Dosud jsme do nitra naší planety nenahlédli. Nejsme schopni proniknout do rodné hroudy přes její slupku a detailněji poznat to, po čem chodíme. Je to svět, který zůstává skryt našim zrakům.

Zatím nejhlubší průzkumný vrt zůstává dílem Rusů (přesněji Sovětů), kteří se v roce 1983 v severozápadní části země na poloostrově Kola u města Zapoljarnyj po třinácti letech vrtání dostali do hloubky více než 12 kilometrů, přesněji 12 226 metrů (v některých pramenech se uvádí 12 262 nebo 12 289 metrů). Provrtali se až do oblasti skal starých 2,7 miliardy let.

Co kdybychom ale dokázali vrtat ještě hlouběji? A co teprve, kdybychom se dokázali provrtat středem planety až na její druhou stranu, k protinožcům? S jakými extrémními silami a teplotami bychom se v jádru Země setkali? A co bychom k tomu potřebovali?

Tyto otázky položil geovědcům žurnál Live Science.

Experti upozornili, že takový vrt zatím patří do žánru do sci-fi. Na základě poznatků z měření seismických ohnisek zemětřesení, které „rentgenují“ zemské útroby, však mají představu o tom, na co bychom při vrtu skrz Zemi narazili a co by mohlo nastat.

Obrovský vrták a desítky let práce

„Průměr Země je 12 756 kilometrů, takže hypotetické vrtání skrz celou planetu by vyžadovalo obrovský vrták a desítky let práce,“ řekl Doug Wilson, výzkumný geofyzik z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře.

První vrstvou, kterou by bylo nutné provrtat, je zemská kůra, jejíž tloušťka měří od 5 kilometrů (pod hladinou oceánů) do 70 kilometrů (pod pohořími).

Atmosférický tlak by se během vrtu rychle zvyšoval. Na dně Kolského vrtu byl 4000krát větší než na hladině moře. Vrt přitom neprorazil ani zemskou kůru.

Stavba Země: zleva – vnitřní jádro, vnější jádro, spodní plášť, atmosféra, zemská kůra, horní plášť. | zdroj: Profimedia

Pokud by se nám to podařilo, dostali bychom se do Mohorovičičovy plochy diskontinuity, která odděluje kůru od pláště. Je to vrstva tmavé, husté horniny, na níž se odrážejí a lámou zemětřesné vlny. A za ní bychom se už provrtali do zemského pláště.

„Vytvořenou díru bychom samozřejmě museli vyplňovat vrtnou kapalinou, aby se nezhroutila,“ upozornil Wilson.

Při hlubokomořských a ropných vrtech je touto kapalinou směs bahna, která obsahuje těžké minerály, například baryum. Hmotnost kapaliny vyrovnává tlak uvnitř vrtu s tlakem okolní horniny.

Vrtná kapalina by byla potřebná i pro to, aby snižovala teplotu, ačkoli v nejhlubších vrstvách Země by bylo téměř nemožné udržet vrták chladný a pevný.

„Teplota v zemském plášti dosahuje 1410 stupňů Celsia. Vrták z nerezové oceli by neměl šanci, roztavil by se. Museli bychom použít nástroj z drahé specializované slitiny obsahující titan,“ poznamenal Wilson.

Po průchodu zemským pláštěm by supervrták v hloubce 2 900 kilometrů dosáhl vnějšího zemského jádra, které tvoří převážně tekuté železo a nikl. Jádro je extrémně horké, jeho teplota se pohybuje od 4 000 do 5 000 stupňů Celsia. Prodírat se skrz tuto horkou roztavenou slitinu železa a niklu je téměř nepředstavitelné.

„Bylo by to spojeno s celou řadou problémů,“ upozornil Damon Teagle, profesor geochemie na Southamptonské univerzitě.

Ohnivé vnější jádro by vrták roztavilo, pokud bychom dolů, na vzdálenost několika tisíc kilometrů, nebyli schopni dopravit účinnou chladící kapalinu a udržet ji na povrchu vrtáku.

Pekelné teploty a drtivé tlaky

Poté, pět tisíc kilometrů pod povrchem, by se vrták přiblížil středu Země a dosáhl vnitřního jádra, kde je tlak tak intenzivní, že i přes pekelné teploty zůstává substance z niklu a železa pevná.

„Jsou tam nepopsatelné tlaky,“ řekl Teagle, „asi 350 gigapascalů, tedy 350tisíckrát vyšší než atmosférický tlak.

„Po celou dobu vrtání do středu Země by byl vrták stahován k jádru zemskou gravitací. Ve středu jádra by byla gravitace obdobná té, která je na oběžné dráze, téměř nulová. Přitažlivost zemské hmoty tam je všech směrech stejná,“ vysvětlil geochemik Wilson.

Při dalším pokračování směrem vzhůru k druhé straně planety, by se gravitační síla vzhledem k poloze vrtáku obrátila a táhla by ho dolů, do jádra. Vrtali bychom zpět přes vnější jádro, plášť a kůru.

„Pokud by se podařilo překonat všechny obrovské překážky a provrtat se až do středu Země, museli bychom se vypořádat s dalším problémem – dlouhou cestou na povrch planety na její opačné straně,“ upozornil geochemik Teagle.

Z toho je jasné, že na takový projekt si ještě dlouho budeme muset nechat zajít chuť. Zatím můžeme aspoň sáhnout po Verneově Cestě do středu Země.