ஏன் அவ்வளவு—ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிட வேண்டும்?

ஜெர்மனியிலுள்ள விழித்தெழு! நிருபர்

உங்கள் வீட்டிலிருந்து ஒன்பது கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமாக சற்று தூரம் சென்றால், வெப்பநிலை 300 டிகிரி செல்ஷியஸ் என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா? ஆனால், கவலைப்படாதீர்கள், அவ்வெப்பமானது மிகவும் அடியில், 9,000 மீட்டர் ஆழத்தில் இருக்கிறது! உங்கள் பாதங்கள் பொசுங்கிவிடாததை உறுதிப்படுத்த, பூமியின் மேலோடு என்றழைக்கப்படுகிற பாதுகாப்பான கவசம் உங்களைக் காக்கிறது.

இந்த மேலோடு, ஆழக் கண்ட துரப்பணத் துளையிடும் திட்டத்தில் (Continental Deep Drilling Program) கவனத்துக்குரிய விஷயமாக இருக்கிறது; செக்கியா எல்லைப்பகுதிக்கு அண்மையிலுள்ள விண்டிஷெஷென்பாக் என்ற ஜெர்மானிய கிராமத்துக்குப் பக்கத்திலுள்ளது. அந்தப் பாதுகாப்பான கவசத்தை ஆய்வுசெய்வதற்காகப் பத்துக் கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமான ஆழத்திற்கு ஒரு துரப்பணத் துளையிடுவதே இந்தத் திட்டத்தின் நோக்கமாக இருந்தது. என்றபோதிலும், நாம் பார்க்கப்போகிற வண்ணம், வெப்பத்தின் காரணமாக இந்தத் துரப்பணத் துளையிடுவதானது 9 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் நிறுத்தப்பட வேண்டியிருந்தது. ஆனால் ஏன் சிரமப்பட்டு அப்பேர்ப்பட்ட ஆழமான துளையைத் தோண்ட வேண்டும்?

ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவது புதிதான ஒன்றல்ல. பொ.ச.மு. 600-ல், உப்பு நீரைத் தேடி 500 மீட்டருக்கும் அதிகமான ஆழம் சீனர்கள் தோண்டினதாக அறிக்கையிடப்படுகிறது. தொழிற்புரட்சி நடந்தது முதல், மேற்கத்திய உலகில் மூலப்பொருட்களுக்கான பேரார்வம் துரப்பணத் துளையிடும் தொழில்நுட்பம் வேகமாக முன்னேறியிருப்பதை அர்த்தப்படுத்தி இருக்கிறது. என்றபோதிலும், சமீபத்தில், துரப்பணத் துளையிடுவது வணிக ஆதாயத்தைவிட இன்னும் ஏதோவொன்றால் தூண்டுவிக்கப்பட்டிருக்கிறது: மனித உயிர் ஆபத்தில் இருக்கிறது. எப்படி? பூமிக்குள் துரப்பணத் துளையிடுவது எப்படி இவ்விஷயத்தில் உதவியாயிருக்கும்?

ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவது ஏன் முக்கியம்?

முதலாவதாக, பூமியின் கனிம வள ஆதாரங்களில் சில தீர்ந்துவிடுமளவுக்கு வேகமாக உபயோகிக்கப்படுகின்றன. இதே கனிமங்கள் பூமியில் இன்னும் மிக ஆழத்தில், ஒருவேளை அவற்றின் ஆரம்ப நிலைகளிலேயே கண்டுபிடிக்கப்படக்கூடுமா? ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவது விடையளிக்கக்கூடிய ஒரு கேள்வி அதுவாக இருக்கலாம்.

