האם יוכלו בני האדם לשלוח רובוטים לגלעין כדור הארץ?

מדען מקליפורניה מנסה לפתח רעיון שהועלה במותחן הוליוודי – לשלוח כלי רכב רובוטי למרכז כדור הארץ (נו טוב, במותחן הרכב היה מאויש)

שכבות כדור הארץ. איור – השבועון נייצ'ר

השחקנית הילרי סוונק איננה היחידה המבקשת לרכב על ספינת-טרה למרכז המותך של כדור הארץ. במותחן שסוונג מככבת בו, “הגלעין”, מתכוון חוקר מקליפורניה לשלוח רכב שירכב על גלים של ברזל מותך למסע בן שבוע למרכז כדור הארץ.
הגיאולוג מקאלטק דייויד סטיבנסון, הפעם לא בסרט אלא במציאות יודע שהצעתו אינה מקובלת, אך מכיוון שמיליארדי דולרים מוצאים על חקר החלל מדי שנה, הוא אומר, ופנימו של כוכב הלכת שלנו מיסתורי באותה מידה מגיע לו מחקר דומה.
גלעין כדור הארץ יוצר את השדות המגנטיות השומרים על המצפנים שהללו יפנו צפונה ומונעים מהקרינה הממיתה מן החלל להגיע לפני השטח של כדור הארץ. המדענים יודעים מן הנתונים הסייסמיים כי הגרעין הוא מוצק ושקצהו החיצוני מותך, אך שאלות רבות עדיין נשארות פתוחות.
“אנחנו נלמד על כדור הארץ, שהוא אחרי הכל כוכב הלכת עליו אנו חיים, על הרכב הגלעין שלו, הטמפרטורה בגלעין. שאלות אלה הן המלהיבות ביותר” אומר סטיבנסון, שהצעתו הופיעה בכתב העת נייצ'ר. “יש לשאלות אלה השלכות על הסיבות לכך שיש לכדור הארץ שדה מגרנטי, ולמה הוא מתקיים זמן כה רב.”
“התהליך של שיגור חללית למרכז האדמה יזכיר הר געש, במהופך, ” אמר סטיבנסון. הכלי הלא מאויש, בגודל של אשכולית יצטרך להיבנות כך הוא יוכל לעמוד בחום שגורם לברזל להיות מותך כמו גם בלחץ העצום במרכז הכדור הארץ. הכלי יכיל בתוכו מכשירים למדידת טמפרטורה, מוליכות חשמלית והרכב כימי המכשיר ישלח את הנתונים כגלי קול לגלאי על פני השטח, שיסנן את האותות מההמולה הטבעית של כדור הארץ.
התחלת הסדק תהיה החלק הטריקי, אומר סטיבנסון. הוא חישב שיהיה צורך בפיצוץ שווה ערך לכמה מגטון TNT, משהו השקול לרעידת אדמה בדרגה 7 בסולם ריכטר. המכשיר יצטרך לרדת לעומק של 2,900 קילומטרים עד לשכבת הברזל המותך. מרכז כדור הארץ נמצא בעומק של 6,335 קילומטרים מפני הקרקע.
פיתוח כלי הרכב הזה ידרוש מאמצים דומים לזה של פרויקט מנהטן – שבמסגרתו נבנתה פצצת האטום הראשונה במהלך מלחמת העולם השניה, אומר סטיבנסון. בעוד הדבר עשוי שלא להרחש, מקווים החוקרים כי ההצעה לפחות תגרום לאנשים לחשוב על דרכים אחרות טובות יותר לחקור את מרכז כדור הארץ. גיאולוגים אחרים אמרו שתוכניתו של סטיבנסון אינה מעשית, אך רבת השראה. סטיבנסון מודע לכך שחלקים נרחבים מהצעתו הם בגדר עתידנות. “לא מפריע לי שכמה אנשים חושבים שהתוכנית מצחיקה, אבל אני אהיה שמח אם כמה אנשים יבדקו אותה ויחשבו עליה ברצינות.”
להכות עם הברזל בעודו חם

מאת קנת צ'אנג

ההצעה לשלוח רובוט אל ליבת כדור הארץ היא מרחיקה לכת, אך לא מגוחכת מבחינה מדעית
ההנחה שעומדת בבסיס “,”Core The הסרט האחרון בז'אנר המטופש של סרטי “כדור הארץ בסכנה”, היא אולי לא לגמרי מטופשת. לכל הפחות, הסרט הזה גרם לד”ר דייוויד סטיוונסון, פרופסור למדעי כדור הארץ במכון הטכנולוגי של קליפורניה (CalTech), לנסח בכתב כמה רעיונות שמסתובבים בראשו זה עשרות שנים.

