Al núcleo: ¿Cómo podemos viajar al centro de la Tierra?

The Core, póster de película

Hay una extraña dicotomía en la exploración humana: si bien no pensamos en nada en subir, volar a través de los cielos a seis millas de altura, paracaidismo desde el borde del espacio, o lanzar humanos a cientos o miles de millas al espacio profundo, yendo abajo siempre ha resultado bastante difícil. Hasta el día de hoy, lo más profundo que ha llegado la humanidad está a solo 7,6 millas por debajo de nuestros pies, o solo el 0,2% de la distancia al núcleo de la Tierra. No es que no queramos profundizar, y se pueden obtener enormes ganancias científicas y comerciales si pudiéramos profundizar más, pero, por más que lo intentemos, a pesar de los milenios de desarrollo de herramientas y materiales cada vez más avanzados, y la exploración de eso. ha llevado naves espaciales al borde del Sistema Solar, las profundidades subterráneas permanecen firmemente fuera de los límites. ¿Por qué?

TierraLa respuesta muy corta es: Hace mucho calor muy rápidamente mientras viajas hacia el centro de la Tierra. En la corteza terrestre, la capa más externa del planeta que alcanza alrededor de 30 millas (50 km), las temperaturas aumentan en alrededor de 25 grados Celsius por kilómetro de profundidad (77 F cada 0,6 millas). Esto significa que, una vez que esté a unos 10 kilómetros (6 millas) hacia abajo, las temperaturas ya son tan altas como 250 ° C (482 ° F). Una vez que haya atravesado la corteza (unas 30 millas hacia abajo) y haya entrado en el manto superior, que consiste en roca parcialmente fundida, está hablando de temperaturas en el rango de 650-1200C (1200-2200F). No lo sabemos exactamente, pero se teoriza que el núcleo interno de la Tierra tiene una temperatura de alrededor de 6000 Kelvin (5.700C, 10.300F). En caso de que se lo esté preguntando, se cree que gran parte de este calor proviene de la desintegración de elementos radiactivos naturales (uranio, torio y potasio).

Este gradiente de temperatura geotérmica es fantásticosi quieres aprovechar la Tierra para calefacción geotérmica y electricidad, pero es absolutamente terrible para perforar. En general, la perforación, desde la perforación a través de la pared hasta la perforación en busca de petróleo, está limitada por dos factores: la longitud de la sarta de perforación y la temperatura de la broca. La sarta de perforación conecta la broca al impulsor principal en la superficie de la Tierra, proporcionando tanto torque (potencia de giro) como fluido de perforación (para mantener la broca fría). La broca, que agita la roca dura, se calienta mucho por la fricción. La eficacia de la broca se puede mantener a temperaturas más altas mediante el uso de materiales con puntos de fusión muy altos, como carburo de tungsteno y diamante, pero obviamente existe un límite superior.



La parte superior del pozo de Kola Superdeep en Rusia

La parte superior del pozo Kola Superdeep Borehole en Rusia, creo que en los años 80. Sin embargo, la mayor parte del edificio no estaba allí en 2014 y el pozo se selló.

En el caso de Kola Superdeep Borehole, la perforación tuvo que cesar cuando se registró una temperatura de la corteza de 180 grados Celsius (356 F) a una profundidad de 12 262 metros (7,62 millas). Los ingenieros piensan que podrían haber perforado un poco más, pero decidieron dejar de hacerlo mientras estaban por delante, ya que la broca habría dejado de funcionar a 15.000 metros y una temperatura de la corteza prevista de 300 ° C. Les había llevado 19 años, de 1970 a 1989, perforar a 12.262 metros. El Kola Superdeep Borehole sigue siendo el agujero artificial más profundo de la Tierra.

James Cameron Deepsea Challenger bajado al agua de costado para pruebas

El Deepsea Challenger, que llevó a James Cameron a las profundidades más profundas de la Tierra.

Don Walsh, Jacques Piccard y James Cameron comparten el título de la más profunda humano ha viajado alguna vez, llegando al fondo de la Fosa de las Marianas (alrededor de 11.000 metros o 6,8 millas bajo el nivel del mar). Tenemos una fantástica historia destacada sobre la tecnología empleada por el sumergible de Cameron, el Challenger de aguas profundas, para llegar a tales profundidades. Sin embargo, la Fosa de las Marianas es el punto más profundo de los océanos del mundo, por lo que la humanidad no profundizará más en el corto plazo. (El pozo de Kola fue solo unos pocos pulgadas de ancho, y es muy poco probable que cualquier pozo más nuevo sea lo suficientemente ancho para acomodar a un explorador humano).

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