Nejhlubší studna na světě: Záhada studny Kola

SSSR je zemí, která překvapila svět mnoha projekty, grandiózními jak co do rozsahu, tak co do nákladů. Jeden z těchto projektů byl tzv "Kola superhluboká studna" (SG-3). Jeho realizace začala v Murmanské oblasti, 10 km západně od města Zapolyarnyj.

Vědci se chtěli dozvědět více o hlubinách země a „utřít nos“ americkým vědcům, kteří opustili svůj projekt Mohol kvůli nedostatku financí. Na otázku o co je nejhlubší studna na světě, snili sovětští geologové hrdě odpovědět: naši!

O tom, zda se tak ambiciózní nápad povedl a jaký osud čekal studánku Kola, si podrobně povíme v tomto článku.

Cesta do středu Země

Ještě v 50. letech dvacátého století byla většina materiálů o struktuře Země teoretická. Vše se změnilo na počátku 60. a 70. let, kdy Spojené státy a Sovětský svaz zahájily novou verzi „vesmírného závodu“ – závodu do středu Země, abych tak řekl.

Superhluboký vrt Kola byl unikátní projekt financovaný SSSR a poté Ruskem v letech 1970 až 1995. Nebyl vrtán pro těžbu „černého zlata“ nebo „modrého paliva“, ale čistě pro účely vědeckého výzkumu.

• Sovětské vědce v první řadě zajímalo, zda se potvrdí předpoklad o struktuře spodních (žula a čedič) vrstev zemské kůry.
• Chtěli také najít a prozkoumat hranice mezi těmito vrstvami a pláštěm – jedním z „motorů“, který zajišťuje neustálý vývoj planety.
• V té době měli geologové a geofyzici pouze nepřímé důkazy o tom, co se děje v zemské kůře, a k lepšímu pochopení procesů, které jsou základem geologie, byly potřeba ultrahluboké vrty. Navíc nejspolehlivějším způsobem je přímé pozorování.

Místo vrtů bylo vybráno v severovýchodní části baltského štítu. Jsou tam málo prozkoumané vyvřelé horniny, o kterých se předpokládá, že jsou staré tři miliardy let. A na území poloostrova Kola je struktura Pechenga ve tvaru mísy. Jsou tam ložiska mědi a niklu. Jedním z úkolů vědců bylo studovat proces vzniku rudy.

Dodnes jsou informace shromážděné prostřednictvím tohoto projektu stále analyzovány a interpretovány.

Jak se vrtal ultrahluboký vrt

První čtyři roky, kdy probíhaly ražby do hloubky 7263 metrů, byla používána standardní vrtná souprava s názvem „Uralmash-4E“. Pak ale její schopnosti začaly docházet.

Proto se vědci rozhodli použít výkonnou instalaci Uralmash-15000 s 46metrovým turbovrtákem. Otáčel se vlivem tlaku vrtné kapaliny.

Instalace Uralmash-15000 byla navržena tak, aby vzorky vytěžené horniny byly shromažďovány v jímce jádra - potrubí procházející všemi sekcemi vrtáku. Drcená hornina se dostala na povrch spolu s vrtným výplachem. Geologové tak dostávali nejnovější informace o složení vrtu, když vrtná souprava šla stále hlouběji dolů.

V důsledku toho bylo vyvrtáno několik vrtů, které se větvily z jedné centrální studny. Nejhlubší větev byla pojmenována SG-3.

Jak řekl jeden z vědců z týmu Kola Exploration Exploration: „Pokaždé, když začneme vrtat, najdeme neočekávané. Je to vzrušující a znepokojující zároveň."

Zajímavý fakt

Prvním překvapením, které vrtače potkalo, byla absence tzv. čedičové vrstvy v hloubce asi 7 km. Dříve nejaktuálnější geologické informace o hlubších částech zemské kůry pocházely z rozboru seismických vln. A na základě toho vědci očekávali, že najdou žulovou vrstvu, a jak se prohlubovali, čedičovou vrstvu. Ale k jejich velkému překvapení, když se přesunuli hlouběji do útrob Země, našli tam více žuly, ale vůbec nedosáhli čedičové vrstvy. Veškeré vrtání probíhalo v žulové vrstvě.

To je nesmírně důležité, protože to souvisí s teorií struktury Země po vrstvách. A to je zase spojeno s představami o tom, jak minerály vznikají a jak se nacházejí.

Nevyřešené tajemství studny Kola

Superhlubinná studna Kola je zdrojem nejen cenných znalostí, ale také strašlivé městské legendy.

Po dosažení hloubky 14,5 tisíce metrů údajně vrtaři objevili dutiny. Po snížení zařízení schopného odolat extrémně vysokým teplotám tam zjistili, že teplota v dutinách dosahuje 1100 stupňů Celsia. A mikrofon před roztavením zaznamenal 17 sekund zvuku, který byl okamžitě nazván „zvuky pekla“. Byly to výkřiky zatracených duší.

První výskyt tohoto příběhu byl zaznamenán v roce 1989 a jeho první rozsáhlá publikace proběhla v americké televizní síti Trinity Broadcasting Network. A vypůjčila si materiál z finské křesťanské publikace s názvem Ammennusastia.

Příběh byl poté široce přetištěn v malých křesťanských publikacích, informačních bulletinech atd., ale nedostalo se mu prakticky žádného pokrytí mainstreamovými médii. Někteří evangelisté citovali tento incident jako důkaz existence fyzického pekla.