இரண்டாவதாக, உலக மக்கள்தொகை பெருகிவருகையில், நிலநடுக்கங்கள் இன்னும் அநேக உயிர்களை அழிக்கின்றன. உலக குடிமக்களில் சுமார் பாதிப்பேர் நிலநடுக்கங்களினால் அச்சுறுத்தப்படும் பகுதிகளில் வாழ்கின்றனர். பூமியிலுள்ள மிகப் பெரிய நகரங்களில் வாழும் மூன்றிலொரு பகுதிக்கும் மேற்பட்ட குடிவாசிகளை அது உள்ளடக்குகிறது. நிலநடுக்கங்களுக்கும் ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவதற்கும் என்ன தொடர்பு? “கற்கோள மண்டலத்தை [பூமியின் வெளியோடு] பற்றிய ஆய்வு முன்கணிப்பை இன்னும் திருத்தமாகச் செய்ய வேண்டும்,” என்று டாஸ் லாக் (துளை) என்ற சிறு புத்தகம் அறிக்கை செய்கிறது. ஆம், பூமியின் இரகசியங்களைக் கற்க முயலுவதற்கு மனிதனுக்கு எல்லா காரணமுமிருக்கிறது.

என்றாலும், ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவதற்கு உண்டாகும் செலவு மிகவும் அதிகம். ஜெர்மானிய திட்டத்திற்கு உண்டாகும் செலவு 35 கோடி டாலராகும். நம் கிரகத்தின் இரகசியங்களைக் கண்டாராய இதர வழிகள் இல்லையா? இருக்கின்றன என்றும் சொல்லலாம் இல்லை என்றும் சொல்லலாம். மேற்பரப்பில் உள்ள கருவிகளைப் பயன்படுத்தி பூமியின் உருவமைப்பைக் குறித்து விஞ்ஞானம் அதிகம் ஊகிக்கிறது. ஆனால், அத்தகைய ஊகிப்புகளைச் சரிபார்ப்பதற்கும், மட்டுமீறிய அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையின்கீழ் இதுவரை நிலைத்திருக்கிற பாறைகளை ஆய்வு செய்வதற்கும் அதி ஆழமான துரப்பணத் துளையிடுவதே ஒரே வழியாகும். ஆழமாகத் துரப்பணத் துளையிடுவது பொருட்களின் மெய்யான இயல்பைக் கண்டுபிடிக்க முயலுகிறது என்று நீங்கள் சொல்லக்கூடும்.

பொதுவாக துரப்பணத் துளையிடும் வேலையைப் பற்றி இவ்வளவு இருக்கிறது. விண்டிஷெஷென்பாக்கிலுள்ள இந்த இடத்திற்கு நாம் ஏன் விஜயம் செய்யக்கூடாது? விஞ்ஞானப் பதங்களைக் குறித்து பயமா? ஒன்றும் பயப்பட வேண்டாம். மண்ணியலாளராகிய வழிகாட்டி எல்லா விளக்கங்களையும் எளிதாக சொல்லப்போவதாக உறுதியளித்திருக்கிறார்.

ஓர் அற்புதமான துரப்பணத் துளையிடும் இயந்திரம்

ஆழ்துளைக்கு மேல் 20 அடுக்கு மாடி கட்டிட உயரத்திற்கு துரப்பணத் துளையிடும் இயந்திரம் மேலோங்கியிருப்பதைப் பார்ப்பது நமக்கு ஆச்சரியமாக இருக்கிறது. வல்லுநராக இல்லாத நபருக்குங்கூட, இந்தத் திட்டத்திற்கு விசேஷ கவர்ச்சியூட்டும் அம்சங்களில் ஒன்று இவ்வியந்திரமாகும். இன்னும் அதிகம் வரவிருக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, அதன் இடத்தைக் கவனிக்கலாம். அதி ஆழ் துளையிட திட்டமிட்டபோது, விஞ்ஞானிகள் எந்த இடத்தில் வேண்டுமானாலும் தோண்டத் தெரிந்தெடுக்கவில்லை. இந்தத் திட்டத்தைப் பற்றி டி ட்ஸைட் என்ற செய்தித்தாள் எழுதியது: “நிலநடுக்கங்கள் எப்படி நிகழ்கின்றன என்று கண்டுபிடிக்க நீங்கள் விரும்பினால், [அடிநிலத்] தகடுகள் மோதிக்கொள்ளும் அல்லது விலகிச்செல்லும் இடங்களின்பேரில் கவனத்தை ஒருமுகப்படுத்துங்கள்.” விண்டிஷெஷென்பாக் அப்பேர்ப்பட்ட ஓர் இடம், ஏனெனில் பூமிக்கடியிலிருக்கும் இரண்டு கண்டத்திட்டு தகடுகளின் எல்லையோரத்திற்கு மேலாக அல்லது பூமியின் மேலோட்டினுடைய மெல்ல நகரும் பகுதிகளுக்கு மேலாக அது நேர்முகமாய் அமைந்திருக்கிறது.

