¿Podríamos perforar un agujero en el núcleo de la Tierra? ¿Cuanto tiempo tardaría? ¿Sería una mala idea hacerlo? ¿Qué tal usar un láser para perforar?

No con la tecnología actual.

Perforando en el centro de la Tierra, es decir, casi 6000 kilómetros debajo de la superficie. Imagine el tipo de presión y temperatura a esa profundidad. Tanto, que incluso el hierro y el níquel se resienten en forma fundida en el núcleo externo, y vuelven a una bola sólida de hierro en el núcleo interno, solo por la presión.

Los rusos tienen el récord de ir a lo más profundo, con el Kola Superdeep Borehole, hasta 12.262 kilómetros de profundidad.

Carcasa para el taladro URALMASH-1500

Si, 12 Kms. Es lo más profundo que hemos sido.

Ot todo se reduce a una cuestión de metalurgia. Los rusos tuvieron que detenerse a los 12 Kms. porque las brocas no pudieron soportar las temperaturas de 180 grados centígrados. La perforación se detuvo en 1996 y el sitio fue abandonado en 2008. Puede visitarlo si visita el distrito de Pechgensky en la península de Kola, coordina 69 ° 23′46.39 ″ N 30 ° 36′31.20 ″ E.

Y no, no puedes descender al pozo. Eso es porque el diámetro de la tubería es poco más que el de una tubería de ducha.

El pozo real

Incluso si fuera posible, sería una idea extraordinariamente mala. Ahí abajo hay una gran cantidad de calor y presión, y todo ese calor y presión normalmente está restringido por la capa gruesa de roca de la corteza que se encuentra sobre ella.
De hecho, ya hay algunos agujeros en toda la corteza terrestre. Esos se llaman “volcanes”.
Piensa en hacer más de eso.

El récord actual del pozo perforado más profundo lo posee Kola Superdeep Borehole, perforado desde 1970 hasta 1994 hasta los 12,261 metros (~ 7.5 millas). La perforación se ha detenido después de que la temperatura de la roca haya excedido los 180 ° C (~ 356 ° F) a esta profundidad, haciendo imposible la perforación adicional.

A esa profundidad, se necesitaba una nueva tecnología. Si bien las tecnologías de perforación han avanzado en más de 20 años desde la perforación de Kola Superdeep Borehole, la tecnología de perforación súper profunda no ha avanzado tanto, ya que no es tan viable comercialmente (el pozo perforado tenía solo 9 pulgadas de diámetro, e incluso imaginando extraer algo de esa profundidad acercándose a la ciencia ficción).

Entonces, para responder la pregunta … 7.5 millas probablemente sea el hoyo más profundo que es posible perforar.

21 min aproximadamente.
Veamos la derivación: usaremos 2 leyes aquí:
1. Ley de gravitación de Newton: [matemáticas] F _g = \ frac {GM_1 M_2} ​​{r ^ 2} [/ matemáticas]
2. Ley de Gauss: [matemáticas] \ int E.ds = \ frac {m_c G} {1} [/ matemáticas]; extendido desde la electrostática.

Ahora, podemos considerar que la Tierra está hecha de “capas” de materia, por lo que una esfera sólida se divide esencialmente en “capas” concéntricas de materia, que son huecas:
Algo así, pero las capas concéntricas llenan toda la esfera.
Por el tiempo necesario, necesitamos saber la aceleración de la masa en función del radio (o profundidad) en la tierra.
Ahora, la ley de Gauss establece que el campo gravitacional dentro del caparazón es cero, ya que la masa contenida es cero. (nuestra masa aquí es la masa de prueba)
Por lo tanto, cualquier aceleración se debería a la masa en las “capas internas” de la Tierra. Por lo tanto,

