какое расстояние насквозь земли
Что будет если пробурить землю насквозь и прыгнуть туда?
Живя в современном мире, мы мало задумываемся о том, что нам известно о нашей планете. Мы погружены в ежедневные заботы, которые не оставляют времени для размышлений о чем-то глобальном. Если задуматься, людям мало известно об окружающем мире. Мы совершенно не знаем, что творится на большой глубине на дне океана, или в других отдаленных местах. Оказывается люди уже достаточно давно начали задумываться над тем, можно ли пройти через середину Земли, чтобы добраться на противоположную сторону. Возможно ли это?
Что мы знаем о Земле
Пока очень мало известно о том, что творится в недрах Земли. Многие предположения базируются лишь на догадках, поскольку еще никому не удавалось проникнуть вглубь. Некоторые специалисты полагают, что под твердой корой начинается огненная жидкая масса, достигающая невероятных температур.
Долгие годы Кольская скважина была самой глубокой в мире
Другие же полагают, что Земля внутри представляет собой затвердевшую до самого центра массу. Выяснить правду достаточно сложно. Ведь самая глубокая Кольская скважина достигает в длину всего 12262 метра. Сведения, которые имеются, получены после анализа грунта по всей ее длине. Иной информации у людей просто нет. Все остальные предположения могут оказаться несостоятельными.
Самые глубокие скважины на Земле
Бурение Кольской скважины происходило с 1970 по 1991 год. Но сейчас она полностью заброшена. Благодаря ей получено много ценных сведений о земных недрах. Позднее подземный тоннель стали называть дорогой в ад. Якобы на самом дне скважины, где температура достигает 220 градусов, ученые зафиксировали крики и стоны.
В настоящее время есть данные о том, что рекорд глубины Кольской скважины побит. Новый показатель достигает 12700 метров.
Глубина африканского рудника достигает 4 км
За всю историю люди не опускались в недра земли глубже 4 км. В южной Африке находится глубочайшая шахта в мире. Ее глубина более 4 км. При этом на планете вы можете уехать не далее, чем на 13 тыс. км. Это место будет находиться на противоположной стороне планеты. Но чтобы туда попасть, придется преодолеть много тысяч километров по суше и океанам.
Можно ли прорыть тоннель
Возникает вопрос, как можно попасть быстрее на другую сторону планеты? Можно ли пробурить туннель через центр Земли. Но современная техника еще пока не может выполнить подобную задачу. О сквозном тоннеле через центр Земли мечтали еще в 18 веке. К этому вопросу возвращались многие известные в научных кругах деятели. Но пока в этом направлении ничего не было сделано. Все остается еще на уровне мечты. Такая идея кажется фантастической и нереальной.
Что будет, если пробурить колодец
А что произойдет, если пробурить туннель через центр Земли? Что будет с человеком, который провалится в такую скважину?
О внутреннем строении Земли людям известно немного
Если подумать логически, разбиться человек во время полета в тоннеле не смог бы, ведь в нем нет дна. По мнению специалистов, тело постоянно бы летало от одного края колодца к другому. Время движения от одного края к другому должно составить 1 час 24 минуты. При достижении человеком центра Земли, его скорость достигнет около 8 км в секунду. Об остановке в центре тоннеля не может быть и речи. Человек пронесется мимо с невероятной скоростью, постепенно замедляя движение, пока не достигнет противоположного края. А потом тело начнет двигаться в обратном направлении. Такое качание будет происходить бесконечно.
За всю историю ученые неоднократно производили расчеты скорости падения человека в колодце. И каждый раз получали разные значения
Известный французский астроном Фламмарион утверждал, что путь туда и обратно занял бы 84 минуты 24 секунды при условии, что колодец был бы прорыт от полюса до полюса. Но достаточно перенести точку отправления на другую широту, как приходится учитывать в расчетах влияние вращения земли. Известно, что каждая точка на земной поверхности пробегает на экваторе 465 м/с, а на широте Парижа — 300 м/с. Скорость возрастает при удалении от оси вращения. Если шарик бросить в колодец, он будет падать не по центру, а смещаться к востоку. Поэтому тоннель, прорытый на экваторе, должен быть очень широким, поскольку тело, падающее с поверхности земли, будет лететь далеко на восток.
“Если человек упадет в колодец в районе Лондона, то вылетит он из него в районе острова Антиподов через 38 минут 11 секунд”.
