Lidstvo už nahlédlo do hlubokého vesmíru, ale zároveň mu zůstává skryta řada tajemství vlastní planety. Zvláště ta, která se skrývají pod povrchem. O tom, jak vypadá zemský plášť, či dokonce jádro, máme zatím jen rámcovou představu.
Kůra, plášť a jádro. Tak by se velmi zjednodušeně daly charakterizovat tři vrstvy Země, jak se zformovaly od počátků její existence. Kůra je tvořena žulovou a čedičovou vrstvou.
V plášti, rozděleném na svrchní a spodní, jsou kromě minerálů výrazně zastoupeny kovové prvky kobalt, hliník a titan. A konečně průměrné složení jádra je 86,2 % železa, 7,25 % niklu, 0,40 % kobaltu, 5,96 % síry.
Provrtat se až k jádru je momentálně nad lidské síly, vědci budou rádi, když se dostanou alespoň ke svrchnímu zemskému plášti. Světovým rekordmanem je zatím Kolský vrt, kdy se geologové ponořili až do hloubky 12 261 metrů.
Studovali zde strukturu Baltického štítu, seizmické diskontinuity, tepelný režim v zemské kůře a řadu dalších záležitostí.
Badatele tehdy nejvíce zaujalo, že ke změnám v rychlosti u seizmických vln nedochází v přechodu mezi žulou a čedičem, nýbrž přímo v žule. Překvapující rovněž byla vysoká nasycenost hornin vodou.
Tato voda není schopná skrze nepropustné vrstvy hornin proniknout k povrchu. Dalším zajímavým objevem z kolského vrtu byla přítomnost velkého množství vodíku.
Kousek od českých hranic se nachází německá obec Windischeschenbach. Právě zde byl mezi lety 1987 až 1995 uskutečněn další výzkumný vrt do hlubin Země zvaný KTB. Tentokrát bylo dosaženo hloubky 9 101 metrů.
Němci doufali, že se provrtají hlouběji, aspoň pod deset kilometrů, ale zastavila je fyzika. Například teplota v hloubce devíti kilometrů dosáhla tří set stupňů Celsia.
To mimo jiné upřesnilo představy o geotermálních změnách teploty. Zároveň vědci zjistili, že je třeba pozměnit dosavadní teorie seizmických reflexí, protože seizmické záznamy v hloubce byly naprosto odlišné od těch, které byly pořízeny při povrchu.
Nečekané rovněž bylo, že horninové vrstvy v hloubkách nebyly příliš pevné a do vyvrtané jámy se dostávalo nemalé množství nejrůznějších plynů a kapalin.
Poznání struktury zemského pláště, který tvoří až 80 % celkové masy planety, nedá řadě geologů spát. Proto se chystají i další projekty, jejichž cílem je průzkum této nepříliš prozkoumané sféry.
Čas od času se objeví další programy, jejichž náplní je průnik do závratných hloubek. Proti podobným projektům se však často postaví fyzika. Extrémně vysoké teploty i drtivý tlak totiž vyžadují ohromné nároky na vrtací techniku.
Naposledy se s projektem vrtání do zemských hlubin přihlásili Japonci. Ti dali dohromady mezinárodní tým vědců, který povede japonská agentura pro oceánské a zemní výzkumy a technologii (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, JAMSTEC).
Badatelé chtějí v programu využít fakt, že zemská kůra je v oceánu tenčí. Vrt má proběhnout z paluby lodi Chikyu, ze které se vrtná souprava spustí pod vodu. Poté, co po čtyřech kilometrech dosáhne mořského dna, se ponoří i do zemské kůry.
Poté by ji čekalo dalších šest kilometrů k Mohorovičićově diskontinuitě až do okamžiku, než by se dostala až k zemskému plášti.
Vědci si od projektu slibují především doplnění svých znalostí. „Doposud neznáme přesné složení zemského pláště.
Máme pouze pár vzorků materiálů pláště, například peridotit – krásný žlutozelený kámen,“ přibližuje Natsue Abeová, která se na přípravě programu podílí.
„Pokud dosáhneme zemského pláště, odkryjeme celou historii Země, to je naše motivace k výzkumu,“ dodává badatelka.
Podobných plánů bylo v minulosti už několik, většinou však zkolabovaly v důsledku nedostatku financí. To by v tomto případě hrozit nemělo, byť se náklady odhadují na 13,5 miliardy korun. Peníze totiž poskytla i japonská vláda. Ta si od hlubinného vrtu slibuje lepší možnosti předpovědi zemětřesení.
Loď Chikyu s moderní vrtnou soupravou by do volného oceánu měla vyplout nejpozději v roce 2030.
