimentos de laboratório ou modelos de computador."

É difícil cavar tão fundo

Em 1977, a NASA lançou a Voyager 1 ao espaço e além do sistema solar, para o espaço interestelar. Em agosto de 2022, o satélite viajou 14,6 mil milhões de milhas (23,5 mil milhões de quilómetros) no espaço. Então, por que, daqui a 20 anos, os engenheiros só conseguiram cavar alguns quilômetros na Terra?

Acontece que cavar um buraco profundo até o centro da Terra é um pouco mais complicado do que os pesquisadores esperavam. Quando a perfuração começou no local do poço Kola Superdeep na década de 1970, por exemplo, a broca abriu a rocha de granito sem esforço. Mas quando os perfuradores atingiram cerca de 6,9 ​​quilómetros de profundidade, as camadas tornaram-se mais densas e mais difíceis de perfurar.



Como resultado, as brocas quebraram e a equipe teve que mudar várias vezes a direção da perfuração. “Como consequência, vários caminhos de perfuração foram perfurados até que um [caminho] bastante vertical foi finalmente alcançado”, diz Harms. O padrão de perfuração resultante lembra uma espécie de árvore de Natal.

Os engenheiros continuaram a trabalhar, mas quanto mais fundo a broca ia, mais quente a Terra se tornava. O gradiente de temperatura estava em conformidade com o que os cientistas haviam previsto até cerca de 10.000 pés (3.048 metros). Mas para além desse ponto, à medida que perfuravam mais profundamente, o calor intensificou-se até atingir temperaturas de 180 graus Celsius (356 graus Fahrenheit) a cerca de 12 quilómetros de profundidade.

Essa foi uma diferença drástica em relação aos 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit) que eles esperavam.

Os engenheiros também descobriram, ao passarem pelos primeiros 4.511 metros (14.800 pés), que a rocha tinha muito mais porosidade e permeabilidade. Isso, aliado às temperaturas extremamente altas, fez com que a rocha se comportasse mais como um plástico do que como um sólido, tornando a perfuração praticamente impossível.

Estas temperaturas estavam além das capacidades dos seus equipamentos de perfuração e, embora os soviéticos tenham pressionado até 1992, nunca foram mais profundos do que a profundidade alcançada em 1989. Os perfuradores não tiveram escolha senão interromper o esforço, ficando aquém dos 15 quilômetros (15 quilômetros). meta de 15 quilômetros). O local de perfuração foi oficialmente fechado e o buraco selado em 2005.

Outras tentativas foram feitas ao longo dos anos por outros países, incluindo Alemanha, Áustria e Suécia. Nenhum desses buracos é mais profundo do que o poço Kola Superdeep, embora alguns fossem mais longos, tendo se desviado de seus cursos verticais.

O que eles encontraram no poço Kola Superdeep?

Os cientistas descobriram muito no poço Kola Superdeep. Para começar, eles perceberam que precisavam atualizar o mapa de temperatura do interior da Terra, uma vez que encontraram temperaturas muito mais altas do que o esperado.

Eles também ficaram surpresos com o fato de não haver transição do granito para o basalto, uma fronteira que os geólogos chamam de "descontinuidade de Conrad", que foi considerada existente com base nos resultados de pesquisas de reflexão sísmica.



Outra descoberta foi água líquida muito mais profunda do que se pensava que pudesse existir. “Um dos resultados inesperados foi certamente a ocorrência de fissuras abertas cheias de água salina, documentando que a crosta não é densa, mas que existem caminhos que permitem o fluxo de fluidos”, diz Harms.

Os pesquisadores suspeitaram que a água pode ter sido expelida dos cristais de rocha pela pressão incrivelmente alta dentro da Terra.

Ainda mais emocionante foi a descoberta da atividade biológica nas rochas. A 7 quilómetros de profundidade, os investigadores encontraram dezenas de fósseis de organismos marinhos unicelulares que datam de há 2 mil milhões de anos. A evidência mais clara foram fósseis microscópicos envoltos em compostos orgânicos que estavam surpreendentemente intactos, apesar das pressões e temperaturas extremas da rocha circundante.

Podemos cavar mais fundo?

Sim, eventualmente. Mas, diz Harms, "cavar mais fundo do que 12 quilômetros (7,45 milhas) depende de dois fatores críticos:temperatura e estabilidade do poço, sendo esta última dependente da tensão, da deformação e da composição e peso do fluido de perfuração".

Isso exigirá alguns equipamentos tecnologicamente avançados, considerando que as temperaturas previstas podem chegar a 500 graus Fahrenheit (250 graus Celsius).



A verdadeira torta no céu – ou melhor, na Terra – seria atingir o manto terrestre, a camada que começa logo após a crosta terrestre, cerca de 25 milhas (40 quilômetros) abaixo de nossos pés.

“Podemos aprender muito sobre o manto se tivermos acesso através de perfuração”, diz Harms. “Os cientistas da Terra querem ter acesso ao manto real in situ para compreender a natureza desta fronteira que ainda é debatida e da qual não temos amostras frescas que contenham informações sobre como a crosta e o manto interagem, como os fluidos e as gotículas de magma escapam do manto. para a crosta e, finalmente, para a nossa hidrosfera, e como alimentam a biosfera – ou como a matéria escapa de volta para o manto.

"Estes grandes círculos de como o nosso planeta evolui permanecem enigmáticos ao longo desta fronteira e a Descontinuidade de Moho [a fronteira entre a crosta terrestre e o manto] é, portanto, um objetivo primordial da ciência."
Agora isso é interessante
Em 2021, cientistas no Japão perfuraram o maior buraco oceânico na crosta terrestre, chegando a 26.322 pés (8.022 metros), como parte do Programa Internacional de Descoberta dos Oceanos (IODP).