Александр Клотц, выпускник университета McGill University
С какими сложностями придется столкнуться
По мнению ученых, в центре Земли находится ядро, заполненное жидким металлом, который разогрет до 6 тысяч градусов. По мере продвижения к центру Земли по воображаемому тоннелю все должно значительно нагреваться. Если предположить, что можно проложить трубу, которая позволит безопасно пройти через горячую массу, человек может погибнуть от давления воздуха. На глубине 50 км к центру планеты давление такое же, как на дне океана. Поэтому любой человек будет расплющен. И это далеко не все трудности, с которыми придется столкнуться в тоннеле.
Полет по воображаемому колодцу через центр Земли – это лишь фантазии, которые пока люди не могут осуществить
Путешествие к центру Земли — это до сих пор популярная тема в научной фантастике. К сожалению, мы совсем мало знаем о том, что у нас находится под ногами. А это означает, что впереди людей ожидают великие открытия.
Что случится, если пробурить туннель, проходящий сквозь центр Земли, и прыгнуть в него?
Вы действительно хотите убежать от всего этого? Самое большое расстояние, на которое вы можете уехать от своего дома, при этом оставаясь на Земле, составляет примерно 12700 км, если двигаться прямо вниз, на противоположную сторону планеты. Но чтобы попасть туда,вам придётся сделать большой крюк, и проехать по земле и по морю около 20036 км. Так почему бы не срезать этот крюк, и не пойти прямо вниз?
Конечно, это будет очень опасное путешествие. Прежде всего, вам придётся пройти через 35, а то и все 70 км континентальной коры. Затем нужно будет пройти около 2900 км мантии Земли. После этого придётся пройти через внешнее ядро планеты, которое размером с Марс, и которое состоит в основном из жидкого железа, температура этого расплава почти такая же, как на поверхности Солнца — 5500 градусов Цельсия. Затем вы доберётесь до внутреннего, твёрдого ядра размером с Луну (хотя некоторые исследователи полагают, что внутреннее ядро тоже жидкое). Для аргумента (и выживания) давайте допустим, что Земля является холодным, ровным, инертным каменным шаром. Пока мы на нём, давайте будем игнорировать сопротивление воздуха. На поверхности Земли ускорение свободного падения составляет 9,8 м на секунду в квадрате. Это означает, что каждую секунду вашего падения вниз ваша скорость будет увеличиваться на 9,8 м/c. Но так будет только рядом с поверхностью планеты. Гравитация — это функция массы, а масса — свойство материи.
На поверхности всё, что есть на Земле, находится у вас под ногами, но когда вы падаете, и приближаетесь к ядру, ваше ускорение уменьшается. В самом центре планеты ваше ускорение будет равно нулю, потому что гравитация исчезнет, и вы станете невесомы. На полпути к центру планеты ваша скорость будет составлять 24000 км/ч. Через 21 минуту после вашего прыжка в туннель она составит 29000 км/ч. Ещё через 21 минуту вы достигнете противоположной стороны планеты, и на краткий миг повиснете в воздухе. Если вас в этот момент кто-нибудь не поймает, то вы упадёте обратно в туннель, и всё начнётся по-новой. В смоделированном нами идеальном случае это будет продолжаться бесконечно, как раскачивание маятника. И для того, чтобы пролететь через туннель, и достигнуть противоположной стороны планеты, вам потребуется 42 минуты.
Но разумеется, реальность имеет свойство вторгаться даже в самые идеальные мысленные эксперименты, и делать их невозможными. Мешать полёту через туннель будет и чудовищное давление, и чудовищные температуры, с которыми неизбежно придётся столкнуться «экспериментатору».
Если прокопать ход сквозь Землю, то можно ли попасть в космос?
Для наглядности представим себе глобус Земли, чуть наклоненный у своей оси. Кажется, что если вы прокопаете туннель сквозь Землю, то просто вывалитесь на другой ее стороне и улетите в космос.
К сожалению, прорыть туннель сквозь Землю до сих пор не представляется возможным. Пока люди смогли погрузиться вглубь Земли чуть больше чем на 8 км. Почему? Чем глубже вы опускаетесь, тем выше давление. И на определенной глубине даже стальную трубу это громадное давление превратит в лепешку.
Но если бы все же такое стало возможным, то с какими проблемами вы столкнулись бы во время воображаемого рытья? Что бы вы нашли, дойдя до противоположной стороны?
Во-первых, немного о расстояниях. Путь сквозь центр Земли составляет более 12,7 тыс. км. Именно таков диаметр нашей планеты. Эти километры проходят через разные вещества — от почвы до расплавленных камня и металла.
