Najhlbšia studňa na svete: Záhada studne Kola

ZSSR je krajina, ktorá prekvapila svet mnohými projektmi, grandióznymi z hľadiska rozsahu aj nákladov. Jeden z týchto projektov bol tzv "Superhlboká studňa Kola" (SG-3). Jeho realizácia sa začala v regióne Murmansk, 10 km západne od mesta Zapolyarny.

Vedci sa chceli dozvedieť viac o hlbinách zeme a „utrieť nos“ americkým vedcom, ktorí opustili svoj projekt Mohol pre nedostatok financií. Na otázku o čo je najhlbšia studňa na svete, snívali sovietski geológovia hrdo odpovedať: naši!

O tom, či sa takýto ambiciózny nápad podaril a aký osud čakal studňu Kola, si podrobne povieme v tomto článku.

Cesta do stredu Zeme

Ešte v 50. rokoch dvadsiateho storočia bola väčšina materiálov o štruktúre Zeme teoretická. Všetko sa zmenilo začiatkom 60-tych a 70-tych rokov, keď Spojené štáty a Sovietsky zväz začali novú verziu „vesmírnych pretekov“ – takpovediac pretekov do stredu Zeme.

Superhlboká studňa Kola bola jedinečným projektom financovaným ZSSR a potom Ruskom v rokoch 1970 až 1995. Nebolo vyvŕtané na ťažbu „čierneho zlata“ alebo „modrého paliva“, ale výlučne na účely vedeckého výskumu.

• V prvom rade sovietskych vedcov zaujímalo, či sa potvrdí predpoklad o štruktúre spodných (žula a čadič) vrstiev zemskej kôry.
• Chceli tiež nájsť a preskúmať hranice medzi týmito vrstvami a plášťom - jedným z „motorov“, ktorý zabezpečuje neustály vývoj planéty.
• V tom čase mali geológovia a geofyzici iba nepriame dôkazy o tom, čo sa deje v zemskej kôre, a na lepšie pochopenie procesov, ktoré sú základom geológie, boli potrebné ultrahlboké vrty. Navyše, najspoľahlivejším spôsobom je priame pozorovanie.

Miesto vŕtania bolo zvolené v severovýchodnej časti baltského štítu. Sú tam málo prebádané vyvrelé horniny, o ktorých sa predpokladá, že majú tri miliardy rokov. A na území polostrova Kola sa nachádza štruktúra Pechenga v tvare misky. Sú tam ložiská medi a niklu. Jednou z úloh vedcov bolo študovať proces tvorby rudy.

Dodnes sa informácie zhromaždené prostredníctvom tohto projektu stále analyzujú a interpretujú.

Ako sa vŕtala ultrahlboká studňa

Počas prvých štyroch rokov, keď prebiehali výkopové práce do hĺbky 7263 metrov, sa používala štandardná vrtná súprava s názvom „Uralmash-4E“. Ale potom jej schopnosti začali zaostávať.

Preto sa vedci rozhodli použiť výkonnú inštaláciu Uralmash-15000 so 46-metrovou turbovrtačkou. V dôsledku tlaku vrtnej kvapaliny sa otáčal.

Inštalácia Uralmash-15000 bola navrhnutá tak, aby sa vzorky vyťaženej horniny zhromažďovali v jadrovom prijímači - rúre prechádzajúcej cez všetky časti vrtáka. Drvená hornina sa dostala na povrch spolu s vrtným výplachom. Geológovia tak dostávali najnovšie informácie o zložení vrtu, keď vrtná súprava šla hlbšie a hlbšie.

V dôsledku toho bolo vyvŕtaných niekoľko vrtov, ktoré sa vetvili z jednej centrálnej studne. Najhlbšia vetva dostala názov SG-3.