g = acc. debido a la gravedad = [matemáticas] \ frac {G M_e} {(R_e) ^ 2} [/ matemáticas].
en la superficie A cualquier distancia, es:
[matemáticas] \ frac {G M_e (r)} {r ^ 2} [/ matemáticas]
Además, [math] g_e = \ frac {G \ times 4 \ times \ pi \ rho r ^ 3} {3 \ times r ^ 2} [/ math]. Simplificando la densidad [math] \ rho = \ frac {3 \ times M_e} {4 \ pi R_e ^ 3} [/ math]
Por lo tanto, [math] g_e = g_s \ frac {r} {R} [/ math].
Tomando positivo como r hacia afuera, obtenemos,
[matemáticas] F_g = -mg \ frac {r} {R} \ implica F = -kr [/ matemáticas],
k = [matemáticas] \ frac {m g_s} {R_e} [/ matemáticas], ¡que es la ecuación de un movimiento armónico simple!
Por lo tanto, el tiempo necesario para llegar al centro = un cuarto del período de tiempo. Ahora toma
[matemáticas] T = 2 \ pi \ sqrt \ frac {mR} {gm} [/ matemáticas]
[matemáticas] T = 2 \ pi \ sqrt \ frac {R} {g} [/ matemáticas].
g = 9.8 m / [matemática] seg ^ 2 [/ matemática], y R = [matemática] 6.37 \ veces 10 ^ 6 m [/ matemática], radio ecuatorial. Por lo tanto, el tiempo es 84/4 = 21 min (aprox.).

Más información: @Gravity Force dentro de una carcasa esférica
@Gravity Force de una concha esférica

Hay pruebas más rigurosas. ¡Este es, con mucho, el más simple!

¿Alguna vez intentas perforar un agujero en la melaza?

La misma cosa.

Bueno, eso supone que puedes encontrar una sustancia que pueda resistir el calor o crear un campo de fuerza basado en leyes físicas aún desconocidas.

La temperatura del núcleo de la tierra es 5430 ° C, o 9800 ° F. El elemento con el punto de fusión más alto es tungsteno a 3414 ° C, o 6177 ° F. Los cristales de diamante reales son ligeramente más altos a 3550 ° C.

Entonces, ¿de qué vas a hacer la broca? A menos que el taladro tenga 4000 millas de largo, necesitará algunos tubos para que la roca líquida de alta presión que constituye la mayor parte de la tierra no llene las bolsas de aire como lo haría la melaza.

Está a unos 10,000 grados F allí abajo, casi tan caliente como el sol. El metal líquido fundido que forma el núcleo externo gira más rápido que la superficie de la tierra. Creo que la respuesta es no.
http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowa …
http: //news.nationalgeographic.c …

No, es completamente inviable perforar un agujero a través de la Tierra, e incluso si pudiera no habría manera de mantenerlo abierto. Sería más fácil construir un agujero transdimensional que tuviera una entrada en un lado de la Tierra y el otro en el otro lado de la Tierra, en ese caso el tránsito de un lado de la Tierra al otro sería instantáneo.

En la improbabilidad de que un túnel fuera realmente construido y estable, caerías a 32.174 049 pies / s² cuando entras en el túnel, pero caerías cada vez más despacio al llegar al centro de la Tierra, la resistencia del aire te reduciría significativamente durante su descenso y pasaría por el centro de la Tierra y luego viajaría unos pocos cientos de pies antes de ser arrastrado lentamente hacia el centro de la Tierra, llegando finalmente a descansar en el centro de la Tierra.

Eso supone que el túnel se llenaría de aire, sería un poco más probable que el túnel se llenara de agua o algún otro líquido que pueda soportar la increíble presión contra las paredes del túnel a medida que viaja a través de la Tierra. Es probable que el líquido fluya a una velocidad significativa para que también pueda enfriar las paredes del túnel y transportar cualquier recipiente que usaría para transportar personas u objetos de un lado de la Tierra al otro.

Hay muchos proyectos de perforación científica, aunque estos no se acercan al núcleo de la tierra (y tampoco lo hace la perforación por petróleo)

Hay una revista revisada por pares para los resultados: Scientific Drilling Journal

Algunos proyectos interesantes incluyen:

Programa integrado de perforación oceánica
ANDRILL en la Antártida
Proyecto Alpine Fault en Nueva Zelanda
El pozo de Kola Superdeep

Mucha investigación y muchos artículos publicados sobre los hallazgos.