בשנה שעברה ביקשו יוצרי “”The Core מסטיוונסון לשוחח עם עיתונאים על העקרונות המדעיים שבבסיס הסרט (תמצית העלילה: ליבת כדור הארץ מפסיקה להסתובב, והדבר גורם להתפרצות סופות חשמליות, לקריסת גשר הזהב ולמותם של אנשים בעלי קוצבי לב.
גיבורי הסרט יוצאים אל מרכז כדור הארץ כדי להניע מחדש את הליבה). סטיוונסון נעתר לבקשת יוצרי הסרט, אך הערותיו היו ספקניות למדי. הוא גם השקיע יום בכתיבת מאמר על האפשרות לשגר יחידת מחקר מדעית אל ליבת כדור הארץ. “זאת היתה מין בדיחה”, אמר סטיוונסון. “במידה מסוימת זאת עדיין מין בדיחה”.

המאמר שכתב עבר את ביקורת עמיתיו המדענים ומופיע בגיליון הנוכחי של כתב העת “.”Nature על אף הדמיון הפרוע שהושקע בו, סטיוונסון אומר שההצעה “אינה מגוחכת” ומתבססת על עקרונות מדעיים מוכרים.

המאמר של סטיוונסון מציע להפוך את סדר הדברים הטבעי. בטבע, מאגמה מותכת עולה דרך סדקים אל פני השטח ופורצת מתוך הרי געש.
כדי לנוע אל הליבה, מציע סטיוונסון, יש לפתוח סדק בקרקע ולשפוך לתוכו לפחות 100 אלף טונות של ברזל נוזלי חם. משקלו של הברזל יפתח פתח בתחתית הסדק, שדרכו יוכל הברזל הנוזלי לזרום פנימה. “צריך רק ללחוץ על קירות הסלע”, אמר סטיוונסון. “מרגע שעושים את הצעד הראשון, כדור הארץ עושה את כל השאר”.

הרובוט שיישלח מטה יהיה כדור עשוי סגסוגת שהותכה בטמפרטורה גבוהה. גודלו יהיה בין זה של אשכולית לזה של כדורסל. כדור הסגסוגת יצוף במרכז בריכת הברזל.

גיאולוגים עדיין לא הצליחו להציץ ישירות לתוך הקרביים של כדור הארץ. הרוסים מחזיקים בשיא הקידוח העמוק ביותר, 12 ק”מ, אך עומק זה אינו מנקב אפילו את הקרום החיצוני הקשה של כדור הארץ.
כמעט כל הידוע על המעטה שמתחת לקרום החיצוני, על הליבה החיצונית העשויה ברזל נוזלי ועל הליבה הפנימית המוצקה, נגזר מדפוסים של שדות מגנטיים וגלים סייסמיים שנצפו על פני כדור הארץ.

עם התקדמותו דרך 2,900 ק”מ של מעטה כדור הארץ, יוכל רובוט המחקר של סטיוונסון למדוד טמפרטורה, הרכב מינרלי ושדות מגנטיים, עד שייסחף בליבה החיצונית הנוזלית. “זה רעיון מדליק, מטורף, פרובוקטיווי”, אמר ד”ר ריימונד ג'ינלוז, פרופסור לגיאולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. “ניסוי כזה, אילו היה אפשרי, היה מניב אוצר מדעי”.

המכשולים הטכניים של ניסוי כזה הם גדולים. יש צורך לחצוב מכשירים אלקטרוניים מיהלום, שיוכלו לפעול בטמפרטורות של 3,900 מעלות צלסיוס ובלחץ הגדול פי יותר ממיליון מהלחצים הקיימים על פני השטח של כדור הארץ. אתגר נוסף הוא לפתח אמצעי תקשורת מיוחדים, שכן הסלע חוסם אותות רדיו. סטיוונסון מציע להשתמש תחת זאת בגלי קול.

מדענים יצטרכו גם לבקש מגופי פיקוח לחתום על הצהרה מרחיקה לכת בדבר ההשפעה הסביבתית של ניסוי מעין זה. כדי לפתוח את הסדק הראשוני – שיהיה באורך של כ-300 מטרים, בעומק של 300 מטרים וברוחב 10 ס”מ לפחות – תידרש אנרגיה השווה לכמה מיליון טונות חומר נפץ, לרעידת אדמה בעוצמה 7 בסולם ריכטר או לפצצת אטום.
“כן, כמובן שצריך להיזהר”, אמר סטיוונסון. אך לדבריו, ניסוי כזה יעלה פחות משהשקיעה נאס”א בחקר החלל. “אני חושב שאם זה עולה פחות מעשרה מיליארד דולר, עלינו לעשות את זה”.

ניו יורק טיימס
לידיעה באתר ניצ'ר