Ako povedal jeden z vedcov z tímu Kola Exploration Exploration: „Zakaždým, keď začneme vŕtať, nájdeme neočakávané. Je to vzrušujúce a znepokojujúce zároveň.“

Zaujímavý fakt

Prvým prekvapením, s ktorým sa vŕtači stretli, bola absencia takzvanej čadičovej vrstvy v hĺbke asi 7 km. Doteraz najaktuálnejšie geologické informácie o hlbších častiach zemskej kôry pochádzali z analýzy seizmických vĺn. A na jej základe vedci očakávali, že nájdu žulovú vrstvu, a keď sa prehĺbili, aj čadičovú vrstvu. Ale na ich veľké prekvapenie, keď sa presunuli hlbšie do útrob Zeme, našli tam viac žuly, no vôbec sa nedostali k čadičovej vrstve. Všetky vrty prebiehali v žulovej vrstve.

Je to mimoriadne dôležité, keďže súvisí s teóriou o vrstvenej štruktúre Zeme. A to sa zase spája s predstavami o tom, ako minerály vznikajú a ako sa nachádzajú.

Nevyriešené tajomstvo studne Kola

Superhlboká studňa Kola je zdrojom nielen cenných vedomostí, ale aj strašnej mestskej legendy.

Po dosiahnutí hĺbky 14,5 tisíc metrov údajne vrtáci objavili dutiny. Po znížení zariadenia schopného vydržať extrémne vysoké teploty tam zistili, že teplota v dutinách dosahuje 1100 stupňov Celzia. A mikrofón pred roztavením zaznamenal 17 sekúnd zvuku, ktorý bol okamžite nazvaný „zvuky pekla“. Boli to výkriky zatratených duší.

Prvýkrát sa tento príbeh objavil v roku 1989 a jeho prvé rozsiahle zverejnenie sa uskutočnilo v americkej televíznej sieti Trinity Broadcasting Network. A požičala si materiál z fínskej kresťanskej publikácie s názvom Ammennusastia.

Príbeh bol potom široko publikovaný v malých kresťanských publikáciách, informačných bulletinoch atď., ale nedostalo sa mu prakticky žiadneho pokrytia od hlavných médií. Niektorí evanjelisti citovali tento incident ako dôkaz existencie fyzického pekla.

• Ľudia oboznámení s princípmi fungovania nástrojov na akustický prieskum vrtov sa tomuto príbehu iba zasmiali. Koniec koncov, v tomto prípade sa používajú akustické logovacie sondy, ktoré zachytávajú vlnový vzor odrazených elastických vibrácií.
• Maximálna hĺbka SG-3 - 12 262 metrov. To je hlbšie ako dokonca aj najhlbšia časť oceánu, Challenger Deep (10 994 metrov).
• Najvyššia teplota v ňom nevystúpila nad 220 C.

• A ešte jeden dôležitý fakt: je nepravdepodobné, že by mikrofón alebo vŕtacie zariadenie vydržali pekelné horúčavy nad tisíc stupňov.

V roku 1992 americké noviny Weekly World News zverejnili alternatívnu verziu príbehu, ktorý sa odohral na Aljaške, kde bolo zabitých 13 baníkov po tom, čo Satan vypukol z pekla.

Ak vás táto legenda zaujala, potom na Youtube ľahko nájdete videá s relevantnými vyšetrovaniami. Len ich neberte príliš vážne, niektoré (ak nie všetky) zvuky vydávané za výkriky trpiacich v podsvetí sú prevzaté z filmu Baron Blood z roku 1972.

Čo vedci našli na dne

• Po prvé, voda bola objavená v hĺbke 9 km. Verilo sa, že v tejto hĺbke by jednoducho nemala existovať – a predsa tam bola. Teraz už chápeme, že aj hlboko položená žula v zemi môže vytvoriť trhliny, ktoré sa naplnia vodou. Technicky povedané, voda sú jednoducho atómy vodíka a kyslíka vytlačené von obrovským tlakom spôsobeným hĺbkou a zachytené vo vrstvách hornín.