• Lidé obeznámení s principy fungování nástrojů pro akustický průzkum vrtů se tomuto příběhu jen smáli. Ostatně v tomto případě se používají akustické logovací sondy, které zachycují vlnový vzor odražených elastických vibrací.
• Maximální hloubka SG-3 - 12 262 metrů. To je hlubší než dokonce i nejhlubší část oceánu, Challenger Deep (10 994 metrů).
• Nejvyšší teplota v něm nevystoupila nad 220 C.

• A ještě jeden důležitý fakt: je nepravděpodobné, že by mikrofon nebo vrtací zařízení vydržely pekelné vedro nad tisíc stupňů.

V roce 1992 americký list Weekly World News zveřejnil alternativní verzi příběhu, který se odehrál na Aljašce, kde bylo zabito 13 horníků poté, co Satan vypukl z pekla.

Pokud vás tato legenda zajímá, pak na Youtube snadno najdete videa s relevantními vyšetřováními. Jen je neberte příliš vážně, některé (ne-li všechny) zvuky vydávající se za výkřiky trpících v podsvětí jsou převzaty z filmu Baron Blood z roku 1972.

Co vědci našli na dně

• Nejprve byla objevena voda v hloubce 9 km. Věřilo se, že v této hloubce by prostě neměl existovat – a přesto tam byl. Nyní chápeme, že i hluboko položená žula v zemi může vytvořit trhliny, které se naplní vodou. Technicky vzato, voda jsou jednoduše atomy vodíku a kyslíku vytlačované obrovským tlakem způsobeným hloubkou a zachycené ve vrstvách horniny.

• Za druhé, výzkumníci hlásili, že obnovili bahno, které se „vařilo vodíkem“. Tak velké množství vodíku ve velkých hloubkách bylo zcela nečekaným jevem.
• Do třetice se ukázalo, že dno studny Kola je neuvěřitelně horké - 220 °C.
• Bezesporu největším překvapením byl objev života. V hloubkách přes 6000 metrů byly objeveny mikroskopické fosilie planktonu, které tam byly tři miliardy let. Celkem bylo objeveno asi 24 starověkých druhů mikroorganismů, které nějakým způsobem přežily extrémní tlak a vysoké teploty pod zemským povrchem. To vyvolalo mnoho otázek o potenciálním přežití forem života ve velkých hloubkách. Moderní výzkum ukázal, že život může existovat i v oceánské kůře, ale v té době byl objev těchto fosilií šokem.

Navzdory veškerému úsilí vrtačů a desetiletím tvrdé práce procestoval superhluboký vrt Kola pouze 0,18% do středu Země. Vědci se domnívají, že vzdálenost k němu je asi 6400 kilometrů.

Proč byl projekt SG-3 uzavřen?

V současné době na SG-3 není žádný personál ani vybavení. Jedná se o jeden z nejzajímavějších opuštěných objektů z dob SSSR. A jen rezavý poklop v zemi připomíná grandiózní projekt, zapsaný v Guinessově knize rekordů jako nejhlubší lidská invaze do zemské kůry.

Projekt byl uzavřen v roce 1995 kvůli (uhodli jste) nedostatku financí. Ještě dříve, v roce 1992, byly vrtné práce ve vrtu omezeny, protože geologové se potýkali s vyššími než očekávanými teplotami – 220 stupňů. Teplo způsobuje poškození zařízení. A čím vyšší teplota, tím obtížnější je vrtání. Je to jako snažit se vytvořit a udržet díru ve středu hrnce s horkou polévkou.

Do roku 2008 bylo výzkumné a výrobní centrum působící na vrtu zcela zrušeno. A veškeré vrtné a výzkumné zařízení bylo zlikvidováno.

Konečný cíl

Statečné úsilí účastníků Kola GRE trvalo několik desetiletí. Konečný cíl – hranice 15 tisíc metrů – však nikdy splněn nebyl. Ale práce provedené v SSSR a poté v Rusku poskytly množství informací o tom, co leží těsně pod zemským povrchem, a zůstávají vědecky užitečné.

• Bylo vyvinuto a úspěšně testováno jedinečné vybavení a technologie ultrahlubokého vrtání.
• Byly získány cenné informace o tom, z čeho se horniny skládají a jaké mají vlastnosti v různých hloubkách.
• V hloubce 1,6-1,8 km byla nalezena ložiska mědi a niklu průmyslového významu.
• Teoretický obrázek očekávaný v 5000 metrech se nepotvrdil. Ani v této, ani v hlubších částech studny nebyly nalezeny žádné čediče. Nečekaně ale objevili nepříliš pevné horniny zvané žulové ruly.
• Zlato bylo nalezeno v intervalu od 9 do 12 tisíc metrů. Netěžili ho však z takové hloubky – bylo to nerentabilní.

• Změny byly provedeny v teoriích o tepelném režimu zemského nitra.
• Ukázalo se, že vznik tepelného toku 50% je spojen s rozpadem radioaktivních látek.

SG-3 odhalila geologům mnohá tajemství. A zároveň vyvolal mnoho otázek, které stále zůstávají nezodpovězeny. Možná se některé z nich vyrobí při provozu dalších ultrahlubinných vrtů.

10 nejhlubších studní na Zemi (tabulka)