நவீன தொழில்நுட்பத்தால் எட்டக்கூடிய ஆழத்திற்கு, மேற்பரப்பினிடமாகக் கீழோடின் பகுதிகளை மேல் தள்ளும் அத்தகைய விசையோடு முற்காலத்தில் இந்த இரண்டு தகடுகளும் ஒன்று சேர்ந்ததாக எண்ணப்படுகிறது. வித்தியாசப்பட்ட உருவமைப்புகளையுடைய பாறைகளினூடே துரப்பணத் துளையிடுவதானது புவியியல் சார்ந்த ஷிஷ் கபாப் என்று நம் வழிகாட்டி அழைப்பதை உண்டுபண்ணுகிறது. இந்தத் துளை எவ்வளவு ஆழமாயிருக்கிறது?

அக்டோபர் 12, 1994 அன்று தகவலறிவிக்கும் கட்டிடத்தின் மீதிருந்த பிரகாசமான அடையாளப் பலகை அதிகபட்ச ஆழத்தை அறிவித்தது: “9,101 மீட்டர்” (29,859 அடி). அது எவ்வளவு ஆழம்? எங்களைக் கீழே கொண்டு வருவதற்கு ஒரு லிஃப்ட் இருந்திருந்தால், இறக்கமானது கிட்டத்தட்ட ஒன்றரை மணிநேரம் எடுக்கும். என்றபோதிலும், நாங்கள் மறக்கமுடியாத ஒரு பயணமாயிருந்திருக்கும். ஏன்? ஏனெனில் நாங்கள் கீழே இறங்குகையில், ஒவ்வொரு ஆயிரம் மீட்டருக்கும் வெப்பநிலை 25 முதல் 30 டிகிரி செல்ஷியஸ் வரை கூடுவதை நாம் உணர்வோம். ஆகவே தற்போதைய ஆழத்தில், 300 டிகிரி செல்ஷியஸ் கடும் சூட்டை நாம் எதிர்ப்படுவோம். அடியில் சுற்றுலா செல்வதை நம்முடைய விஜயம் உட்படுத்தவில்லை என்பதில் நாம் எவ்வளவு மகிழ்ச்சி உள்ளவர்களாக இருக்கிறோம்! ஆனால் வெப்பநிலையைப் பற்றிய விஷயம் இந்தத் திட்டத்தின் இன்னொரு சுவாரஸ்யமான அம்சத்திற்கு நம்மைக் கொண்டு வருகிறது.

சுமார் 9,000 மீட்டரில், ஆழ்துளை ஆரம்ப நிலைமாறு வெப்பநிலையாகிய 300 டிகிரி செல்ஷியஸைத் தாண்டிவிடுகிறது. ஏன் நிலைமாறு வெப்பநிலை? ஏனெனில் பாறைகள் அத்தகைய வெப்பத்திற்கும் அழுத்தத்திற்கும் உள்ளாகும்போது, அவை கடினமாயிருப்பதிலிருந்து நெகிழ்வாக மாறுகின்றன. இந்த மாற்றம் இயற்கையான சூழமைவில் ஆய்வு செய்யப்படவேயில்லை.

கவனத்தை ஈர்க்கும் இன்னொரு காரியம் என்னவென்றால், அந்தத் துரப்பணத் துளையிடும் கருவியை இயக்கும் முறையாகும். இந்த இயக்கத்தைச் சுலபமாக்க, சுமார் நூறு மீட்டர் நீளமும் பருமனான தையல் ஊசி அகலத்தைக் கொண்ட 2 மில்லிமீட்டர் விட்டமுமுடைய கம்பியின் நுனியைப் பிடித்திருப்பதாக நீங்கள்தாமே கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். இப்போது அதன் இன்னொரு முனையிலுள்ள சிறிய துரப்பணத் துளையிடும் கருவியை இயக்க முயலுவதாகக் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். வெகு விரைவில் ஒரு கோணலான துளை, உடைந்த துண்டுகள், அல்லது இரண்டுமே உண்டாகும்.