Justo en la parte superior de mi cabeza, lo primero sería que me preocuparía la presión ahora liberada sobre el núcleo de la Tierra. Espero que todo el túnel no esté lleno de lava y que resulte un gran volcán doble antípoda.

Pero lleva tu experimento mental a su extensión. Perforamos el agujero, lo limpiamos y lo abrimos a los océanos. El orificio debe llenarse completamente con agua desde ambos extremos, y luego detenerse, con toda el agua perfectamente equilibrada entre los dos extremos (el agua en el medio (el núcleo) experimentaría básicamente el equivalente de gravedad cero, igual) partes de la tierra estarían en todos lados, tirando de ella con la misma gravedad).

Un experimento similar es perforar el agujero y luego dejar caer un elevador por un extremo. El elevador gritaría hacia el centro de la tierra debido a la aceleración de la atracción gravitacional, luego, cuando alcanza el núcleo, la fuerza de aceleración se detiene y luego se vuelve negativa. Para entonces, el elevador se mueve tan rápido que sale volando por el núcleo y hacia el otro extremo. Y ahora toma la misma cantidad de tiempo para que la fuerza de gravedad de aceleración negativa trabaje contra el impulso del elevador y disminuya la velocidad y luego pare el elevador, ya que el elevador tarda en llegar al otro extremo, donde dejaría de moverse (por cierto volver a caer hacia el otro extremo). Sin fricción en el sistema, esto oscilaría para siempre.

Tengo la sensación de que el mismo tipo de equilibrio eventualmente se apoderaría del agua del océano en su túnel. Y creo que una vez que el túnel estaba lleno, el agua existente en el túnel evitaría que el agua ARRIBA se mueva hacia el núcleo (como el elevador oscilante). Entonces terminarías con un túnel lleno de agua que no se mueve.

El volumen de un cilindro es pi * radio-cuadrado * longitud.
El radio del túnel es de 2.5 km, por lo que el radio al cuadrado es de 6.25 km ^ 2
El diámetro de la Tierra (longitud del cilindro) es de 8000 millas o 12.875 km
Entonces 3.14 * 6.25 km ^ 2 * 12,875 km = 252,671.875 km cúbicos, según mis cálculos rápidos. Una referencia rápida descubrió que los océanos de la Tierra contienen aproximadamente 1,385,999,652,414 km cúbicos de agua, por lo que la cantidad en el túnel sería aproximadamente 1,8 veces 10 ^ -5 POR CIENTO (0.000018%) de toda el agua en el océano. Duda que eso afecte tanto a las mareas, a menos que las aberturas en el túnel tengan efectos hidrodinámicos en las corrientes que dudo que puedan calcularse en este momento, ¡ciertamente no por mí!
Vaya, qué experimento mental. Hice esto fuera de mi cabeza, así que si me equivoqué en algún lado, disculpas y advertencia.

Los rusos lograron perforar 12 kilómetros antes de que fallara su taladro de diamante, el radio de la tierra es de más de 6000 kilómetros, que es el 0.2% de la distancia al centro.
Básicamente no tenemos la tecnología para rayar siquiera la superficie y hace mucho calor en el núcleo, el hierro fundido rodea un núcleo interno de hierro sólido casi tan caliente como la superficie del Sol. La presión allí también es extremadamente alta.
Algo así como 100 gigapascales (1.5 millones de psi 100,000 atmósferas)

http://www.colorado.edu/physics/ …

La verdad perfecta es que, si bien planteamos la hipótesis de que la Tierra tiene un núcleo fundido de hierro y níquel, no tenemos absolutamente ninguna idea o prueba de que sea real, ¡ninguna en absoluto! Curiosamente, la NASA ha enviado una serie de imágenes de planetas y lunas de planetas dentro de nuestro sistema solar, y en él podemos ver depresiones polares definidas, algunas de las cuales parecen “agujeros”. ¡Sabemos que cuando la NASA lanzó un cohete a propósito a la luna, sonó como una campana durante días! ¿No te parece una esfera algo hueca? Es interesante notar que si bien había imágenes originales del área polar ártica que mostraban una depresión circular similar que se parecía mucho a un agujero, y el almirante Byrd, que exploró la región del Polo Norte, declaró que en realidad vio restos de plantas verdes flotantes y pastando mamuts como criaturas en los lejanos climas del norte, y voló hacia una tierra hueca, sí, lo dije, una tierra hueca, no yo, pero el almirante Byrd de la Marina de los EE. UU. a vuelos de fantasía, que tenía su propio “sol” interior y era cálido, con ríos que fluían y verdes campos de pastoreo y árboles y plantas con flores.

