每個科幻愛好者都忘不瞭 1864 年的《地心歷險記》,
在這部法國作傢儒勒 · 凡爾納的傳世經典小說中,
主人公在故事中誤打誤撞闖進瞭地球的核心,
映入眼簾的是一望無際的汪洋與一系列遠古生物。
但事實上,
人類對腳下踩著的這片土地瞭解少之又少,
尤其是與看似遙遠的浩瀚星空相比起來:
人類已能觀察到 137 億光年外的宇宙動向,
但對地心的樣貌卻一無所知。
迄今為止最深入地心的探索,
仍然要追溯到當年前蘇聯的嘗試。
二戰之後,美蘇兩個超級大國陷入冷戰,
誰也不服誰,就連挖坑也要比誰挖得更深。
1958 年美國國會通過瞭「莫霍計劃」提案,
他們計劃從地殼相對較薄的大洋底部下手,
在那裡靠搭建出的超深鉆井直達「莫霍面」,
即地殼與地幔之間的分界線。
1961 年美國派遣「CUSS I 號」鉆井船趕赴墨西哥,
在深 3558 米的近海區域中架設瞭 5 口深海鉆井。
至 1965 年,「莫霍計劃」已經消耗瞭上億美元,
而這 5 口背負眾望的鉆井中最深的也才隻有 183 米,
於是國會叫停這項計劃轉而一心鉆研航天事業,
並於 1969 年成功登月,完成瞭「阿波羅計劃」。
如此看來,入地真的比上天要難得多。
而患瞭「深井病」的前蘇聯人卻心無旁騖地挖著坑,
1970 年他們在北極圈附近的科拉半島安營紮寨,
在那裡建造瞭神秘的「科拉超深鉆井」。
之所以將這口鉆井建在寒冷荒涼的曠野上,
是因為這裡地勢低窪,隻需鉆通 15 千米厚的地殼,
就能夠對比分析出大部分地殼對應的地質情況。
「科拉超深鉆井」的工作裝備頗為講究,
整個過程中采用的全都是專業的「地質鉆頭」,
這些鉆頭的材質、形狀都可謂是量身定制。
雖然超深鉆井真的能鉆到地表以下很深的地方,
但其鉆孔的普遍直徑也隻有 20 厘米左右。
將這些「地質鉆頭」安裝到細長的鉆桿底部:
然後不斷加長鉆桿並更換鉆頭,
將鉆頭與連接的鉆桿對準鉆孔插下,
即可不斷向下鉆探。
這個過程不能細想,
感覺在對地球大大的菊花做一些不好的事情 ......
總之鉆井的所有數據都會實時傳輸到控制室,
經過一系列分析後再由前線指揮調整。
雖然聽起來感覺就是一根棒子往下戳的過程,
但到真正運行的時候才知道沒有說的那麼簡單。
剛猛的鉆頭面對層層的巖石能夠一往直前,
然而在「地層溫度」面前卻完全硬不起來。
據當時負責鉆探的前蘇聯工作人員統計,
初期鉆頭每下潛 1 千米,周遭溫度就會升高 16 ℃,
而隨著深度的增加,溫度也會上升得越來越快,
12262 米處的預期溫度為 100 ℃,實則為 180 ℃,
大部分金屬在此般高溫下都變成瞭軟柿子。
進一步說,地質學普遍認為地心溫度約為 5430 ℃,
與遙遠的太陽的表面基本沒有任何溫差,
想到地心冒險並不比與太陽肩並肩容易。
因此價格不菲的地質鉆頭在高溫下會極速磨損,
頻頻更換鉆頭大大加重瞭人力物力的負擔。
前蘇聯鉆井團隊甚至專門設立瞭維修工廠,
躺滿瞭待修的鉆頭與井桿,
仿佛戰爭年代中傷員擠滿醫院一般。
為瞭降低鉆頭的溫度、維持井桿的穩定,
還必須得不停地配合使用冷卻液與套管,
再一次大大地提高瞭鉆井的物資消耗。
而阻礙不隻是會隨深度不斷增加的溫度,
人們還將面對以指數量級無情倍增的地殼壓力。
地表深處的井壁頂著來自四面八方的壓力,
隨時都有可能會像脆皮蛋卷一樣被擠成渣。
如何讓鉆頭保持垂直向下也是一大難題,
多根首尾相連的鉆桿受到來自一端的力,
難免會在彼此接觸的關節處迷失方向。
