हमारे ग्रह में तीन मुख्य भाग (भूमंडल) हैं। कोर केंद्र में स्थित है, इसके ऊपर एक घना और चिपचिपा मेंटल फैला हुआ है, और पतली पपड़ी पृथ्वी के ठोस शरीर की सबसे ऊपरी परत है। क्रस्ट और मेंटल के बीच की सीमा को मोहोरोविचिक सतह कहा जाता है। इसकी घटना की गहराई अलग-अलग क्षेत्रों में समान नहीं है: महाद्वीपीय क्रस्ट के तहत यह 70 किमी तक पहुंच सकता है, महासागर के नीचे - केवल 10. यह सीमा क्या है, हम इसके बारे में क्या जानते हैं और क्या नहीं जानते, लेकिन हम मान सकते हैं?
आइए मुद्दे के इतिहास से शुरू करते हैं।
उद्घाटन
20वीं सदी की शुरुआत वैज्ञानिक भूकंप विज्ञान के विकास से हुई थी। विनाशकारी परिणामों वाले शक्तिशाली भूकंपों की एक श्रृंखला ने इस दुर्जेय प्राकृतिक घटना के व्यवस्थित अध्ययन में योगदान दिया। यंत्रवत् दर्ज किए गए भूकंपों के स्रोतों की सूची और मानचित्रण शुरू हुआ, और भूकंपीय तरंगों की विशेषताओं का सक्रिय रूप से अध्ययन किया जाने लगा। उनके प्रसार की गति घनत्व और लोच पर निर्भर करती हैपर्यावरण, जिससे ग्रह की आंत में चट्टानों के गुणों के बारे में जानकारी प्राप्त करना संभव हो जाता है।
उद्घाटन आने में ज्यादा समय नहीं था। 1909 में, यूगोस्लाव (क्रोएशियाई) भूभौतिकीविद् एंड्रीजा मोहोरोविचिक ने क्रोएशिया में भूकंप पर डेटा संसाधित किया। यह पाया गया कि भूकंप के केंद्र से दूर स्टेशनों पर प्राप्त ऐसे उथले भूकंपों के सीस्मोग्राम, एक भूकंप से दो (या इससे भी अधिक) संकेत ले जाते हैं - प्रत्यक्ष और अपवर्तित। उत्तरार्द्ध ने अचानक (6.7-7.4 से 7.9-8.2 किमी/सेकेंड अनुदैर्ध्य तरंगों के लिए) गति में वृद्धि की गवाही दी। वैज्ञानिक ने इस घटना को एक निश्चित सीमा की उपस्थिति के साथ जोड़ा, जो विभिन्न घनत्वों के साथ उप-मृदा की परतों को अलग करती है: गहरा स्थित मेंटल, जिसमें घनी चट्टानें होती हैं, और क्रस्ट - ऊपरी परत, जो हल्की चट्टानों से बनी होती है।
खोजकर्ता के सम्मान में, क्रस्ट और मेंटल के बीच के इंटरफेस को उनके नाम पर रखा गया था और सौ से अधिक वर्षों से मोहोरोविचिक (या बस मोहो) सीमा के रूप में जाना जाता है।
मोहो द्वारा अलग की गई चट्टानों का घनत्व भी अचानक बदल जाता है - 2.8-2.9 से 3.2-3.3 g/cm3। इसमें कोई संदेह नहीं है कि ये अंतर विभिन्न रासायनिक संघटनों के संकेत हैं।
हालांकि, सीधे पृथ्वी की पपड़ी की तह तक जाने के प्रयास अब तक विफल रहे हैं।
मोहोल परियोजना - समुद्र के उस पार शुरू
मेंटल तक पहुंचने का पहला प्रयास अमेरिका द्वारा 1961-1966 में किया गया था। परियोजना का नाम मोहोले रखा गया - मोहो और छेद "छेद, छेद" शब्दों से। इसे समुद्र तल की ड्रिलिंग करके लक्ष्य प्राप्त करना था,टेस्ट फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म से निर्मित।
