Como ocorre o processo de perfuração da Terra?

Cientistas fizeram algumas previsões sobre o processo de perfuração da Terra, embora até agora os humanos não tenham conseguido fazer isso. A previsão é baseada em dados de outros projetos de perfuração. Perfurar o buraco de 12.756 km de diâmetro da Terra exigiria brocas gigantes e décadas de trabalho.

A crosta terrestre, com cerca de 100 km de espessura, é a primeira camada a ser perfurada. À medida que a perfuração avança no subsolo, a pressão atmosférica aumenta, com cerca de 1 atmosfera de pressão para cada 3 metros de rocha.

O poço superprofundo de Kola, na Rússia, com uma profundidade de 12,2 km, é o poço mais profundo feito pelo homem até hoje e levou quase 20 anos para atingir essa profundidade. A pressão no fundo do poço é 4.000 vezes maior que a pressão no nível do mar. Ainda são mais de 80 quilômetros do fundo da cratera até a próxima camada da Terra, o manto, uma camada de rocha escura, densa e com 2.800 quilômetros de espessura que rege as placas tectônicas.

Nas décadas de 1950 e 1960, cientistas tentaram perfurar o fundo do mar para alcançar o limite entre o manto e a crosta terrestre conhecido como "Moho", mas falharam.

Outro problema importante é que o buraco criado pela perfuração na Terra entrará em colapso a menos que o fluido de perfuração seja bombeado continuamente para ajudar a equalizar a pressão dentro do buraco com a pressão da rocha ao redor. O fluido usado na perfuração de petróleo e em águas profundas é uma mistura de lama composta de minerais pesados.

O fluido de perfuração também limpa as brocas para evitar que areia e cascalho grudem nas máquinas e ajuda a reduzir as temperaturas, embora isso seja impossível nas camadas mais internas da Terra. Por exemplo, a temperatura no revestimento atinge 1.410 graus Celsius, então uma broca feita de aço inoxidável derreterá, por isso ela precisa ser feita de ligas especializadas caras, como titânio.

O núcleo da Terra tem cerca de 2.900 km de profundidade, o núcleo externo é feito principalmente de níquel e ferro líquido, extremamente quente, com uma temperatura de 4.000 a 5.000 graus Celsius. Portanto, perfurar essa mistura derretida causará uma série de problemas, como temperaturas muito altas derretendo a broca.

Após perfurar por 5.000 km, a broca atingirá o núcleo interno, onde a pressão é tão forte que é 350 milhões de vezes a pressão atmosférica. A broca terá que suportar uma pressão de cerca de 350 gigapascais.

A broca será puxada para dentro do núcleo pela gravidade da Terra durante todo o processo. No núcleo, como a atração da massa da Terra seria igual em todas as direções, a força gravitacional seria semelhante à da órbita, resultando em um estado de ausência de peso.

Se a broca conseguir chegar ao ponto médio passando por todos os obstáculos acima, ainda haverá um longo caminho a percorrer até o outro lado. A gravidade mudará em relação à posição da broca à medida que ela continua em direção ao outro lado do planeta, puxando-a de volta para o núcleo. Em contraste com o movimento descendente, a broca deve lutar contra a gravidade à medida que se move em direção à superfície, em direção ao núcleo externo, ao manto e à crosta.