Kopš 19. gadsimta beigām tika uzskatīts, ka Zeme sastāv no garozas, mantijas un serdes. Tajā pašā laikā neviens īsti nevarēja pateikt, kur beidzas viens slānis un sākas nākamais. Zinātnieki pat nezināja, kas patiesībā sastāv no šiem slāņiem. Pat pirms aptuveni 30 gadiem pētnieki bija pārliecināti, ka granīta slānis sākas 50 metru dziļumā un turpinās līdz trim kilometriem, un tad ir bazalti. Mantiņai vajadzēja atrasties 15-18 kilometru dziļumā. Ultradzilais urbums, kas sāka urbt PSRS Kolas pussalā, parādīja, ka zinātnieki ir kļūdījušies.
Iegremdēšana trīs miljardu gadu
laikā Ceļojumu projekti dziļi uz Zemes parādījās 60. gadu sākumā vairākās valstīs vienlaikus. Amerikāņi bija pirmie, kas sāka urbt īpaši dziļas akas, un viņi mēģināja to darīt vietās, kur saskaņā ar seismiskajiem pētījumiem zemes garozai vajadzēja būt plānākai. Šīs vietas, pēc aprēķiniem, atradās okeānu apakšā, un par perspektīvāko teritoriju tika uzskatīts apgabals netālu no Maui salas no Havaju salu grupas, kur zem pašas okeāna dibena atrodas senie ieži un zemes mantija atrodas apmēram piecus kilometrus zem četru kilometru ūdens staba. Diemžēl abi mēģinājumi izlauzties cauri zemes garozai šajā vietā beidzās ar neveiksmi trīs kilometru dziļumā.
Pirmie vietējie projekti ietvēra arī urbšanu zem ūdens - Kaspijas jūrā vai Baikāla ezerā. Bet 1963. gadā urbšanas zinātnieks Nikolajs Timofejevs pārliecināja PSRS Valsts zinātnes un tehnoloģijas komiteju, ka kontinentā ir nepieciešams izveidot aku. Lai gan urbšana prasīs nesalīdzināmi ilgāku laiku, viņš uzskatīja, ka no zinātniskā viedokļa urbums būs daudz vērtīgāks. Urbšanas vieta tika izvēlēta Kolas pussalā, kas atrodas uz tā dēvētā Baltijas vairoga, kas sastāv no senākajiem cilvēces zināmajiem zemes iežiem. Vairāku kilometru garā vairoga slāņu griezumam, pēc zinātnieku domām, vajadzēja parādīt priekšstatu par planētas vēsturi pēdējo trīs miljardu gadu laikā.
Dziļāk un dziļāk un dziļāk …
Darba sākums pēc gandrīz piecu gadu sagatavošanās bija paredzēts, lai tas sakristu ar V. I. dzimšanas 100. gadadienu. Ļeņins 1970. gadā. Projekts tika sākts pamatīgi. Urbumā bija 16 pētījumu laboratorijas, katra no tām bija vidējā auga lielums; projektu personīgi uzraudzīja PSRS ģeoloģijas ministrs, parastais darbinieks saņēma trīskāršu algu. Ikvienam tika garantēts dzīvoklis Maskavā vai Ļeņingradā. Nav pārsteidzoši, ka nokļūšana Kola Superdeep bija daudz grūtāka nekā pievienošanās kosmonautu korpusam.
Akas izskats varēja pievilt ārējo novērotāju. Nav liftu un spirālveida kāpņu, kas ved uz Zemes dziļumu. Tikai urbis, kura diametrs bija nedaudz vairāk par 20 centimetriem, devās pazemē. Kopumā Kola superdeepu var iedomāties kā plānu adatu, kas caururbj zemes biezumu. Urbis šīs adatas galā ar daudzajiem sensoriem pēc vairāku stundu darbības pēc gandrīz visu dienu tika pacelts pārbaudei, lasīšanai un labošanai, un pēc tam to uz dienu nolaida. Tas nevarētu būt ātrāks: spēcīgākais saliktais kabelis (urbšanas aukla) varētu nolauzties zem sava svara.