• Po druhé, vedci hlásili, že obnovili bahno, ktoré „vrelo vodíkom“. Také veľké množstvo vodíka vo veľkých hĺbkach bolo úplne neočakávaným javom.
• Po tretie, dno studne Kola bolo neskutočne horúce - 220 °C.
• Najväčším prekvapením bol bezpochyby objav života. V hĺbkach vyše 6000 metrov boli objavené mikroskopické fosílie planktónu, ktoré tam boli už tri miliardy rokov. Celkovo bolo objavených asi 24 prastarých druhov mikroorganizmov, ktoré nejakým spôsobom prežili extrémny tlak a vysoké teploty pod zemským povrchom. To vyvolalo mnoho otázok o potenciálnom prežití foriem života vo veľkých hĺbkach. Moderný výskum ukázal, že život môže existovať aj v oceánskej kôre, no v tom čase bol objav týchto fosílií šokom.

Napriek všetkému úsiliu vrtákov a desaťročiam tvrdej práce precestoval superhlboký vrt Kola len 0,18% do stredu Zeme. Vedci sa domnievajú, že vzdialenosť k nemu je asi 6 400 kilometrov.

Prečo bol projekt SG-3 uzavretý?

V súčasnosti nie je na SG-3 žiadny personál ani vybavenie. Ide o jeden z najzaujímavejších opustených objektov z čias ZSSR. A len hrdzavý poklop v zemi pripomína grandiózny projekt, zapísaný v Guinessovej knihe rekordov ako najhlbšia ľudská invázia do zemskej kôry.

Projekt bol ukončený v roku 1995 z dôvodu (uhádli ste správne) nedostatku financií. Ešte skôr, v roku 1992, boli vŕtacie práce v studni obmedzené, keďže geológovia čelili vyšším teplotám, ako sa očakávalo – 220 stupňov. Teplo spôsobuje poškodenie zariadenia. A čím je teplota vyššia, tým je vŕtanie náročnejšie. Je to ako snažiť sa vytvoriť a udržať dieru v strede hrnca s horúcou polievkou.

Do roku 2008 bolo výskumno-výrobné centrum pôsobiace pri vrte úplne zrušené. A všetky vrtné a výskumné zariadenia boli zlikvidované.

Konečný cieľ

Statočné úsilie účastníkov Kola GRE trvalo niekoľko desaťročí. Konečný cieľ – hranica 15 tisíc metrov – sa však nikdy nepodarilo dosiahnuť. Ale práca vykonaná v ZSSR a potom v Rusku poskytla množstvo informácií o tom, čo leží tesne pod zemským povrchom, a zostáva vedecky užitočná.

• Bolo vyvinuté a úspešne otestované jedinečné vybavenie a technológia ultra hlbokého vŕtania.
• Získali sa cenné informácie o tom, z čoho sú horniny vyrobené a aké vlastnosti majú v rôznych hĺbkach.
• V hĺbke 1,6-1,8 km sa našli ložiská medi a niklu priemyselného významu.
• Teoretický obraz očakávaný vo výške 5000 metrov sa nepotvrdil. Ani v tejto, ani v hlbších častiach studne sa nenašli žiadne bazalty. Nečakane však objavili nie veľmi silné horniny nazývané žulové ruly.
• Zlato sa našlo v intervale od 9 do 12 tisíc metrov. Neťažili ho však z takej hĺbky – bolo to nerentabilné.

• Zmeny nastali v teóriách o tepelnom režime zemského vnútra.
• Ukázalo sa, že vznik tepelného toku 50% súvisí s rozpadom rádioaktívnych látok.

SG-3 odhalil geológom mnohé tajomstvá. A zároveň vyvolalo mnoho otázok, ktoré stále zostávajú nezodpovedané. Možno sa niektoré z nich vyrobia počas prevádzky ďalších ultrahlbokých vrtov.

10 najhlbších studní na Zemi (tabuľka)