Tähelepanu! Artikkel on enam kui 5 aastat vana ning kuulub väljaande digitaalsesse arhiivi. Väljaanne ei uuenda ega kaasajasta arhiveeritud sisu, mistõttu võib olla vajalik kaasaegsete allikatega tutvumine
Puurimislaevad jahivad planeedi karmimaid elukaid
Järgmise kümnendi jooksul peab India ookeani põhjareljeef andma teavet maakera sügavaimate saladuste kohta. Merepõhjast otsivad teadlased vastuseid näiteks küsimusele, miks esineb Maal mandrite triiv. Teiseks loodetakse välja selgitada, kui sügaval Maa sisemuses leidub elusolendeid.
Puurimislaeva JOIDES Resolution meeskonna liikmed tundsid mullu 27. jaanuaril puhkusele minnes end tõeliste maadeavastajatena. Nad olid 40 päeva pikkuse raske tööga suutnud avada teadlastele juurdepääsu täiesti uuele piirkonnale Maal, õigemini sügaval Maa sees.
Mõistatuslik moho kivimikiht paikneb nimelt nii sügaval maakoore all, et seni polnud geoloogid selleni pääsenud. India ookeani põhjas asuval veealusel Atlantise künnisel on moho aga kõigest viie kilomeetri sügavusel. Teadlased on võtnud nõuks järgneva kümne aasta jooksul selle tundmatu kihiga lähemalt tutvust teha, kasutades selleks kahe kõrgtehnoloogilise puurimislaeva teenuseid. Nüüd lõpetaski JOIDES tööde esimese etapi, jõudes 800 meetri sügavusele. Juba sellesama puurimise käigus saadud proovid annavad põhjust nii geoloogia- kui ka bioloogiaõpikute põhjalikuks täiendamiseks.
Maakoor on tundmatu maa
Meie planeedi süvakihte on geoloogide pilgu eest ikka varjanud maakoor. See koosneb ülemisest ja alumisest osast, olles kuni 75 kilomeetri paksune. Ookeaniline maakoor on küll õhem, kuid seal takistavad puurimist vesi ning ka paks settekiht, mis koosneb savist, liivast ja lubjast.
Ühes kohas maakeral on ligipääs mohokihile tavapärasest siiski lihtsam. India ookeani edelaosas paikneval Atlantise künnisel pole ei settekihti ega maakoore ülemist osa. Teadlastele avaneb siit kohe otsepääs maakoore alumisse ossa. Nad peavad puurima üksnes viie kilomeetri sügavusele, et jõuda mohoni.
Mõistatusliku kihini pääseb üksnes merepõhja kaudu
Selle puurimistöö käigus peaksid teadlased jälile jõudma nii mõnelegi saladusele, mida maakoor seni on varjanud. Geoloogid teavad, et maakoort kujundab ookeanide keskmäestike terviklik vöönd, mis ulatub läbi Atlandi ja India ookeani kuni Vaikse ookeanini. India ookeani veealuste mäeahelike riftiorgudes voolab välja magma mitme tuhande kilomeetri sügavusest murrangulõhest, kus kaks maakoorelaama teineteisest eemale liiguvad.
Kuidas see protsess toimub ja milline näeb välja maakoore ristlõige, on siiani lahtine. Mõlemale küsimusele saavad küllap vastuse anda 2,8 meetri pikkused ja 18sentimeetrise läbimõõduga puursüdamikud.
Teadlased loodavad puurproovidest leida viiteid ka sellele, miks maakoorelaamad üldse liiguvad. Maa on teadaolevalt ainus planeet, millel kindlasti esineb kontinentide triiv ehk mandrite ränne. Lisaks toimub Maa vahevöö, maailmamere ja atmosfääri vahel nii vee kui ka CO2 ringlus, mis tagab Maal elukõlbliku kliima püsimise.
Mõistatuslik piir
Ookeaniline maakoor on alles esimene peatus teel maapõue poole. Projekti teine etapp peab plaani järgi teoks saama aastail 2018 ja 2020. Siis pöördub JOIDES Resolution tagasi India ookeani rajatud puuraugu juurde ja jätkab sealt, kus 2016. aastal pooleli jäädi. Seekord on eesmärk süvendada puurauk üle kolme kilomeetri sügavuseks. Piirkonnas seni tehtud uuringud lubavad loota, et sel juhul läbib puur tumeda süvakivimi gabro kihi ja jõuab erilise kivimikihini. Viimane tekkis vahevööst tõusnud materjalist, mis maakoore miljoneid aastaid kestnud kujunemise ajal selle alumise külje külge n-ö kinni külmus. Suurimat läbimurret oodatakse aga projekti kolmandast etapist, mil plaanitakse puurauku veelgi sügavamaks puurida.