परियोजना गंभीर कठिनाइयों का सामना कर रही थी, धन अधिक खर्च किया गया था, और काम के पहले चरण के पूरा होने के बाद, मोहोल को बंद कर दिया गया था। प्रयोग के परिणाम: पांच कुओं को ड्रिल किया गया, समुद्री क्रस्ट की बेसाल्ट परत से चट्टान के नमूने प्राप्त किए गए। हम 183 मीटर नीचे तक ड्रिल करने में सक्षम थे।
कोला सुपरदीप - महाद्वीप के माध्यम से ड्रिल
आज तक उनका ये रिकॉर्ड नहीं टूटा है. सबसे गहरा शोध और सबसे गहरा ऊर्ध्वाधर कुआं 1970 में बिछाया गया था, इस पर 1991 तक रुक-रुक कर काम किया गया था। परियोजना में कई वैज्ञानिक और तकनीकी कार्य थे, उनमें से कुछ को सफलतापूर्वक हल किया गया था, महाद्वीपीय क्रस्ट की चट्टानों के अनूठे नमूनों का खनन किया गया था (कोर की कुल लंबाई 4 किमी से अधिक थी)। इसके अलावा, ड्रिलिंग के दौरान, कई नए अनपेक्षित डेटा प्राप्त हुए।
मोहो की प्रकृति को स्पष्ट करना और मेंटल की ऊपरी परतों की संरचना को स्थापित करना कोला सुपरदीप के कार्यों में से एक था, लेकिन कुआं मेंटल तक नहीं पहुंचा। ड्रिलिंग 12,262 मीटर की गहराई पर रुकी और फिर से शुरू नहीं हुई।
आधुनिक परियोजनाएं अभी भी समुद्र के पार हैं
गहरे समुद्र में ड्रिलिंग की अतिरिक्त चुनौतियों के बावजूद, वर्तमान कार्यक्रमों की योजना समुद्र तल के माध्यम से मोहो सीमा तक पहुंचने की है, क्योंकि यहां पृथ्वी की पपड़ी बहुत पतली है।
वर्तमान में, कोई भी देश अपने दम पर मेंटल की छत तक पहुंचने के लिए अल्ट्रा-डीप ड्रिलिंग जैसी बड़े पैमाने की परियोजना को अंजाम नहीं दे सकता है। 2013 से अंतर्राष्ट्रीय कार्यक्रम के ढांचे के भीतरIODP (इंटरनेशनल ओशन डिस्कवरी प्रोग्राम: एक्सप्लोरिंग द अर्थ अंडर द सी) मोहोल टू मेंटल प्रोजेक्ट को लागू कर रहा है। उनके वैज्ञानिक लक्ष्यों में प्रशांत महासागर में एक अति-गहरे कुएं की ड्रिलिंग करके मेंटल मैटर के नमूने प्राप्त करना है। इस परियोजना में मुख्य उपकरण जापानी ड्रिलिंग जहाज "टिक्यू" - "अर्थ" है, जो 10 किमी तक की ड्रिलिंग गहराई प्रदान करने में सक्षम है।
हम केवल इंतजार कर सकते हैं, और अगर सब कुछ ठीक रहा, तो 2020 में विज्ञान के पास अंतत: मेंटल से ही मेंटल का एक टुकड़ा निकल जाएगा।
रिमोट सेंसिंग मोहरोविक सीमा के गुणों को स्पष्ट करेगा
चूंकि क्रस्ट-मेंटल सेक्शन की घटना के अनुरूप गहराई पर उप-भूमि का सीधे अध्ययन करना अभी भी असंभव है, उनके बारे में विचार भूभौतिकीय और भू-रासायनिक विधियों द्वारा प्राप्त आंकड़ों पर आधारित हैं। भूभौतिकी शोधकर्ताओं को डीप सिस्मिक साउंडिंग, डीप मैग्नेटोटेल्यूरिक साउंडिंग, ग्रेविमेट्रिक स्टडीज प्रदान करती है। भू-रासायनिक विधियाँ मेंटल चट्टानों के टुकड़ों का अध्ययन करना संभव बनाती हैं - सतह पर लाए गए ज़ेनोलिथ, और विभिन्न प्रक्रियाओं के दौरान पृथ्वी की पपड़ी में घुसी हुई चट्टानें।