Ahora no estaba allí, no estaba bebiendo oxígeno o sufriendo de hipoxemia o hipoxia de oxígeno. Ambas condiciones peligrosas que pueden causar confusión. Tampoco presencié nada que me llevara a concluir que puede haber una tierra hueca, pero seguro que es una hipótesis interesante, excepto en este caso, supuestamente hay testigos de distinta reputación y alta estación militar que afirman que la experimentaron, a diferencia de científicos que plantean la hipótesis de que la Tierra tiene un núcleo fundido de hierro y níquel. ¿Me entiendes?

Digamos, por el bien de los argumentos, que los científicos que afirman que la tierra es hueca son delirantes y que tienen un núcleo fundido compuesto de metales radiactivos fundidos sobrecalentados, porque el calor interior del núcleo se basa en elementos radiactivos en descomposición de acuerdo con el Los mismos científicos que nunca han estado allí y teorizan. Cualquier broca y tubo extensor sobre el cual se uniría la broca, se ablandaría, bajo la extrema presión y calor, hasta el punto de “plastificarse” hasta que finalmente se derrita. Por lo tanto, actualmente sería imposible dados los materiales a nuestra disposición hoy en día construir la plataforma de perforación para resistir el calor y la presión.

Ahora supongamos que el centro de la Tierra es realmente hueco. En este caso, sería posible perforarlo. Pero con la tecnología de perforación actual, llevaría unos cien años o más alcanzar las profundidades a las que se supone que existe el núcleo. Y si el núcleo está fundido y bajo presión, estaría creando una fisura artificial a través de la cual la presión subyacente y el magma escaparían a la superficie; aunque existe alguna conjetura de que antes de que eso pudiera suceder, debido al pequeño diámetro del orificio perforado, se sellaría a sí mismo a medida que el magma fundido fluyera por el orificio a través de las antiguas formaciones rocosas endurecidas circundantes. No habría una cantidad suficiente de magma fundido en erupción que pudiera causar la formación de un volcán o la apertura de un respiradero y permitir que escape suficiente lava.

Soy optimista, diría que sí .

Digamos que somos capaces de sintetizar compuestos que tienen un punto de fusión suficientemente superior a la temperatura interna máxima de la Tierra (digamos, >> 15000F) y que los compuestos se sintetizan a partir de elementos abundantemente disponibles, como el carbono que tiene El punto de fusión más alto. Y podemos construir tuberías, taladros, maquinarias, etc., utilizando los nuevos compuestos.

Digamos que tenemos suficiente fuerza de voluntad, mano de obra y fondos y comenzamos a cavar desde extremos opuestos simultáneamente; Sí, podemos construirlo. Quiero decir que estamos mirando el futuro.

Si somos capaces de sintetizar un nuevo compuesto, incluso podríamos construir un barco / nave espacial (?), Alimentado con probablemente un nuevo combustible, que pueda superar la enorme atracción hacia el centro mientras nos alejamos de él.

¿Pero vale la pena construir un túnel así? ¿Tendremos una razón suficientemente buena para construirlo (sí, en el futuro)?

Eso es. Justo debajo de la tapa se encuentra un agujero profundo de 12,262 metros (40,230 pies), el más profundo del mundo.

Sí, debajo de esa cosa.

Aquí está lo delgado de lo que sucedió: en la década de 1970, Rusia estaba llevando a cabo un montón de proyectos de perforación en la parte norte del país para tratar de perforar lo más lejos posible del núcleo de la tierra. En 1989, alcanzaron la profundidad de 12,262 metros en lo que ahora se conoce como el Kola Superdeep Borehole. Este es el agujero hecho por el hombre más profundo hasta la fecha.

