Od kraja 19. stoljeća vjerovalo se da se Zemlja sastoji od kore, plašta i jezgre. U isto vrijeme, nitko zapravo nije mogao reći gdje se završava jedan sloj, a počinje sljedeći. Znanstvenici nisu ni znali od čega se, u stvari, sastoje ti slojevi. Još prije nekih 30 godina, istraživači su bili sigurni da sloj granita započinje na dubini od 50 metara i nastavlja se do tri kilometra, a onda postoje bazalti. Plašt je trebao biti na dubini od 15-18 kilometara. Ultradeep bunar, koji je započeo bušenje u SSSR-u na poluotoku Kola, pokazao je da znanstvenici nisu bili u pravu.
Uranjanje kroz tri milijarde godina
Projekti putovanja duboko u Zemlju pojavili su se početkom 1960-ih u nekoliko zemalja odjednom. Amerikanci su bili prvi koji su počeli bušiti ultra duboke bušotine i pokušali su to učiniti na mjestima gdje je, prema seizmičkim istraživanjima, zemaljska kora trebala biti tanja. Ta su mjesta, prema proračunima, bila na dnu oceana, a najperspektivnijim područjem smatralo se blizu otoka Maui iz havajske skupine, gdje drevne stijene leže ispod samog oceanskog dna, a zemaljski plašt smješten je oko pet kilometara pod vodenim stupom od četiri kilometra. Jao, oba pokušaja probijanja zemljine kore na ovom mjestu završila su neuspjehom na dubini od tri kilometra.
Prvi domaći projekti također su uključivali podvodno bušenje - u Kaspijskom moru ili na jezeru Baikal. No 1963. godine, znanstvenik za bušenje Nikolaj Timofeev uvjerio je Državni odbor za znanost i tehnologiju SSSR-a da je potrebno stvoriti bunar na kontinentu. Iako bi bušenje trajalo neusporedivo duže, vjerovao je da će bušotina biti mnogo vrijednija sa znanstvenog stajališta. Mjesto bušenja odabrano je na poluotoku Kola, koji se nalazi na takozvanom baltičkom štitu, koji se sastoji od najstarijih zemeljskih stijena poznatih čovječanstvu. Višemetrijski rez slojeva štitnika trebao je, prema znanstvenicima, pokazati sliku povijesti planeta u protekle tri milijarde godina.
Sve dublje i dublje …
Početak rada nakon gotovo pet godina priprema bio je vremenski podudaran sa 100. obljetnicom rođenja V. I. Lenjin 1970. Projekt je započeo temeljito. Bunar je imao 16 istraživačkih laboratorija, svaki veličine prosječne biljke; projekt je osobno nadzirao ministar za geologiju SSSR-a. Obični zaposlenici primali su trostruku plaću. Svima je zajamčen stan u Moskvi ili Lenjingradu. Nije čudno da je stići do Kola Superdeep bilo mnogo teže nego pridružiti se korpusu kosmonauta.
Izgled bunara mogao je razočarati vanjskog promatrača. Nema dizala i spiralnih stubišta koja vode u dubinu Zemlje. Samo je bušilica promjera nešto više od 20 centimetara otišla u zemlju. Općenito, Kola superdup može se zamisliti kao tanka igla koja probija zemljinu debljinu. Bušilica na kraju ove igle s brojnim senzorima, nakon nekoliko sati rada, podignuta je gotovo cijeli dan na pregled, čitanje i popravak, a zatim je spuštena za jedan dan. Ne bi moglo biti brže: najjači složeni kabel (bušaća vrpca) mogao bi se odvojiti pod vlastitom težinom.
Što se dogodilo na dubini u vrijeme bušenja, nije sigurno poznato. Temperatura okoline, buka i drugi parametri prenose se gore s jednosatnim kašnjenjem. Unatoč tome, bušilice su rekle da je čak i takav kontakt s tamnicom ponekad ozbiljno zastrašujući. Zvuci koji su dolazili odozdo bili su poput vriska i zavijanja. Tome se može dodati i dugi popis nesreća koje su uslijedile nakon Kola Superdeep-a, kada je dosegao dubinu od 10 kilometara. Dva puta je izbušena bušilica otopljena, iako su temperature od kojih je mogao dobiti ovaj oblik usporedive s temperaturom površine Sunca. Čini se da se kabel provukao odozdo - i odsjekao. Nakon toga, prilikom bušenja na istom mjestu, nisu pronađeni ostaci kabela. Što je uzrokovalo ove i mnoge druge nesreće još uvijek je misterija. Međutim,uopće nisu bili razlog za zaustavljanje bušenja utroba baltičkog štita.
1983. godine, kada je dubina bušotine dosegla 12.066 metara, radovi su privremeno zaustavljeni: odlučeno je da se pripreme materijali o nadubljivom bušenju za Međunarodni geološki kongres, koji se planirao održati 1984. u Moskvi. Na njemu su strani znanstvenici prvi put saznali za samo postojanje Kole superduba, sve informacije o kojima su bile klasificirane do tada. Rad je nastavljen 27. septembra 1984. godine. Međutim, pri prvom pokretanju bušilice dogodila se nesreća - bušaća se vrpca opet prekinula. Bušenje se moralo nastaviti s dubine od 7000 metara, stvarajući novu bušotinu, a do 1990. godine ova nova grana dosegla je 12 262 metra, što je apsolutni rekord za ultra duboke bušotine, slomljene tek 2008. godine. Bušenje je zaustavljeno 1992. godine, ovog puta, kako se ispostavilo, zauvijek. Nije bilo sredstava za daljnji rad.
