Grænsen, hvor jordskorpen giver plads til den uudforskede mantel, blev først fundet i 1909 på grund af en ændring i seismiske bølger. Navngivet Moho-grænsen for Andrija Mohorovicic, som lyttede til disse seismiske bølger, og skorpekantens grænse er en grænse, der forbliver undvigende og overbevisende - med beskyttende ledetråde til historien om Jordens dannelse - selv når vores teknologier skubber ud i det ydre række af solsystemet og videre.
De første alvorlige forsøg på at undersøge Moho-grænsen løb på grund i slutningen af 1950'erne. Nu kan teknologi, der allerede er i brug på et japansk skib, kombineret med et amerikansk graveprogram, der allerede er i gang, endelig give succes. Damon Teagle og Benoît Ildefonse har skrevet om den igangværende indsats for en artikel i tidsskriftetNatur, frigivet i dag.
Teagle er på University of Southamptons National Oceanography Center i England, og Ildefonse er på Université Montpellier i Frankrig. De er co-chef-videnskabsmænd på en ekspedition kaldet IODP Expedition 335, ”for første gang at få et afsnit af den nederste oceaniske skorpe - det materiale, der ligger lige over mantlen,” skriver de.
IODP bruger det amerikanske skib JOIDES-opløsning, der er afbildet ovenfor, som borer fra april til juni i år ud for Costa Rica-kysten.
”Dette sted er i havskorpen, der dannede sig superhurtigt - mere end 20 centimeter om året, meget hurtigere end nogen nutidig skorpedannelse,” skriver medforfatterne. ”Det gør den øverste skorpe der meget tyndere end andre steder, så det er muligt at nå de nederste dele uden at skulle bore meget dybt. Tre tidligere ekspeditioner til Hole 1256D er boret ned til mere end 1,5 kilometer under havbunden i overgangszonen mellem diger og gabbros. ”
I forår håber de at skubbe den yderligere 400 meter og genvinde gabbros fra den nederste skorpe, "som vil være de dybeste klippetyper, der nogensinde er udvundet fra under havbunden," selvom det dybeste hul nåede 2.111 meter under det østlige Stillehav af Colombia, skriver de.
Teagle og Ildefonse bemærker, at nogle stykker af mantlen er blevet presset op til Jordens overflade under tektonisk bjergbygning og kastet ud fra vulkaner og havbunden. Disse prøver har givet spor til mantelens sammensætning, men de afslører ikke variationen i mantlen - og alle prøverne er blevet ændret af de processer, der afslørede dem.
De siger, at IODP-missionen skal hjælpe med at afvikle mange debatter, herunder hvordan skorpe dannes ved middelhavskanter, hvordan magma fra mantlen trænger ind i den nederste skorpe, geometrien og energien i, hvordan havvand kan trække varme fra den nedre oceaniske skorpe og den lavere skorpes bidrag til marine magnetiske anomalier. Projektet vil også give ”yderligere drivkraft for og tillid til, dyb havskorpsboring”, skriver Teagle og Ildefonse - men det vil nå en dybde langt mindre end hvad der vil være nødvendigt for faktisk at komme ved Moho-grænsen. Det forekommer mindst 30 kilometer under kontinentene, men kun 6 kilometer under havene.
Det er her Chikyu kommer ind. Lanceret i 2002, "Chikyu er et kæmpe skib, der er i stand til at transportere 10 kilometer borerør og er udstyret til stigning i 2,5 kilometer vand," skriver forfatterne. Selvom Chikyu endnu ikke ville være i stand til at gå den fulde afstand, er dens design avanceret nok til at være lanceringspladen til en sådan indsats:
”Fartøjet har et stigningssystem: et ydre rør omgiver borestrengen - stålrøret, gennem hvilket kernerne genvindes,” skriver medforfatterne. ”Boreslam og stiklinger returneres op til fartøjet i rummet mellem de to rør. Dette hjælper med at genanvende boreslam, kontrollere dets fysiske egenskaber og trykket inden i borehullet og hjælper med at stabilisere borehulsvæggene. ”
Teagle og Ildefonse siger, at det ideelle boreprogram for at nå mantelgrænsen vil ske på et af tre steder - ved kysterne på Hawaii, Baja Californien og Costa Rica - hvor vandet er det mest lavvandede over den koldeste mulige skorpe. Hvor end og hvor det også sker, skriver de, vil det være værd at gøre:
”Boring til mantelen er den mest udfordrende indsats i jordvidenskabens historie. Det vil give en arv af grundlæggende videnskabelig viden og inspiration og træning for den næste generation af geovidenskabsfolk, ingeniører og teknologer. ”
Kilde: Natur. Se også webstederne for Chikyu og JOIDES.