Tas, kas notika dziļumā urbšanas laikā, nebija zināms. Apkārtējā temperatūra, troksnis un citi parametri tika pārraidīti augšstāvā ar vienas minūtes kavēšanos. Neskatoties uz to, urbēji teica, ka pat šāds kontakts ar grāvju dažreiz nopietni biedēja. Skaņas, kas atskanēja no apakšas, bija kā kliedzieni un kaucieni. Tam var pievienot garu negadījumu sarakstu, kas sekoja Kola Superdeep, kad tas sasniedza 10 kilometru dziļumu. Divas reizes urbis tika izvests izkusis, kaut arī temperatūra, no kuras tā varēja veidoties, ir salīdzināma ar Saules virsmas temperatūru. Kad kabelis šķita novilkts no apakšas - un nogriezts. Pēc tam, urbjot tajā pašā vietā, kabeļa paliekas netika atrastas. Tas, kas izraisīja šos un daudzus citus negadījumus, joprojām ir noslēpums. Tomērtie nepavisam nebija iemesls Baltijas vairoga urbšanas apturēšanai.
1983. gadā, kad urbuma dziļums sasniedza 12 066 metrus, darbs uz laiku tika pārtraukts: tika nolemts sagatavot materiālus par dziļa urbuma iegūšanu Starptautiskajam ģeoloģijas kongresam, kuru bija plānots rīkot 1984. gadā Maskavā. Tajā ārvalstu zinātnieki vispirms uzzināja par Kola superdeepu, par kuru visa informācija līdz tam bija klasificēta. Darbu atsāka 1984. gada 27. septembrī. Tomēr jau pašā pirmajā urbšanas palaišanas laikā notika negadījums - urbja aukla atkal pārtrūka. Urbšanai bija jāturpinās no 7000 metru dziļuma, izveidojot jaunu urbumu, un līdz 1990. gadam šī jaunā filiāle sasniedza 12 262 metrus, kas bija absolūts rekords ultra dziļajām akām, kas tika salauztas tikai 2008. gadā. Urbšana tika pārtraukta 1992. gadā, šoreiz, kā izrādījās, uz visiem laikiem. Turpmākam darbam līdzekļu nebija.
Atklājumi un atradumi
Atklājumi, kas veikti Kola superdeepā, ir izraisījuši patiesu revolūciju mūsu zināšanās par zemes garozas struktūru. Teorētiķi ir apsolījuši, ka Baltijas vairoga temperatūra saglabāsies salīdzinoši zema līdz vismaz 15 kilometru dziļumam. Tas nozīmē, ka aku var urbt gandrīz līdz 20 kilometriem, tikai līdz mantijai. Piektajā kilometrā temperatūra pārsniedza 700 ° C, septītajā - virs 1200 ° C, un divpadsmit dziļumā tā bija augstāka par 2200 ° C.
Kolas urbēji apšaubīja teoriju par zemes garozas struktūras pa slāņiem struktūru - vismaz intervālā līdz 12 262 metriem. Tika uzskatīts, ka tur ir virsmas slānis (jauni ieži), tad vajadzētu iet granītiem, bazaltiem, mantijai un serdeņam. Bet granīti izrādījās trīs kilometrus zemāki, nekā gaidīts. Bazalti, kuriem vajadzēja gulēt zem tiem, nemaz netika atrasti. Neticams pārsteigums zinātniekiem bija plaisu un tukšumu pārpilnība vairāk nekā 10 kilometru dziļumā. Šajos tukšumos urbis pagriezās kā svārsts, kas radīja nopietnas grūtības darbā, pateicoties tā novirzei no vertikālās ass. Tukšumos tika reģistrēta ūdens tvaiku klātbūtne, kas tur pārvietojās ar lielu ātrumu, it kā to pārvadātu kāds nezināms pumpis. Šie tvaiki radīja tās pašas skaņas, kas satrauc urbotājus.