加上地下巖層的硬度與密度均不一致,
鉆頭稍有不慎就會偏離既定航道,
就算力道再足也難以發揮到刀尖上,
從這張軌跡圖就能感受到維持方向有多困難。
即便如此,「科拉超深鉆井」仍一度突飛猛進,
1979 年鉆探深度達到瞭史無前例的 9584 米,
並緊接著於 1980 年突破瞭 10000 米大關,
然後更是過關斬將,於 1983 年到達瞭 12000 米。
但當戰鬥民族從 12000 米繼續往下時,
井桿不慎斷落,隻好回到 7000 米處從頭再來。
終於,一個代號 SG-3 的鉆孔登頂瞭極限,
它於 1989 年抵達瞭地面以下 12262 米處,
是的,僅僅隻前進瞭 262 米。
當年的雄心壯志已然消散:
如果說地球是一個雞蛋,
那麼前蘇聯人折騰瞭 20 載,
卻連雞蛋的殼都沒有鑿透。
此間還有傳聞稱從鉆井中傳出瞭鬼哭狼嚎,
這讓「科拉超深鉆井」瞬間成為瞭地獄之井。
不過經證實這些音頻完全是錄音棚制品,
隻不過是用來唬人的謠言罷瞭,
即便真有地獄,恐怕也沒這麼淺。
雖然距離 15000 米的目標還相差甚遠,
但這次的鉆探工作仍帶來瞭很多收益。
「科拉超深鉆井」配合其他鉆井內的傳感器,
充分收集瞭核爆實驗發出的沖擊波產生的數據,
偵測到瞭境內的大量石油、煤礦、鐵鎳等資源。
不過其中最寶貴的還是各個深度的巖心標本。
巖心管以相對較小的直徑藏於井桿內壁,
而巖心標本會殘留在鉆探過程中的巖心管中,
當回收鉆頭時就可以將管中的巖心取出研究。
普通的礦石開采則會直接把巖層鉆成碎片,
根本無法保存下來任何有價值的巖心。
「科拉超深鉆井」最終收獲瞭上萬塊巖心,
它們都被保存在獨立的倉儲庫中,
活像一個擺滿槍支彈藥的武器庫。
這個煤球似的巖心就是 SG-3 的傑作,
它出土於 12260 米深的巖層,
是目前人類見過最深的巖石。
地質學傢可以透過這些巖心的各種花紋,
演繹出被埋葬在歷史塵埃下的上古傳說,
推測出時間給地球溫度、氣壓帶來的變化,
而這一切都遠在生命誕生之前就已存在。
所以超深鉆井也算是瞄準大地的「望遠鏡」,
透過它可以窺見些許關於地球與宇宙的真理。
但之後隨著前蘇聯的解體與技術原因的限制,
「科拉超深鉆井」於 1972 年停止使用並廢棄,
曾經的輝煌,如今隻落得一片廢墟。
直到 2008 年,卡塔爾的阿肖辛油井抵達 12289 米,
首次打破瞭「科拉超深鉆井」中 SG-3 鉆孔的紀錄;
2011 年庫頁島的 Sakhalin-I 油井以 12345 米沖榜,
然而以垂直深度來看,SG-3 仍是最深的那個。
(Sakhalin-I 又名 Odoptu OP-11)
2003 年,美國重新拾起當年的「莫霍計劃」,
經改善後變成瞭如今的「綜合大洋鉆探計劃」,
其實就是世界各大國一起掏錢挖海底坑的項目,
中國於 2004 年也參與到瞭其中。
科幻作傢劉慈欣也在《地球大炮》中提出過設想:
利用「簡並態物質」可以制造出穿越地殼的飛船,
因為這種物質密度極高,能在任何地質中自然下沉,
就好比沙石會順暢地落入水底那樣。
然而以如今的科技想要擁有這種「簡並態物質」,
難度大概與制造《三體》中的「水滴」不相上下。
所以說想看真正的地心,
人類還需要腳踏實地的挖上好一陣子,
不過這也不見得是什麼壞事,
誰知道地心裡面會有什麼怪東西在等著我們呢?
來源:狂丸
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