Aj ty si zrejme ako dieťa počul, že keď vykopeš hlbokú jamu cez celú planétu, ocitneš sa v Austrálii. Možno ťa sklameme, no v skutočnosti by skončil v Tichom oceáne a najbližšou pevninou by bol Nový Zéland. Ako dieťa si však prinajlepšom vykopal meter hlbokú jamu, a tak vyvstáva otázka - vedeli by sme sa reálne prekopať na druhú stranu Zeme?
Geofyzik Andrew Gase z Boise State University sa pre portál The Conversation rozhodol podeliť o komplexnú odpoveď. Naša planéta má tri vrstvy - kôru (tenká vrstva ľahkej horniny porovnateľná so šupkou jablka), plášť (ťažká hornina, ktorá sa posúva, keď teplejšia hornina stúpa preč od stredu Zeme a chladnejšia klesá smerom k nej) a jadro.
To je tvorené zo super horúceho tekutého a pevného kovu. Teploty tu dosahujú 2 500 až 5 200 stupňov Celzia. Vonkajšie vrstvy Zeme vyvíjajú tlak na vrstvy pod nimi a tieto sily sa neustále zvyšujú s hĺbkou, rovnako ako v oceáne – predstav si, ako tlak v tvojich ušiach zosilnie, keď sa ponoríš hlbšie pod vodu.
Obrovský tlak
To je dôležitý fakt pre kopanie naprieč Zemou. Keď sa totiž vykope alebo vyvŕta diera, steny po stranách diery sú pod obrovským tlakom nadložnej horniny a sú tiež nestabilné, pretože vedľa nich je prázdny priestor. „Pri kopaní jamy je jedným zo spôsobov, ako zabrániť tomu, aby sa steny zrútili dovnútra pod tlakom to, aby boli menej strmé, takže sa nakláňajú smerom von ako strany kužeľa. Dobrým pravidlom je urobiť otvor trikrát širší ako je jeho hĺbka,” vysvetľuje geológ.
Pre príklad - najhlbšia otvorená jama na Zemi je baňa Bingham Canyon v Utahu, ktorá bola vykopaná pomocou rýpadiel a výbušnín na začiatku 20. storočia na ťažbu medenej rudy. Jama bane je hlboká 1,2 kilometra a široká štyri kilometre.
Keďže baňa je viac ako trikrát širšia ako hĺbka a steny sú naklonené, steny jamy nie sú príliš strmé ani nestabilné. Napriek tomu sa v roku 2013 jeden zo svahov zrútil, čo spôsobilo dva obrovské zosuvy pôdy, ktoré uvoľnili 145 miliónov ton drvenej horniny na dno jamy. Našťastie sa nikto nezranil, no zosuvy pôdy spôsobili škody za stovky miliónov dolárov.
„Predpokladajme, že by ste sa pokúsili prekopať Zem a že planéta bola celá pevná. (Vieme, že to tak nie je, ale toto je najjednoduchší scenár.) Hĺbka diery v celej planéte by sa rovnala priemeru Zeme, čo je len názov pre priamku, ktorá prechádza priamo stredom kruhu. Takže vaša diera by musela byť asi trikrát taká široká ako priemer Zeme, aby bola stabilná. Je jasné, že ide o nemožnú úlohu, ktorá by úplne zmenila tvar planéty,” vysvetľuje odborník.
Kopanie verzus vŕtanie
Vŕtanie nás môže posunúť hlbšie a je zároveň rýchlejšie ako kopanie, pretože je potrebné presunúť menej materiálu a menšia plocha vrtu môže byť upravená tak, aby odolala väčšej sile. Energetické spoločnosti bežne vŕtajú až päť kilometrov pod povrchom, aby našli ropu a plyn.
„Najhlbšia diera na Zemi je superhlboký vrt Kola na severozápade Ruska, ktorý sa rozprestiera do hĺbky 12,2 kilometra. Hlboké vrty, ako je tento, môžu vedcom veľa povedať o vnútri Zeme. Od projektu Kola sa však nakoniec upustilo kvôli problémom s vŕtaním, ako sú príliš vysoké teploty na to, aby zariadenie fungovalo, poruchy zariadenia a vysoké náklady.”
Vŕtanie je únavný proces. Rotačný vrták na konci dutej, bahnom naplnenej rúrky brúsi skalu, pričom pri veľmi tvrdých kameňoch preniká len pár centimetrov za minútu. Za predpokladu stabilného pokroku týmto tempom by prevŕtanie Zeme trvalo stovky rokov.
Zároveň sú tu ďalšie problémy - čím hlbšie sa vrták dostane, tým dlhšie trvá výmena jeho zlomených častí. Problémom je aj tlak. Steny vrtu sú pod obrovským tlakom a náchylné na zlyhanie.
„Pomalý pohyb zemského plášťa by nakoniec spôsobil ohyb a kolaps vrtu. Magma, plyny a tekutý kov hlboko v Zemi by pod obrovským tlakom mohli explodovať cez vrt smerom k povrchu.”
Súčasné technológie vŕtania jednoducho nie sú dostatočne rýchle alebo dostatočne odolné na to, aby prevŕtali zemský plášť a jadro. Stále však môžeme obdivovať úspechy, ako je vrt Kola či baňa Bingham Canyon, a snívať o vykopávaní skál z ešte väčších hĺbok.