Hoy está abandonado, ya que la falta de fondos obligó al proyecto a cerrar. Así es como se ve hoy.

Fuente: Kola Superdeep Borehole

Infinita cantidad de tiempo !!!!
El núcleo está tan caliente que el metal está en estado líquido y también tiene una presión muy alta.
No tenemos ningún metal que pueda alcanzar el núcleo mediante perforación. Ya que se funde y no hay más perforaciones.
Si tal vez podemos hacer un súper metal o material que pueda soportar esas altas temperaturas y presiones, tenemos que perforar hasta el manto (capa superior sobre el núcleo) solo
El núcleo ya es líquido. No es gran cosa hacer un agujero en el interior del núcleo.

Respuesta corta: sí, es posible.

Respuesta larga. Llegar al núcleo no es realmente un objetivo que debemos alcanzar. No es muy amigable para los humanos y tenemos muchos recursos más cerca de la superficie.

La otra razón es la practicidad. Es mucho más eficiente energéticamente (en casos de minería, por lo general, la energía es aproximadamente = costo) raspar la roca con una máquina que tratar de hacerla explotar con explosivos. Con los explosivos, se pierde energía porque no necesariamente viajará en la dirección que desea, incluso con cargas en forma. También existe un mayor riesgo de crear un derrumbe con explosivos que los equipos de minería convencionales. También podría encontrarse con una bolsa de gas natural, que podría encenderse y causar explosiones secundarias no deseadas y probablemente no deseadas que son difíciles de predecir o controlar.

Nunca podemos cavar / perforar un agujero en el centro de la Tierra. Solo podemos hacerlo si la tierra deja de girar y la fuerza más débil no existe.

Editar: Acabo de ver la segunda parte de la pregunta, “¿qué pasa con los taladros láser (estoy considerando uno de plasma, similar al utilizado en las industrias) …?”

La razón principal por la que no podemos perforar allí es el calor. Y no puedes hacer un agujero en los metales líquidos.

Ciertamente es una mala idea pensar que perforar hasta el núcleo de la Tierra y, sobre todo, esto no se puede implementar por varias razones, como explican otros escritores como:

1. Debido a la naturaleza viscosa de la tierra por debajo de 30 km, un agujero no puede sobrevivir por sí solo, se cerrará.

2. Debido al aumento de la temperatura (hasta 3000 grados C) a medida que se acerca al núcleo, ningún dispositivo (broca de perforación) funcionará / sobrevivirá, se derretirá.

3. La presión también aumenta con la profundidad, en el momento en que alcanza una presión superior a 150 MPa, será difícil mantener la presión en la broca (suponiendo una roca sólida).

4. Sobre todo, el medio viscoso y líquido de la tierra más allá de los 70-80 km de profundidad a alta presión tratará de exudarse con emisiones gaseosas peligrosas, poniendo en peligro la vida del perforador.

Las condiciones 2, 3 y 4 son imaginarias porque no puede alcanzar esa profundidad de perforación ya que no hay nada sólido para perforar. ¿Ahora te imaginas lo mala que es la idea?

Lo más profundo que han recorrido son unas pocas millas, porque se vuelve exponencialmente más difícil de perforar: cada vez que se desgasta el taladro, tiene que levantar y desenroscar toda la tubería, que se alarga cada vez más. También sigue obteniendo más fricción e inclinación a medida que la tubería se alarga y el camino se vuelve más ondulado. En algún lugar alrededor de 5 millas, es demasiado lento y costoso para continuar. La corteza es mucho más gruesa que eso, y el centro está casi mil veces más lejos, por lo que no hay muchas esperanzas de acercarse al núcleo.

Hasta ahora, lo más profundo que han perforado es aproximadamente 7 millas. El agujero se derrumbó por debajo de la marca de 5 millas debido al calor y la presión. Las brocas seguían rompiéndose.

Estos agujeros cuestan muchos cientos de millones de dólares.

Algún día, con tecnología futura, podría ser posible perforar a través de la corteza y el manto, hasta el borde del núcleo externo líquido. Sin embargo, para entonces tendremos ciudades en Marte. En otras palabras, tan lejos en el futuro que no es ciencia sino más bien ciencia ficción.