அந்தத் துளையைச் செங்குத்தாக வைப்பதற்கு அந்தத் துரப்பணத் துளையிடும் கருவி உட்செலுத்தப்படும் போக்கை தானாகவே திருத்த சாதனமானது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. 6,000 மீட்டருக்கும் மேலாக அந்தத் துளையின் அடிபாகம் நேராக இருப்பதிலிருந்து 8 மீட்டரே விலகிச் செல்லுமளவுக்கு இந்தத் திருத்தும் சாதனம் மிகவும் வெற்றியாக நிரூபித்தது. மிகப் பெரிய சாதனை, துளையிடுதலில் “உலகிலேயே மிக மிக நேரான துளையென ஊகிக்கிறேன்” என்று நம் வழிகாட்டி சொல்கிறார்.

துளையிடும் கருவியின் அலகை மாற்ற ஒரு சுற்றுப்பயணம்

துரப்பண துளையிடும் கருவியை இயக்குவிக்கும் அந்த மோட்டார் மேல் மட்டத்தில் இல்லாமல் “துளையின் கீழே” வைக்கப்பட்டிருக்கிறது. இதன் விளைவாக, துரப்பணத் துளையிடும்போது துரப்பணத் துளையிடும் குழாயின் முழு நீளமும் சுழல்வது கிடையாது. இருந்தபோதிலும், அத்தகைய ஆழங்களில் துரப்பணத் துளையிடுவது களைப்பூட்டும் காரியம். ஒரு மணிநேரத்திற்கு ஓரிரண்டு மீட்டர் கீழே துளைபோட சிரமப்படுவது, மாற்றிப் பொருத்தப்படுவதற்கு முன்பாக ஒவ்வொரு அலகும் 50 மீட்டர் பாறையைக் கடுமையாக ஊடுருவி துளைக்கிறது. இந்தக் கருவிக்குப் பக்கத்தில் வழிகாட்டி நம்மை கூட்டிக்கொண்டு செல்கையில், அலகை மாற்றும் நோக்கத்திற்காகவே துரப்பணத் துளையிடும் குழாயானது துளையிலிருந்து எடுக்கப்பட்டு நிறுத்தப்பட்டிருப்பதை நாம் பார்க்கிறோம்.

பிரமாண்டமான இயந்திர மனித கைகள் ஒவ்வொரு 40 மீட்டர் குழாய் பகுதியையும் இறுகப் பற்றி தொடர்பை நீக்குகின்றன. குழாய்-கையாளும் முறை இத்திட்டத்தின் கவனத்தை ஈர்க்கும் மற்றொரு அம்சமாக இருக்கிறது. குழாயை ஏற்றியிறக்குவது அல்லது துரப்பணத் துளையிடும் வல்லுநர்கள் விவரிக்கிற பிரகாரம் ஒரு சுற்றுப்பயணம் செய்வதன் சிரமமேற்கும் செயல்பாட்டைத் துரிதப்படுத்த இந்த முறை புதிதாக வடிவமைக்கப்பட்டது. இதற்குக் குறுக்கு வழியே கிடையாது. மஞ்சள் தொப்பியை அணிந்து கொண்டிருக்கும் உழைப்பாளியின் சிரிக்கும் முகம் அடியிலிருந்து உற்றுப் பார்த்து விவரித்தது: “அலகை மாற்ற, நாங்கள் எல்லாவற்றையும் வெளியே எடுக்க வேண்டும்!”

மாதிரிகளிலிருந்து நாம் என்ன அறியவருகிறோம்?

நாம் ஆய்வகத்தைப் பரிசோதனை செய்கையில், பாறையின் மாதிரிகள் வரிசைவரிசையாக அடுக்கங்களில் இருப்பதைக் கண்டு பிரமிப்படைகிறோம். இந்த மாதிரிகள் எவ்வாறு பூமியிலிருந்து எடுக்கப்படுகின்றன? இரண்டு வேறுபட்ட முறைகளில்.

