莫霍计划 钻穿地壳到达地壳和地幔之间的莫霍界
在风起云涌的20世纪60年代,尽管美国和苏联在航空航天领域展现了一场激烈的竞争,但他们却相对静默地在地球的深处探索。那时,人类对地球内部知之甚少,许多问题悬而未决:地球的内部结构究竟如何?是否有生物存在于地下深处?地球的年龄究竟多大?大陆漂移假说是否有确凿的证据?这些问题如同悬而未决的谜团,困扰着科学家们。
在这样的背景下,美国地球科学集团的先驱者沃尔特・曼科,以破晓的决心,率先提出了走向地幔的挑战。他希望通过深入钻探,揭开地球的秘密。他的计划被称为莫霍计划,目标是通过钻探穿透地壳,直达地壳与地幔之间的莫霍界面。
海洋地壳因其平均厚度较陆地薄7千米,且海底土壤更软,海水可冷却钻头等优势,成为计划实施的首选之地。钻探的第一阶段在海底深达3.6公里时,发现了大量玄武岩。计划的第二阶段因预算过高,每年预计需花费7亿美元,最终在1966年被美国国会终止。尽管海底钻探和样品采集技术已被证实是可行的,但人类进入地壳的机会却因预算问题而日渐渺茫。
苏联看到了超越美国的机会。在1970年,顶尖的地质学家和钻探师被召集到科拉半岛,一个适合钻探的地方。参与这项工作的科学家和工程师们享有优厚的待遇:在莫斯科分到一套房子,平均工资是大学教授的十倍。
钻井的过程看似简单,实则充满挑战。每下降100米,岩石的压强和硬度都会上升,同时温度也会上升2度。科学家们必须面对高温、高压和不断磨损的钻头。为了应对这些挑战,他们发明了一种适合高强度作业的三角锥形钻头。尽管钻井深度不断增加,科学家们仍未能穿透地壳。钻井过程中发生了许多事故,最遗憾的是当钻机达到7公里深度时,断裂的钢管留在钻井中,科学家们花了七个月的时间才将其拆除。
钻井项目历经曲折,尽管有许多科学发现。例如,在地壳深处发现了大量的水,以及一些令人惊讶的生物发现。在3000多米的深处,科学家们发现了多细胞生物;在6700米的深处,他们发现了200万年前的微生物化石;甚至在沸腾的泥浆中,他们发现了大量的氢。他们在近10000米的深处发现了一个含金量高的地质层,其含金量超过了商业开采的最低标准20倍。尽管有传言称有怪物从洞中爬出,但这纯属无稽之谈。在温度超过300度、压力超过1000倍大气压的环境下,不可能有生物生存。
尽管苏联的科拉钻探项目未能穿透地壳,但他们的努力为我们揭示了地球的许多秘密。面对资金不足的问题,科拉钻探项目最终在1993年被关闭,这个地点在2008年被废弃。尽管如此,这些科学家们的勇敢探索和不懈努力将永远被铭记。