حفاری بی‌سابقهٔ تاریخ؛ سفر دانشمندان به عمق زمین!

به گزارش رکنا، لایه گوشته زمین که میان پوسته سنگی و هسته ذوب شده بیرونی زمین جای دارد، حجمی برابر با ۸۴ درصد و جرمی معادل ۷۰ درصد زمین دارد. این لایه نقش بسیار مهمی در فرآیندهای زمین‌شناختی ایفا می‌کند، اما باید گفت تاکنون هیچ‌کس نتوانسته مستقیماً از این سنگ‌ها نمونه‌برداری کند.

چالش‌های دسترسی به گوشته زمین

این مشکل به‌طور کامل قابل درک است. کافی است بدانید ضخامت پوسته زمین به‌طور میانگین بین ۱۴ تا ۱۹ کیلومتر است. البته در برخی مناطق، ضخامت پوسته کمتر است و حضور گسل‌ها به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا به شکاف‌هایی دسترسی پیدا کنند که از آن طریق می‌توان گوشته را مشاهده کرد. یکی از این نقاط خاص، رشته‌کوه میان‌اقیانوسی آتلانتیک و به‌طور خاص نزدیکی کوه زیرآبی آتلانتیس مسیف است.

در جنوب این منطقه به شهر گمشده می‌رسیم. این میدان شامل آبفشان‌های گرمابی خاصی است که مایعات خارج‌شده از آن‌ها بسیار قلیایی، غنی از هیدروژن، متان و سایر ترکیبات کربنی هستند. همین ویژگی‌ها باعث شده این منطقه گزینه‌ای مناسب برای تحقیق در مورد پیدایش اولیه حیات روی زمین باشد. افزون بر این، سنگ‌های گوشته موجود در این محل با آب دریا واکنش می‌دهند و در فرآیندی که «سرپانتینیزاسیون» نام دارد، ساختار سنگ تغییر کرده و این سنگ‌ها ظاهری سبزرنگ همانند مرمر پیدا می‌کنند.

عملیات جسورانه استخراج گوشته

در ماه مه سال ۲۰۲۳، تیمی از پژوهشگران تحت برنامه بین‌المللی اکتشاف اقیانوسی (IODP) با استفاده از کشتی تحقیقاتی JOIDES Resolution توانستند نمونه‌هایی از گوشته زمین استخراج کنند. این کشتی ۴۷۰ فوت طول دارد و توسط بنیاد ملی علوم آمریکا اجاره شده است. هدف این مأموریت ثبت رکورد جدید نبود، اما در نهایت موفقیت بزرگی در این زمینه حاصل شد.

<

به گفته جوهان لیسنبرگ، پترولوژیست دانشگاه کاردیف: «هدف تنها حفاری تا عمق ۲۰۰ متر بود، زیرا پیش‌تر کسی نتوانسته بود به عمق بیشتری از سنگ‌های گوشته نفوذ کند. اما این عملیات به شکل غیرمنتظره‌ای آسان پیش رفت و سرعت پیشروی سه برابر سریع‌تر از معمول بود. ما در نهایت به عمق ۱۲۶۸ متر رسیدیم. متأسفانه مأموریت به دلیل محدودیت زمانی متوقف شد.»

تحلیل اولیه سنگ‌های گوشته

اندرو مک‌کِیگ از دانشگاه لیدز، توضیح داد: «تحلیل اولیه نشان داد که نمونه‌های استخراج‌شده شامل نوعی پریدوتیت به نام هارزبورژیت هستند که در اثر ذوب نسبی سنگ گوشته به وجود آمده‌اند. همچنین این هسته شامل سنگ‌هایی به نام گابرو نیز بود که از گروه سنگ‌های آذرین دانه‌درشت محسوب می‌شوند. هر دوی این سنگ‌ها به دلیل واکنش شیمیایی با آب دریا دستخوش تغییر ترکیب شده‌اند.»

چالش عبور از مرز واقعی گوشته

با اینکه این مأموریت اطلاعات ارزشمندی درباره گوشته زمین و لایه زمین‌شناسی شهر گمشده ارائه کرد، اما نتوانست به هدف اصلی که عبور از ناپیوستگی موهوروویچیچ (موهو) بود دست یابد. موهو، مرز حقیقی میان پوسته و گوشته دست‌نخورده زمین محسوب می‌شود.

آینده نامعلوم مأموریت‌های اکتشافی

احتمال دارد مأموریت‌های آینده در نزدیکی آتلانتیس مسیف ادامه پیدا کنند، اما دیگر کشتی JOIDES Resolution در این عملیات‌ها حضور نخواهد داشت. بنیاد ملی علوم آمریکا تصمیم گرفته تا تأمین مالی عملیات‌های حفاری را از سال ۲۰۲۴ قطع کند. این تصمیم در زمانی گرفته شده که دانشمندان نزدیک‌تر از همیشه به کشف و فهم لایه‌های عمیق‌تر زمین هستند. با این حساب، آینده مأموریت‌های اکتشافی گوشته اکنون با ابهام مواجه است.