Вы можете попробовать прокопать такой туннель в своем дворе. Прорыв почву, верхний слой земной коры, вы наверняка наткнетесь на камни, потом на еще более крупные камни, поскольку большая часть земной коры под континентами состоит из гранита, самой распространенной горной породы (его можно увидеть на поверхности в таких местах, как Большой Каньон на плато Колорадо в США). Толщина земной коры под континентами составляет 35—45 км. Под океанами же кора состоит в основном из базальта, и толщина ее намного меньше — от 5 до 10 км.
Под корой находится еще более широкий пласт (его толщина местами доходит до 2900 км), называемый мантией.
Мантия состоит из твердого и жидкого камня, находящегося под неимоверно высоким давлением.
И наконец, если бы вам удалось прорваться через мантию, вы достигли бы центра Земли — ядра, которое занимало бы следующие 3500 км. Ядро просто обжигающе горячо, его температура достигает, вероятно, 5000 °С. При такой сверхвысокой температуре часть ядра состоит из жидких расплавленных металлов, в основном железа. Окруженное большим количеством планетного вещества, ядро Земли подвергается просто сокрушительному давлению. Поскольку вещество ядра очень плотное (сильно сжатое), ученые считают, что ядро — это шар из твердого железа в жидком металле. Даже, несмотря на столь высокую температуру, чрезвычайно высокое давление так сильно сжимает вместе молекулы железа, что оно даже не может расплавиться.
Если бы вам все-таки удалось просверлить твердое ядро Земли, далее ваш путь пролегал бы через те же самые слои, но в обратном порядке: жидкое ядро, мантия, земная кора. Если бы вы пробились сквозь последние метры почвы, вы, возможно, очутились бы в чьем-нибудь саду, или в подвале какого-либо дома, или на шоссе в час пик.
Однако в любом случае вы бы не торчали вверх ногами. Вы просто стояли бы на противоположной стороне Земли, озадаченный и грязный.
Если бы удача совсем вам изменила, вы очутились бы на дне океана. И тогда смотрели бы на дневной свет сквозь толщу воды. А поскольку океаны занимают более 70% поверхности планеты, скорее всего, так и случилось бы.
Где бы вы точно не оказались, так это в космическом пространстве. К сожалению, единственная возможность попасть в космос для нашего современника — это оторваться от Земли с достаточно высокой скоростью, чтобы преодолеть притяжение планеты. Эта скорость называется второй космической и составляет 40 320 км/ч.
Возможно ли пробурить Землю насквозь?
Сегодня, благодаря развитию различных транспортных средств есть возможность добраться до любой точки нашей планеты. Однако это занимает немало времени. Вот было бы хорошо «срезать» этот крюк и совершить путь напрямую. Но для этого потребуется пробурить нашу планету насквозь! Возможно ли это? Разберемся в этом!
Самая удачная попытка
Самой большой скважиной, которую удалось пробурить в нашей планете — это знаменитая Кольская скважина, глубина которой составляет чуть более 12 км. Однако это сложнейшее по технологическим меркам сооружение нельзя и близко соотнести с тем, что предстоит сделать, для «прохождения» планеты насквозь.
Какие же препятствия нас ждут?
Температура
Для начала необходимо преодолеть почти 75 км континентальной коры. Потом, чтобы добраться до мантии Земли, потребуется преодолеть расстояние уже в 3000 км. И ещё столько же до ядра планеты, которое планеты почти полностью состоит из жидкого железа с температурой 5500°С.
Теперь умножьте это на 2 — и в итоге нужно преодолеть почти 13 тысяч километров, если мы хотим пробурить прямой тоннель внутри планеты, причем почти весь путь будет пролегать через раскаленные металл и магму!
Подобные отверстия на планете — это карьеры и рудники, где добывают алмазы
Сопротивление воздуха
Не стоит забывать и про давление воздуха, которое растет с увеличением глубины. Уже через 100 км в туннеле будет очень сильное давление, которое можно сравнить разве только с давлением, которое оказывает вода на дне Марианской впадины (глубиной более 11 километров).
Из-за этого же при полете по подобному туннелю человек будет испытывать огромные перегрузки, как при взлете ракеты. Кстати, именно из-за трения воздуха мы до сих пор не можем создать сверхбыстрые поезда.
Где рыть туннель?
Как известно, большая часть поверхности Земного шара состоит из воды. Соединить две точки на суше, которые можно соединить с помощью сквозного туннеля вполне возможно, но их окажется не так много.