ஒரு முறையானது உள்ளீடு துளைத்தலாகும், பாறை உருளைகள் இதன் வாயிலாக எடுக்கப்படுகின்றன. ஆய்வகத்தில் இந்த உள்ளகங்களின் பண்பைக் கவனிப்பது உடனடியாக செய்யப்படுகிறது. ஏன் இந்த அவசரம்? ஏனெனில், அந்த ஓட்டில், பாறை மிகுந்த அழுத்தத்திற்குள்ளாகிறது. ஒவ்வொரு உள்ளகமும் நிலத்திற்கு மேலாக இருக்கும் முதல் சில நாட்களின்போது எவ்வாறு இறுக்கத்தைத் தளர்த்துகிறது என்பதைக் கவனிப்பதன் மூலம் புவி இயற்பியலாளர்கள் இந்த அழுத்தத்தைப் பற்றி அதிகம் ஊகிக்கின்றனர்.

மாதிரிகளை எடுப்பதற்கு மிகப் பொதுவான முறை சாதாரண துரப்பணத் துளையிடும்போது ஆகும். அந்த அலகைக் குளிரச் செய்து, வெட்டிய துண்டுகளை வெளியேற்ற துரப்பணத் துளையிடும் குழாயில் திரவம் பம்ப் செய்யப்படுகிறது. ஃபில்டரால் பிரித்தெடுக்கப்படுவதற்கு அழுத்தம் திரவத்தையும் துண்டுகளையும் மேற்பரப்பிற்குத் தள்ளுகிறது. திரவம் திரும்ப பயன்படுத்தப்பட்டு, அந்தத் துண்டுகள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்த ஆய்வுகள் எதைக் காட்டுகின்றன?

ஆய்வுகள் பாறையின் வகையைத் தீர்மானித்து, அதன் மின்சார, காந்த இயல்புகளை முடிவு செய்கின்றன. உலோக தாதுப் படிவங்கள் இருக்கும் இடத்தைப் பற்றிய விவரக் குறிப்புகள் திரட்டப்படுகின்றன. பாறையின் அடர்த்தி ஒரு நிலநடுக்கம் எவ்வளவு வேகமாகப் பூமியினூடே செல்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

மேற்பரப்புக்கும் 4,000 மீட்டர் மற்றும் அதற்கும் மேலாக உள்ள ஆழங்களுக்குமிடையே இரு திக்குகளிலும் தொடர்ந்த நீர் இயக்கத்தையுங்கூட ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. “சுரங்கங்களிலும் சுரங்க வாயிற்குழிகளிலும் தீங்கு விளைவிக்கும் வஸ்துக்களை நீக்குவதன் பிரச்சினைகள்மீது இது முற்றிலும் புதிய ஒளி வீசுகிறது” என்று விஞ்ஞான பத்திரிகையாகிய நாடுர்விஸ்ஸன்ஷாஃப்லைக் ருண்டுஷாவ் (இயல் விஞ்ஞான விமர்சனம்) என்ற விஞ்ஞான பத்திரிகை குறிப்புரைக்கிறது.

நம் வழிகாட்டிக்கு மனமார்ந்த பிரியாவிடையோடு நம் சுற்றுப்பயணம் நிறைவுபெறுகிறது. இந்தத் திட்டத்தின் போலிப்பெருமையற்ற அவருடைய விவரிப்பு, குறிப்பிடத்தக்க இந்தச் செயல் சாதாரணமாகிவிட்டிருக்கும் ஒரு வல்லுநரின் முத்திரையை உடையதாயிருந்தது. விஞ்ஞானிகளுக்கு, விண்டிஷெஷென்பாக் சர்வசாதாரணமாகத் தோன்றலாம், ஆனால் நமக்கு, நம்முடைய விஜயம் மிக விசேஷித்த ஒன்றாக இருந்தது.

[பக்கம் 10-ன் படங்கள்]

மேலே: துரப்பணத் துளையிடும் கருவியிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட அளக்கும் உள்ளகங்கள்

இடது: பூமி மேலோட்டின் மாதிரி

[படத்திற்கான நன்றி]

KTB-Neuber