¿Cómo se produce el proceso de perforación de la Tierra?

Los científicos han hecho algunas predicciones sobre el proceso de perforación de la Tierra, aunque hasta ahora los humanos no han sido capaces de hacerlo. El pronóstico se basa en datos de otros proyectos de perforación. Perforar el agujero de 12.756 kilómetros de diámetro de la Tierra requeriría taladros gigantescos y décadas de trabajo.

La corteza terrestre, de unos 100 kilómetros de espesor, es la primera capa que se perfora. A medida que la perforadora profundiza más bajo tierra, la presión atmosférica aumenta, con aproximadamente 1 atmósfera de presión por cada 3 metros de roca.

El pozo superprofundo de Kola, en Rusia, con una profundidad de 12,2 km, es el pozo más profundo construido por el hombre hasta la fecha y tardó casi 20 años en alcanzar esta profundidad. La presión en el fondo del pozo es 4.000 veces mayor que la presión a nivel del mar. Todavía faltan más de 80 kilómetros desde el fondo del cráter hasta la siguiente capa de la Tierra, el manto, una capa de roca densa y oscura de 2.800 kilómetros de espesor que gobierna las placas tectónicas.

En las décadas de 1950 y 1960, los científicos intentaron perforar las profundidades del mar para llegar al límite entre el manto y la corteza terrestre, conocido como "Moho", pero fracasaron.

Otro problema importante es que el agujero creado al perforar la Tierra colapsará a menos que se bombee fluido de perforación continuamente para ayudar a igualar la presión dentro del agujero con la presión de la roca circundante. El fluido utilizado en la perforación de pozos petrolíferos y en aguas profundas es una mezcla de lodo compuesta de minerales pesados.

El fluido de perforación también limpia las brocas para evitar que la arena y la grava se adhieran a la maquinaria y ayuda a reducir las temperaturas, aunque esto es imposible en las capas más internas de la Tierra. Por ejemplo, la temperatura en el recubrimiento alcanza los 1.410 grados Celsius, por lo que una broca hecha de acero inoxidable se derretirá, por lo que debe estar hecha de aleaciones especializadas y costosas, como el titanio.

El núcleo de la Tierra se encuentra a unos 2.900 kilómetros de profundidad, el núcleo exterior está compuesto principalmente de níquel y hierro líquido, extremadamente caliente con una temperatura de 4.000 - 5.000 grados Celsius. Por lo tanto, perforar a través de esta mezcla fundida provocará una serie de problemas, como temperaturas extremadamente altas que derretirán la broca.

Después de perforar 5.000 kilómetros, la broca alcanzará el núcleo interno, donde la presión es tan fuerte que es 350 millones de veces la presión atmosférica, la broca tendrá que soportar una presión de unos 350 gigapascales.

La broca será atraída hacia el núcleo por la gravedad de la Tierra durante todo el proceso. En esencia, dado que la atracción de la masa de la Tierra sería igual en todas las direcciones, la fuerza gravitacional sería similar a la de la órbita, lo que daría lugar a un estado de ingravidez.

Si el taladro puede llegar al punto medio a través de todos los obstáculos mencionados anteriormente, todavía quedará un largo camino por recorrer hasta el otro lado. La gravedad cambiará con respecto a la posición del taladro, a medida que continúa hacia el otro lado del planeta, atrayéndolo hacia el núcleo. A diferencia del movimiento descendente, la broca debe luchar contra la gravedad mientras se dirige hacia la superficie, hacia el núcleo externo, el manto y la corteza.