Otkrića i nalazi
Otkrića na površinskom udubljenju na Koli učinila su pravu revoluciju u našem znanju o strukturi zemljine kore. Teoretičari su obećali da će temperatura Baltičkog štita ostati relativno niska do dubine od najmanje 15 kilometara. To znači da se bunar može izbušiti gotovo do 20 kilometara, tik do plašta. Na petom kilometru temperatura je prešla 700 ° C, na sedmom - preko 1200 ° C, a na dvanaestoj dubini bila je veća od 2200 ° C.
Bušači Kola doveli su u pitanje teoriju slojevite strukture sloja zemljine kore - barem u intervalu do 12 262 metra. Vjerovalo se da postoji površinski sloj (mlade stijene), a zatim bi trebali ići graniti, bazalti, plašt i jezgra. No, pokazalo se da su graniti tri kilometra niži od očekivanog. Bazalti koji su trebali ležati pod njima nisu uopće pronađeni. Nevjerojatno iznenađenje za znanstvenike bilo je obilje pukotina i praznina na dubini većoj od 10 kilometara. U tim se prazninama bušilica njihala poput klatna, što je dovelo do ozbiljnih poteškoća u radu zbog odstupanja od okomite osi. U prazninama je zabilježena prisutnost vodene pare, koja se tamo kretala velikom brzinom, kao da je nosila neka nepoznata pumpa. Te su pare stvorile same zvukove koji strahuju od bušilica.
Sasvim neočekivano za sve je potvrđena hipoteza pisca Alekseja Tolstoja o olivinom pojasu, izražena u romanu "Hiperboloid inženjera Garina". Na dubini većoj od 9,5 kilometara otkriven je pravi rudnik svih vrsta minerala, posebno zlata, koji se pokazao 78 grama po toni. Usput, komercijalna proizvodnja provodi se u koncentraciji od 34 grama po toni.
Još jedno iznenađenje: život na Zemlji pojavio se, ispada, godinu i pol milijardi godina ranije nego što se očekivalo. Na dubinama u kojima, kako se vjerovalo, ne može postojati organska tvar, pronađeno je 14 vrsta fosiliziranih mikroorganizama (starost ovih slojeva bila je veća od 2,8 milijardi godina). Na još većim dubinama, gdje više nema sedimentnih stijena, metan se pojavio u velikim koncentracijama, što je konačno opovrglo teoriju o biološkom podrijetlu ugljikovodika, poput nafte i plina.
Nemoguće je ne spomenuti otkriće koje je napravljeno kada se uspoređuju lunarna tla koja je sovjetska svemirska stanica u kasnim 70-ima donijela s Mjesečeve površine, i uzorci uzeti u bunaru Kola s dubine od 3 kilometra. Pokazalo se da su ti uzorci slični kao dvije kapi vode. Neki astronomi su to vidjeli kao dokaz da se Mjesec jednom odvojio od Zemlje kao rezultat kataklizme (moguće sudara planete s velikim asteroidom). Međutim, prema drugima, ta sličnost svjedoči samo o tome da je Mjesec nastao iz istog oblaka plina i prašine kao i Zemlja, a u početnim se geološkim fazama "razvijao" na isti način.
Kola Superdeep bio je ispred svog vremena
Bunar Kola pokazao je da je moguće ići u dubinu Zemlje za 14, pa čak i 15 kilometara. Međutim, malo je vjerojatno da će jedan takav izvor pružiti fundamentalno nova saznanja o zemljinoj
kori. Za to je potrebna cijela mreža bušotina izbušenih u različitim točkama zemljine površine. No čini se da su dani kada su bušene super duboke bušotine u čisto znanstvene svrhe prošli. Ovaj užitak je preskup. Današnji programi ultra-dubokog bušenja više nisu tako ambiciozni kao nekada i imaju praktične ciljeve.
To je uglavnom otkriće i vađenje minerala. U Sjedinjenim Državama proizvodnja nafte i plina s dubine od 6-7 kilometara već postaje uobičajena. U budućnosti će Rusija također početi crpiti ugljikovodike s takvih razina.
Međutim, čak i one duboke bušotine koje se sada buše donose puno vrijednih podataka koje geolozi pokušavaju generalizirati kako bi dobili holističku sliku barem površinskih slojeva zemljine kore. Ali ono što se nalazi ispod dugo će ostati misterija. Samo znanstvenici koji rade u pretjerano dubokim bušotinama poput poluotoka Kola mogu to otkriti uz pomoć najmodernije znanstvene opreme. Takve će bušotine u budućnosti postati čovječanstvo svojevrsni teleskopi u tajanstveni podzemni svijet planete, o kojem ne znamo više nego o dalekim galaksijama.