Chceli sa dostať 15 kilometrov pod zemský povrch a získať pohľad do miest, ktoré dovtedy vedci poznali najmä vďaka seizmickým vlnám. Sovietsky projekt na Kolskom polostrove však zastavila prekážka, ktorú inžinieri výrazne podcenili. V hĺbke viac ako 12 kilometrov našli úplne iné podmienky, než očakávali. Výsledkom je rekord, ktorý v jednej dôležitej kategórii nebol prekonaný dodnes.
Ako pripomína Scientific American, Kolský superhlboký vrt dosiahol 12 262 metrov pod zemským povrchom. Je to pritom len nepatrný zlomok cesty k stredu Zeme. Napriek tomu sa podarilo dostať hlbšie, než sa ľudia dovtedy dostali priamym vŕtaním, a vedci narazili na niekoľko prekvapení.
Sovieti chceli nazrieť hlboko do zemskej kôry
Práce sa začali v máji 1970 na Kolskom polostrove neďaleko mesta Zapolarnyj na severozápade vtedajšieho Sovietskeho zväzu.
Projekt nebol primárne zameraný na hľadanie ropy, plynu ani nerastného bohatstva. Jeho hlavným cieľom bol vedecký výskum zemskej kôry.
Geológovia chceli získať vzorky hornín z dovtedy nedostupných hĺbok, sledovať zmeny teploty a tlaku a overiť predstavy o štruktúre kontinentálnej kôry.
Ambicióznym cieľom bolo dostať sa približne 15 kilometrov pod povrch.
Hlavný vrt označovaný ako SG-3 sa však nakoniec zastavil skôr. V roku 1989 dosiahol rekordných 12 262 metrov.
Hoci sa často označuje jednoducho ako „diera“, nešlo o obrovskú šachtu, do ktorej by sa mohol spustiť človek. Samotný vrt bol veľmi úzky a pri vŕtaní vzniklo viacero odbočujúcich vetiev.
Čím boli hlbšie, tým väčší problém prichádzal
Inžinieri od začiatku vedeli, že s rastúcou hĺbkou bude stúpať teplota. Skutočnosť však prekonala ich predpoklady.
V najhlbších častiach vrtu namerali približne 180 stupňov Celzia, teda podstatne viac, než očakávali pôvodné modely.
A nešlo iba o nepríjemné teplo pre vrtnú techniku.
Za vysokého tlaku a teploty sa horniny v obrovskej hĺbke začali správať inak než pevná a stabilná hornina blízko povrchu. Boli podstatne plastickejšie a mali tendenciu deformovať sa.
Pre vrtnú súpravu to predstavovalo zásadný problém. Steny vrtu sa mohli deformovať a komplikovať ďalšie prenikanie do hĺbky.
Každý ďalší meter bol technicky náročnejší a drahší.
Hranicu 15 kilometrov nikdy nedosiahli
Po dosiahnutí 12 262 metrov sa Sovieti pokúšali pokračovať, no rekord už výraznejšie neposunuli.
Projekt následne zasiahol rozpad Sovietskeho zväzu, rastúce náklady a problémy s financovaním. Vŕtanie sa napokon skončilo a lokalita bola postupne opustená.
Pôvodná hranica 15 kilometrov tak zostala nedosiahnutá.
Napriek tomu je Kolský superhlboký vrt dodnes mimoriadny. Neskôr síce vznikli vrty s väčšou celkovou dĺžkou, najmä v ropnom a plynárenskom priemysle, tie však vedú šikmo alebo horizontálne.
Kolský vrt zostáva známy predovšetkým ako najhlbší umelý bod vytvorený vŕtaním vzhľadom na zemský povrch.
Pod zemou ich čakalo ďalšie prekvapenie
Teplota nebola jediným zistením, ktoré vedcov prekvapilo.
Pred projektom geológovia na základe seizmických meraní predpokladali, že približne v určitej hĺbke nastane prechod medzi horninami bohatými na žulu a bazaltom.
Vrtné jadrá však ukázali niečo iné.
Zmena rýchlosti seizmických vĺn, ktorú vedci interpretovali ako hranicu medzi rozdielnymi typmi hornín, v skutočnosti súvisela so zmenami vlastností hornín spôsobenými obrovským tlakom a teplotou.