Diezgan negaidīti visiem apstiprināja rakstnieka Alekseja Tolstoja hipotēzi par olivīna jostu, kas izteikta romānā "Inženiera Garina hiperboloīds". Vairāk nekā 9,5 kilometru dziļumā tika atklāta visa veida minerālu, jo īpaši zelta, mīna, kuras izrādījās 78 grami uz tonnu. Starp citu, komerciālo ražošanu veic koncentrācijā 34 grami uz tonnu.
Vēl viens pārsteigums: dzīvība uz Zemes parādījās, izrādās, pusotru miljardu gadu agrāk, nekā gaidīts. Dziļumā, kur, kā tika uzskatīts, nevarēja būt organisko vielu, tika atrastas 14 pārakmeņojušos mikroorganismu sugas (šo slāņu vecums pārsniedza 2,8 miljardus gadu). Vēl lielākā dziļumā, kur vairs nav nogulumiežu, metāns parādījās lielās koncentrācijās, kas beidzot atspēkoja teoriju par ogļūdeņražu, piemēram, naftas un gāzes, bioloģisko izcelsmi.
Nevar nepieminēt atklājumu, kas veikts, salīdzinot Mēness augsni, ko 70. gadu beigās no Mēness virsmas piegādāja padomju kosmosa stacija, un paraugus, kas ņemti Kolas akā no 3 kilometru dziļuma. Izrādījās, ka šie paraugi ir tikpat līdzīgi kā divi ūdens pilieni. Daži astronomi to uzskatīja par pierādījumu tam, ka Mēness savulaik atdalījās no Zemes kataklizmas (iespējams, planētas sadursmes ar lielu asteroīdu) rezultātā. Tomēr, pēc citu domām, šī līdzība tikai apliecina faktu, ka Mēness veidojās no tā paša gāzes un putekļu mākoņa kā Zeme, un sākotnējās ģeoloģiskās stadijās viņi "attīstījās" tādā pašā veidā.
Kola Superdeep bija priekšā savam laikam
Kola aka ir parādījusi, ka ir iespējams nokļūt Zemes dziļumā 14 vai pat 15 kilometru attālumā. Tomēr maz ticams, ka viens šāds augs sniegs pilnīgi jaunas zināšanas par zemes
garozu. Tam nepieciešams vesels aku tīkls, kas urbts dažādos zemes virsmas punktos. Bet dienas, kad tīri zinātniskiem mērķiem tika urbti īpaši dziļi urbumi, šķiet, ir beigušās. Šis prieks ir pārāk dārgs. Mūsdienu īpaši dziļās urbšanas programmas vairs nav tik vērienīgas kā agrāk, un tām ir praktiski mērķi.
Tas galvenokārt ir minerālu atklāšana un ieguve. Amerikas Savienotajās Valstīs naftas un gāzes ieguve no 6-7 kilometru dziļuma jau kļūst par parastu. Nākotnē Krievija arī sāks sūknēt ogļūdeņražus no šādiem līmeņiem.
Tomēr pat tie dziļie urbumi, kas tagad tiek urbti, sniedz daudz vērtīgas informācijas, ko ģeologi cenšas vispārināt, lai iegūtu holistisku priekšstatu par vismaz zemes garozas virszemes slāņiem. Bet tas, kas atrodas zemāk, ilgi paliks noslēpums. Tikai zinātnieki, kas strādā ļoti dziļos urbumos, piemēram, Kolas pussalā, var to atklāt, izmantojot vismodernākās zinātniskās iekārtas. Šādas akas nākotnē cilvēcei kļūs par sava veida teleskopiem planētas noslēpumainajā pazemes pasaulē, par kuru mēs zinām ne vairāk kā par tālām galaktikām.