地球の地殻が未踏のマントルに道を譲る境界は、地震波の移動の変化のため、1909年に最初に検出されました。それらの地震波に耳を傾けたAndrija Mohorovicicのモホ境界と名付けられた地殻-マントル境界は、地球の形成の物語に関する魅惑的な手掛かりを隠蔽し、私たちの技術が外側の領域に押し出されたとしても、未だかつ説得力のないフロンティアです。太陽系とそれ以降。
モホ境界を調査する最初の深刻な試みは、1950年代後半に座礁しました。現在、日本の船ですでに使用されている技術と、すでに進行中の米国の掘削プログラムを組み合わせることで、ついに成功を収めることができました。デイモン・ティーグルとブノワ・イルデフォンスは、ジャーナルの記事に対する継続的な取り組みについて書いています自然、本日リリース。
Teagleは英国のサウサンプトン大学の国立海洋学センターにあり、Ildefonseはフランスのモンペリエ大学にいます。彼らは、IODP Expedition 335と呼ばれる遠征の共同首席科学者であり、「初めて海洋下部地殻の一部を得た-マントルのすぐ上にある材料を」と書いている。
IODPは、上図の米国の船JOIDES決議を使用しており、今年4月から6月にかけてコスタリカ沿岸を掘削します。
「この場所は、超高速で形成された海洋地殻の中にあります—年間20センチ以上で、現在のどの地殻形成よりもはるかに高速です」と共著者は書いています。 「それにより、上部地殻が他の場所よりもはるかに薄くなるため、非常に深くドリルする必要なしに下部に到達することが可能です。穴1256Dへの以前の3つの遠征は、海底から1.5キロメートル以上下まで、堤防と斑れい岩の間の遷移ゾーンまでドリルダウンしました。」
この春、彼らはさらに400メートル押し込み、下部地殻から斑れい岩を回復したいと考えています。これは、東太平洋沖の最深部の穴が2,111メートルに達したとしても、「海底の下から抽出された岩の中で最も深いタイプになります」コロンビアの、彼らは書きます。
TeagleとIldefonseは、マントのいくつかの部分が、造構的な山岳建設中に地球の表面に突き上げられ、火山や海底の堤防から排出されたと述べています。これらのサンプルはマントルの構成の手がかりを提供していますが、マントルの変動性を明らかにしていません。すべてのサンプルは、それらを明らかにするプロセスによって変更されています。
彼らは、IODPの使命は、中部海嶺で地殻がどのように形成されるか、マントルからのマグマが下部地殻にどのように侵入するか、海水が下部海洋から熱を引き寄せる方法の幾何学と活力など、多くの議論を解決するのに役立つはずであると述べています地殻と海洋地磁気異常への下部地殻の寄与。このプロジェクトは、「深海地殻掘削のさらなる推進力と信頼性」も提供します。ただし、ティーグルとイルデフォンスは書いていますが、実際にモホ境界に到達するのに必要な深さよりはるかに浅い深さまで到達します。大陸では少なくとも30キロメートル（18マイル）発生しますが、海では6キロメートル（3.7マイル）しか発生しません。
そこで「ちきゅう」が登場しました。2002年に発足した「ちきゅう」は、10 kmの掘削パイプを運ぶことができる巨大な船であり、2.5 kmの水中でのライザー掘削に対応しています。 「ちきゅう」はまだ全力を尽くすことはできませんが、その設計はそのような取り組みの出発点になるほど十分に進んでいます。
「船にはライザーシステムがあります。外側のパイプがドリルストリングを囲んでいます—コアが回収される鋼管です」と共著者は書いています。 「掘削泥とカッティングは、2つのパイプの間のスペースにある船まで戻されます。これにより、掘削泥をリサイクルし、その物理的特性と掘削孔内の圧力を制御し、掘削孔の壁を安定させることができます。」
TeagleとIldefonseは、マントルの境界に到達するための理想的な掘削プログラムは、ハワイ、バハカリフォルニア、コスタリカの沖合の3か所のいずれかで行われると述べています。彼らがどこで、そしてそれが起こったとしても、彼らは書く価値があります：
「マントルに穴をあけることは、地球科学の歴史において最も挑戦的な努力です。それは、基礎的な科学知識の遺産と、次世代の地球科学者、エンジニア、および技術者にインスピレーションとトレーニングを提供します。」
出典：Nature。 「ちきゅう」「JOIDES」のサイトもご覧ください。