Priamy vrt tak pomohol ukázať, že interpretovať vnútro planéty iba zo seizmických údajov nemusí byť vždy také jednoduché.
V hĺbke objavili aj vodu
Ďalším prekvapením bola voda zachytená v horninách hlboko pod povrchom.
Nešlo jednoducho o dažďovú alebo povrchovú vodu, ktorá by presiakla kilometre smerom nadol. Voda bola viazaná v hlbokých horninových štruktúrach a za určitých podmienok sa mohla uvoľňovať z minerálov.
Pre geológov to predstavovalo ďalšiu ukážku toho, aké odlišné podmienky môžu existovať hlboko v kontinentálnej kôre.
Ešte väčšie prekvapenie priniesli vzorky z hĺbky niekoľkých kilometrov.
Našli stopy dávneho života
V horninách z veľkých hĺbok vedci identifikovali mikrofosílie dávnych jednobunkových organizmov, respektíve mikroskopické fosílne pozostatky.
Niektoré pochádzali z hĺbky približne šesť kilometrov.
Neznamenalo to, že by vedci objavili živé organizmy prosperujúce kilometre pod zemou. Išlo o fosílne stopy života zachované v horninách, ktoré boli počas geologickej minulosti pochované hlboko v zemskej kôre.
Aj tento nález však ukázal, aké množstvo informácií o minulosti Zeme môže byť uložených kilometre pod našimi nohami.
Ani 12 kilometrov nestačilo na dosiahnutie zemského plášťa
Jedným z veľkých cieľov podobných projektov bolo lepšie pochopiť hranicu medzi zemskou kôrou a plášťom.
Tá sa nazýva Mohorovičićova diskontinuita, skrátene Moho, podľa chorvátskeho geofyzika Andriju Mohorovičića, ktorý ju začiatkom 20. storočia identifikoval na základe správania seizmických vĺn.
Pod kontinentmi môže ležať desiatky kilometrov pod povrchom. Na Kolskom polostrove preto ani rekordných 12 262 metrov nestačilo.
Zaujímavé je, že pod oceánmi je zemská kôra oveľa tenšia. Preto sa vedci už dávnejšie pokúšali dostať k plášťu vŕtaním cez morské dno.
Jedným z najznámejších pokusov bol americký Project Mohole zo začiatku 60. rokov. Ani ten však svoj konečný cieľ nedosiahol.
Ľudstvo tak dokáže vysielať sondy miliardy kilometrov do vesmíru, no priamo do vlastnej planéty sme sa prevŕtali iba približne 12 kilometrov.
„Studňa do pekla“ sa stala svetovou legendou
Kolský vrt sa neskôr preslávil aj z úplne iného dôvodu.
Koncom 80. rokov sa začal šíriť príbeh, podľa ktorého sovietski vedci údajne prevŕtali obrovskú podzemnú dutinu. Keď do nej spustili mikrofón odolný voči vysokým teplotám, mali vraj zachytiť krik tisícov ľudí z pekla.
Príbeh sa postupne dostal do zahraničných médií a neskôr na internet. Objavili sa dokonca zvukové nahrávky údajne pochádzajúce zo sovietskeho vrtu.
So skutočným výskumom však táto legenda nemá nič spoločné.
Vedci nenarazili na dutinu plnú kričiacich ľudí, teploty neprekročili tisíc stupňov Celzia a neexistuje žiadny dôveryhodný vedecký záznam o údajných „zvukoch z pekla“.
Skutočnosť je možno ešte zaujímavejšia
Kolský superhlboký vrt nepotreboval nadprirodzenú legendu na to, aby bol výnimočný.
Vedci sa pokúsili preniknúť do prostredia s extrémnym tlakom a teplotou, overili dovtedajšie predstavy o geológii kontinentálnej kôry a získali vzorky hornín z hĺbok, kam sa človek nikdy osobne nedostane.
A práve najväčšia prekážka projektu ukázala, aké náročné je skúmať vlastnú planétu.
Po takmer dvoch desaťročiach vŕtania sa ľudia dostali 12,262 kilometra pod povrch. Stred Zeme je pritom vzdialený približne 6371 kilometrov.
Najhlbší vrt v dejinách tak prenikol iba približne 0,2 percenta cesty k stredu planéty.