Jednym z najdziwniejszych aspektów współczesnej eksploracji jest to, że mamy teraz więcej doświadczenia z powierzchnią Marsa niż z powierzchnią ziemi niedaleko naszych stóp. Niemal wszystko, co wiemy o płaszczu - półstopiona warstwa planety pod skorupą o grubości 1800 mil - pochodzi pośrednio: z symulacji komputerowych, skał pochodzących z płaszcza, które przedostały się na powierzchnię i obserwacji fal trzęsienia ziemi, które się poruszają przez płaszcz.
Międzynarodowa grupa naukowców, która tworzy Zintegrowany Program Wierceń Oceanicznych (IODP), ma jednak nadzieję, że wkrótce się to zmieni. W ramach nowego projektu planują wywiercić około 3, 7 mil w głąb ziemi pod Oceanem Spokojnym, aby dotrzeć do płaszcza - i po raz pierwszy w historii ludzkości pobrać próbki skał płaszcza. Damon Teagle, geochemik z University of Southampton w Anglii i jeden z liderów projektu, powiedział CNN, że będzie to „najtrudniejsze przedsięwzięcie w historii nauk o ziemi”.
Pierwsza próba wiercenia skorupy do płaszcza, Projekt Mohole, osiągnęła 600 stóp poniżej dna morskiego poza Meksykiem, zanim została porzucona w 1966 roku. Kolejne próby posunęły się coraz głębiej, a 6 września statek wiertniczy IODP, Chikyu, ustanowił rekord świata, wiercąc prawie 7000 stóp poniżej dna morskiego poza Japonią i pobierając próbki skał.
Statek wiertniczy Chikyu, pokazany u wybrzeży Japonii, zostanie wykorzystany do wiercenia w dół do płaszcza. (Zdjęcie przez IODP) Ten ambitny nowy projekt ma sięgać prawie trzy razy głębiej. Naukowcy z IODP wybrali trzy różne miejsca na Pacyfiku, w których skorupa jest najcieńsza - powstała stosunkowo szybko podczas rozprzestrzeniania się grzbietów oceanu środkowego, gdzie nowa skorupa krystalizuje w miarę oddalania się płyt. Chociaż wiercenie z pływającego statku na morzu stwarza wiele trudności, przejście przez płyty oceaniczne tworzące dno morskie jest znacznie łatwiejszym sposobem dotarcia do płaszcza niż próba wiercenia przez płyty kontynentalne - skorupa oceaniczna wynosi od czterech do sześciu mile grubości, podczas gdy kontynenty schodzą od 20 do 30 mil w dół.
Jednak penetracja skorupy oceanicznej będzie niespotykanym wyzwaniem. Projekt będzie kosztował co najmniej 1 miliard USD, z czego część wciąż wymaga pozyskania, a wiercenie prawdopodobnie potrwa lata. Sprzęt zostanie obniżony o ponad milę wody, a naprężenia, jakie napotykają wiertła z węglika wolframu podczas szlifowania twardych skał dna morskiego wymagają, aby każdy kawałek wymienić po zaledwie 50 do 60 godzinach użytkowania.
Ze względu na stres związany z przenikaniem skały dna morskiego wiertła będą musiały zostać wymienione po zaledwie 50 do 60 godzinach użytkowania. (Zdjęcie przez IODP) Ekstremalne zawężenie samego otworu (zaledwie 11 cali szerokości) również zwiększa trudność operacji. „Będzie to odpowiednik zwisania stalowego sznurka o szerokości ludzkich włosów w głębokim końcu basenu i wkładania go do gilzy o szerokości 1/10 mm na dnie, a następnie wiercenia kilku metrów w fundamentach, - powiedział Teagle.
W miarę, jak wiertło się obniża, zespół będzie wielokrotnie pobierał rdzenie skalne o średnicy około trzech cali i długości 30 stóp, aby naukowcy mogli je badać. Jeśli misja osiągnie sukces aż do płaszcza, wypłata naukowa będzie znacząca, ponieważ próbki skały płaszcza pomogą geologom lepiej zrozumieć warstwę, która stanowi ponad 84 procent objętości planety. „To silnik, który napędza działanie naszej planety i dlaczego mamy trzęsienia ziemi, wulkany i kontynenty” - powiedział Teagle. „Mamy kreskówki z podręczników, ale brakuje szczegółowej wiedzy.”
Dla Teagle i innych misja stanowi także rodzaj ambitnego, wielkiego projektu, który może zainspirować pokolenia młodych ludzi do zaangażowania się w naukę - jak misje NASA Apollo i nowszy łazik Curiosity. Teagle twierdzi, że pomyślne dotarcie do płaszcza byłoby rewolucyjne i pozostawi nowy „dziedzictwo fundamentalnej wiedzy naukowej”.