Siis astub mängu Jaapani kõrgtehnoloogiline puurimislaev Chikyu, mille varustusse kuulub 30korruselise hoone kõrgune konstruktsioon, mille abil puurmasin läbi laevakere põhja ookeani põhja langetatakse. Tänu kuuele sõukruvile suudab Chikyu püsida täpselt puuraugu kohal, kasutades abivahendina ka arvuteid, GPS-satelliite ja ookeani põhja puuraugu ümber paigutatud väikesi raadiosaatjaid. Puurlaev püsib oma kohal liikumatult ka kolme- kuni neljasõlmelise hoovuse, tormituulte ning isegi 4,5 meetri kõrguste lainete korral.Maakoore sügavusse tuleb jõuda
Maakoore sügavusse tuleb jõuda kolme etapiga
- Tugevad puurterad peavad jõudma kuni 5 kilomeetri sügavusele maakoorde. Töö võetakse ette kolmes etapis. Kahe esimese puurimisega jõuab puurimislaev JOIDES Resolution 3 kilomeetri sügavusele. Siis võtab töö üle jaapanlaste kõrgtehnoloogiline puurimislaev Chikyu.
Chikyu siht on jõuda Mohorovičići piirpinnani (igapäevases kõnepruugis moho). Moho on selgesti eristuv piir, mille olemasolu kohta on teadlased leidnud tõendeid üle terve maakera, analüüsides seismiliste lainete levimiskiirust. Geoloogid ei oska praegu veel öelda, mille vahel see piir täpselt asub. Traditsiooniliselt tõlgendatakse mohot kui litosfääri ja vahevöö vahelist sfääri. Samas eksisteerib teinegi teooria, mille järgi on moho tõke, mis määrab, kui sügavale planeedi sisemusse merevesi tungida saab.
Kui projekti 2020. aastal ellu viidavat kolmandat etappi saadab edu, siis saavad teadlased esimest korda uurida Maa vahevööst võetud proove. Kunagi varem pole see võimalikuks osutunud. See on tähelepanuväärne, kui mõelda, et Kuult toodi 400 kg kivimiproove juba pea poole sajandi eest.
Hetkel kuum
Maakoor kubiseb elust
Tegelikult eeldasid teadlased, et tulemusi saadakse alles kolmandal puurimisel, kuid juba aastail 2015–2016 laevaga JOIDES Resolution võetud esimesed puurproovid olid üllatusrohked. Nimelt leidsid teadlased laeva kliiniliselt puhtas laboris maakoore alumisest kihi gabrost võetud puurproove uurides jälgi elutegevusest. Varem on elu jälgi leitud vaid maakoore ülemisest, poorsemast osast. Nüüd aga leidis mikrobioloog Virginia Edgecombe ka alumise kihi puurproovidest märke adenosiintrifosfaatidest (ATP) – molekulidest, mille abil igasugused eluvormid energiat salvestavad.
Edgecombe ja ta meeskond hoolitsesid piinliku täpsusega selle eest, et proovid ei reostuks merevee või ookeani põhja elustiku jälgedega. Seepärast on teadlane veendunud, et nende leitud jäljed on jätnud mikroorganismid, mis on mereveest suundunud elama sügavatesse kivimikihtidesse ja sealsete oludega kohanenud.
Need sügavustes elavad organismid on bakterid ja arhed. Et sellistes karmides tingimustes ellu jääda, on nad õppinud ära kasutama kohalikke energiaressursse. Näiteks päikeseenergiat asendab keemiline energia, mis tekib siis, kui merevesi tungib paberõhukeste pragude kaudu sügavale maapõue ning reageerib seal kuumade kivimitega.
Võõrapärane elu
Elu leidmine maakoore alumises osas pani teadlased spekuleerima selle üle, kas ookeanilise maakoore allosas võib ehk peituda senitundmatu elustik ja kas seesama ökosüsteem – sel juhul maailma suurim – ulatub alla kuni moho ja vahevööni. Temperatuur on seal vähemalt 500 Celsiuse kraadi, mistõttu organismid peavad välja nägema üsna teistsugused kui maapealsed olendid. See polegi võimatu. Me teame, et on olemas organismid, mis suudavad elada ka temperatuuril 132 Celsiuse kraadi, seega pole välistatud, et elu võib eksisteerida ka veelgi kuumemates keskkondades.
Viimastel aastatel oleme saanud aimu, et elu tuleb toime palju suurema rõhu ning raskemate füüsikaliste ja keemiliste tingimustega, kui varem arvati.
Äärmuslikes oludes eksisteeriva elu avastamine ei mõjutaks üksnes meie planeeti. Ka meie Päikesesüsteemi teistel taevakehadel võib elu olla just sügaval maapinna all.
Võimalike kandidaatidena pakub Edgecombe Saturni kuud Enceladust ja Jupiteri ümber tiirlevat Europat, mille jääkooriku all arvatakse loksuvat sügav vedela vee ookean (vt artiklit lk 40–47). Marsil aga võib olla Maa litosfääriga sarnanev vöönd.
Kui teadlased 50 või 100 aasta pärast praegusele puurimisele tagasi vaatavad, siis ei pruugi nad seda projekti mäletada mohost või vahevööst saadud esimeste proovide tõttu, vaid elu kohta hangitud oluliste teadmiste tõttu.
Viimased lood
Tervis
Universum
Psühholoogia
Tehnoloogia
Maaväline elu
Ajalugu
Loomariik
Taimed
Lugejad küsivad
Füüsika
Sinu keha
Suured teadlased
Tagasi Imeline Teadus esilehele