Например, если начать копать туннель в Аргентине, то теоретически его выход окажется в Китае. Туннель, который начнут бурить в Португалии, приведет в новую Зеландию.
А вот в России начальную точку для туннеля не так просто найти, только небольшая территория, которая располагается неподалеку от озера Байкал, пригодна для того, чтобы начать бурить сквозной тоннель. Конечная точка окажется на Фолклендских островах.
А если рыть не сквозной туннель?
Предположим, что мы откачали весь воздух из туннеля и сделали поезд, устойчивый к высоким температурам. Что тогда?
В таком случае нет смысла бурить туннель через всю планету, достаточно попросту соединить два крупных города. Тогда мы сможем путешествовать по двум любым точкам мира, соединенным тоннелем внутри планеты.
Подобная концепция называется «Гравитационный поезд», и она позволила бы путешествовать нам, используя силу гравитации Земли и тратя минимальное количество энергии!
А если пробурить Землю ровно насквозь?
Если же пробурить туннель ровно по оси планеты, то тогда путешественник начал бы свое движение с огромной скоростью: начав с 9.8 м/с, он бы замедлялся, постепенно приближаясь к центру планеты, и мог бы даже стать практически невесомым (в центре идеального шара гравитация действует со всех сторон и поэтому все силы уравновешиваются).
Преодолев центр Земли, путешественник начнет ускоряться и «вылетит» с огромной скоростью у другого конца туннеля. Но если его никто не подхватит, он начнет падать обратно и в итоге опять проделает этот маршрут. И так может быть до бесконечности.
К сожалению, у нас нет возможностей для создания подобных технологий. А жаль: мы могли бы очень сильно сократить время пути и соединить планету сетью туннелей!
Что случится, если пробурить туннель, проходящий сквозь центр Земли, и прыгнуть в него?
Вы действительно хотите убежать от всего этого? Самое большое расстояние, на которое вы можете уехать от своего дома, при этом оставаясь на Земле, составляет примерно 12700 км, если двигаться прямо вниз, на противоположную сторону планеты. Но чтобы попасть туда, вам придётся сделать большой крюк, и проехать по земле и по морю около 20036 км. Так почему бы не срезать этот крюк, и не пойти прямо вниз?
Конечно, это будет очень опасное путешествие. Прежде всего, вам придётся пройти через 35, а то и все 70 км континентальной коры. Затем нужно будет пройти около 2900 км мантии Земли. После этого придётся пройти через внешнее ядро планеты, которое размером с Марс, и которое состоит в основном из жидкого железа, температура этого расплава почти такая же, как на поверхности Солнца — 5500 градусов Цельсия. Затем вы доберётесь до внутреннего, твёрдого ядра размером с Луну (хотя некоторые исследователи полагают, что внутреннее ядро тоже жидкое).
Для аргумента (и выживания) давайте допустим, что Земля является холодным, ровным, инертным каменным шаром. Пока мы на нём, давайте будем игнорировать сопротивление воздуха. На поверхности Земли ускорение свободного падения составляет 9,8 м на секунду в квадрате. Это означает, что каждую секунду вашего падения вниз ваша скорость будет увеличиваться на 9,8 м/c. Но так будет только рядом с поверхностью планеты. Гравитация — это функция массы, а масса — свойство материи.
На поверхности всё, что есть на Земле, находится у вас под ногами, но когда вы падаете, и приближаетесь к ядру, ваше ускорение уменьшается. В самом центре планеты ваше ускорение будет равно нулю, потому что гравитация исчезнет, и вы станете невесомы. На полпути к центру планеты ваша скорость будет составлять 24000 км/ч. Через 21 минуту после вашего прыжка в туннель она составит 29000 км/ч. Ещё через 21 минуту вы достигнете противоположной стороны планеты, и на краткий миг повиснете в воздухе. Если вас в этот момент кто-нибудь не поймает, то вы упадёте обратно в туннель, и всё начнётся по-новой. В смоделированном нами идеальном случае это будет продолжаться бесконечно, как раскачивание маятника. И для того, чтобы пролететь через туннель, и достигнуть противоположной стороны планеты, вам потребуется 42 минуты.
Но разумеется, реальность имеет свойство вторгаться даже в самые идеальные мысленные эксперименты, и делать их невозможными. Мешать полёту через туннель будет и чудовищное давление, и чудовищные температуры, с которыми неизбежно придётся столкнуться «экспериментатору».