तो, यह स्थापित किया गया है कि मोहोरोविचिक सीमा दो मीडिया को अलग-अलग घनत्व और विद्युत चालकता के साथ अलग करती है। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि यह विशेषता मोहो की रासायनिक प्रकृति को दर्शाती है।
इंटरफ़ेस के ऊपर निचली परत की अपेक्षाकृत हल्की चट्टानें हैं, जिनमें मुख्यरचना (गैब्रोइड्स), - इस परत को पारंपरिक रूप से "बेसाल्ट" कहा जाता है। सीमा के नीचे ऊपरी मेंटल की चट्टानें हैं - अल्ट्रामैफ़िक पेरिडोटाइट्स और ड्यूनाइट्स, और महाद्वीपों के नीचे के कुछ क्षेत्रों में - एक्लोगाइट्स - गहराई से रूपांतरित माफ़िक चट्टानें, संभवतः प्राचीन समुद्र तल के अवशेष, मेंटल में लाए गए हैं। एक परिकल्पना है कि ऐसे स्थानों में मोहो समान रासायनिक संरचना वाले पदार्थ के चरण संक्रमण की सीमा है।
मोहो की एक दिलचस्प विशेषता यह है कि सीमा का आकार पृथ्वी की सतह की राहत से जुड़ा हुआ है, इसे प्रतिबिंबित करता है: अवसादों के नीचे सीमा उठाई जाती है, और पर्वत श्रृंखलाओं के नीचे यह गहराई से झुकती है। नतीजतन, क्रस्ट के आइसोस्टैटिक संतुलन को यहां महसूस किया जाता है, जैसे कि ऊपरी मेंटल में डूबा हुआ हो (स्पष्टता के लिए, आइए हम पानी में तैरते हुए एक हिमखंड को याद करें)। पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण भी इस निष्कर्ष के लिए "मतदान" करता है: यूरोपीय GOCE उपग्रह से गुरुत्वाकर्षण टिप्पणियों के परिणामों के लिए मोहोरोविचिक सीमा अब विश्व स्तर पर गहराई से मैप की गई है।
अब यह ज्ञात है कि सीमा मोबाइल है, यह प्रमुख टेक्टोनिक प्रक्रियाओं के दौरान भी गिर सकती है। दबाव और तापमान के एक निश्चित स्तर पर, यह फिर से बनता है, जो पृथ्वी के आंतरिक भाग की इस घटना की स्थिरता को इंगित करता है।
इसकी आवश्यकता क्यों है
मोहो में वैज्ञानिकों की रुचि आकस्मिक नहीं है। मौलिक विज्ञान के लिए महान महत्व के अलावा, इस मुद्दे को ज्ञान के अनुप्रयुक्त क्षेत्रों, जैसे भूवैज्ञानिक प्रकृति की खतरनाक प्राकृतिक प्रक्रियाओं के लिए स्पष्ट करना बहुत महत्वपूर्ण है।क्रस्ट-मेंटल सेक्शन के दोनों किनारों पर पदार्थ की परस्पर क्रिया, मेंटल का जटिल जीवन, हमारे ग्रह की सतह पर होने वाली हर चीज पर निर्णायक प्रभाव डालता है - भूकंप, सूनामी, ज्वालामुखी की विभिन्न अभिव्यक्तियाँ। और उन्हें बेहतर ढंग से समझने का अर्थ है अधिक सटीक भविष्यवाणी करना।
