Il confine in cui la crosta terrestre lascia il posto al mantello inesplorato fu scoperto per la prima volta nel 1909, a causa di un cambiamento nel viaggio delle onde sismiche. Chiamato il confine Moho per Andrija Mohorovicic, che ha ascoltato quelle onde sismiche, il confine crosta-mantello è una frontiera che rimane inafferrabile e avvincente - che ospita indizi allettanti sulla storia della formazione della Terra - anche se le nostre tecnologie spingono verso i confini esterni di il sistema solare e oltre.
I primi seri tentativi di sondare il confine di Moho si incagliarono alla fine degli anni '50. Ora, la tecnologia già in uso su una nave giapponese, combinata con un programma di scavo degli Stati Uniti già in corso, potrebbe finalmente dare successo. Damon Teagle e Benoît Ildefonse hanno scritto degli sforzi in corso per un articolo sulla rivistaNatura, rilasciato oggi.
Teagle è presso il National Oceanography Centre dell'Università di Southampton nel Regno Unito, e Ildefonse è all'Université Montpellier in Francia. Sono co-capi scienziati in una spedizione chiamata IODP Expedition 335, "per ottenere per la prima volta una sezione della crosta oceanica inferiore - il materiale che giace appena sopra il mantello", scrivono.
L'IODP sta utilizzando la risoluzione JOIDES della nave statunitense, nella foto sopra, che effettuerà perforazioni da aprile a giugno di quest'anno al largo delle coste del Costa Rica.
"Questo sito si trova nella crosta oceanica che si è formata superveloce - a più di 20 centimetri all'anno, molto più velocemente di qualsiasi formazione di crosta attuale", scrivono i coautori. “Ciò rende la crosta superiore molto più sottile che altrove, quindi è possibile raggiungere le parti inferiori senza dover perforare molto in profondità. Tre precedenti spedizioni al Hole 1256D hanno scavato fino a oltre 1,5 chilometri sotto il fondo del mare, nella zona di transizione tra argini e gabbi ”.
Questa primavera sperano di spingerlo per altri 400 metri e recuperare i gabbi dalla crosta inferiore, "che saranno i tipi più profondi di roccia mai estratta da sotto il fondo del mare", anche se il buco più profondo ha raggiunto i 2.111 metri sotto il Pacifico orientale al largo della Colombia, scrivono.
Teagle e Ildefonse notano che alcuni pezzi del mantello sono stati spinti sulla superficie terrestre durante la costruzione della montagna tettonica ed espulsi da vulcani e dighe sul fondo del mare. Quei campioni hanno fornito indizi sulla composizione del mantello, ma non rivelano la variabilità del mantello - e tutti i campioni sono stati alterati dai processi che li hanno rivelati.
Dicono che la missione IODP dovrebbe aiutare a risolvere molti dibattiti, tra cui come si forma la crosta nelle creste dell'oceano centrale, come il magma del mantello è intriso nella crosta inferiore, la geometria e il vigore di come l'acqua del mare può estrarre calore dall'oceano inferiore crosta e il contributo della crosta inferiore alle anomalie magnetiche marine. Il progetto fornirà anche "ulteriore slancio e fiducia nella perforazione delle croste oceaniche profonde", scriveranno Teagle e Ildefonse - ma raggiungerà una profondità molto inferiore a quanto sarà necessario per raggiungere effettivamente il confine Moho. Si verifica almeno 30 chilometri (18 miglia) sotto i continenti ma solo 6 chilometri (3,7 miglia) sotto i mari.
È qui che entra in gioco Chikyu. Lanciata nel 2002, "Chikyu è una nave gigantesca, in grado di trasportare 10 chilometri di tubi di perforazione, ed è attrezzata per trivellazioni montanti in 2,5 chilometri di acqua", scrivono gli autori. Sebbene Chikyu non sia ancora in grado di percorrere l'intera distanza, il suo design è abbastanza avanzato da essere la piattaforma di lancio per tali sforzi:
"La nave ha un sistema di riser: un tubo esterno circonda la corda del trapano - il tubo d'acciaio attraverso il quale vengono recuperati i nuclei", scrivono i coautori. “Il fango di perforazione e le talee vengono restituite alla nave nello spazio tra i due tubi. Questo aiuta a riciclare il fango di perforazione, a controllarne le proprietà fisiche e la pressione all'interno del foro di perforazione e aiuta a stabilizzare le pareti del pozzo. "
Teagle e Ildefonse affermano che il programma di perforazione ideale per raggiungere il limite del mantello avverrà in uno dei tre punti - al largo delle coste delle Hawaii, della Baja California e del Costa Rica - dove l'acqua è la più bassa, sulla crosta più fredda possibile. Ovunque e comunque accada, scrivono, varrà la pena fare:
“La perforazione del mantello è lo sforzo più impegnativo nella storia della scienza della Terra. Fornirà un patrimonio di conoscenze scientifiche fondamentali, ispirazione e formazione per la prossima generazione di geoscienziati, ingegneri e tecnologi. "
Fonte: natura. Vedi anche i siti Web per Chikyu e JOIDES.
