Naš planet se sastoji od tri glavna dijela (geosfere). Jezgra se nalazi u središtu, iznad nje se proteže gust i viskozan plašt, a prilično tanka kora je najviši sloj Zemljinog čvrstog tijela. Granica između kore i plašta naziva se Mohorovichičeva površina. Dubina njegove pojave nije ista u različitim regijama: ispod kontinentalne kore može doseći 70 km, ispod oceanske - samo oko 10. Što je to granica, što znamo o njoj, a što ne znamo, ali možemo pretpostaviti?
Počnimo s poviješću problema.
Otvaranje
Početak 20. stoljeća obilježen je razvojem znanstvene seizmologije. Niz snažnih potresa koji su imali razorne posljedice pridonijeli su sustavnom proučavanju ovog strašnog prirodnog fenomena. Započelo je katalogiziranje i mapiranje izvora instrumentalno zabilježenih potresa, a počele su se aktivno proučavati značajke seizmičkih valova. Brzina njihova širenja ovisi o gustoći i elastičnostiokoliš, što omogućuje dobivanje informacija o svojstvima stijena u utrobi planeta.
Otvaranja nisu dugo čekala. Godine 1909. jugoslavenski (hrvatski) geofizičar Andrija Mohorovichic obradio je podatke o potresu u Hrvatskoj. Utvrđeno je da seizmogrami takvih plitkih potresa, dobiveni na postajama udaljenim od epicentra, nose dva (ili čak više) signala jednog potresa - izravni i lomljeni. Potonji je svjedočio o naglom (od 6,7-7,4 do 7,9-8,2 km/s za longitudinalne valove) povećanju brzine. Znanstvenik je ovaj fenomen povezao s prisutnošću određene granice koja razdvaja slojeve podzemlja s različitim gustoćama: plašt koji se nalazi dublje, koji sadrži guste stijene, i koru - gornji sloj, sastavljen od lakših stijena.
U čast pronalazača, sučelje između kore i plašta nazvano je po njemu i poznato je kao Mohorovichikova (ili jednostavno Moho) granica više od stotinu godina.
Gustoća stijena koje razdvaja Moho također se naglo mijenja - od 2,8-2,9 do 3,2-3,3 g/cm3. Nema sumnje da ove razlike ukazuju na različite kemijske sastave.
Međutim, pokušaji da se dođe izravno do dna zemljine kore do sada su propali.
Projekt Mohole - Početak preko oceana
Prvi pokušaj dosezanja plašta napravili su SAD 1961.-1966. Projekt je nazvan Mohole - od riječi Moho i hole "rupa, rupa". Trebalo je postići cilj bušenjem oceanskog dna,proizvedeno iz testne plutajuće platforme.
Projekt je naišao na ozbiljne poteškoće, sredstva su bila prekomjerna, a nakon završetka prve faze radova Mohol je zatvoren. Rezultati pokusa: izbušeno je pet bušotina, dobiveni su uzorci stijena iz baz altnog sloja oceanske kore. Uspjeli smo izbušiti dno na 183 m.
Kola Superdeep – probušite kontinent
Do danas njezin rekord nije oboren. Najdublja istražna i najdublja vertikalna bušotina postavljena je 1970. godine, a radovi su se izvodili s prekidima do 1991. godine. Projekt je imao mnogo znanstvenih i tehničkih zadataka, neki od njih su uspješno riješeni, otkopani su jedinstveni uzorci stijena kontinentalne kore (ukupna duljina jezgri bila je preko 4 km). Osim toga, tijekom bušenja došlo se do niza novih neočekivanih podataka.
Rasjašnjavanje prirode Mohoa i utvrđivanje sastava gornjih slojeva plašta bili su među zadacima Kola Superdeep-a, ali bunar nije dosegao plašt. Bušenje je zaustavljeno na dubini od 12.262 m i nije nastavljeno.
Moderni projekti su još uvijek preko oceana
Unatoč dodatnim izazovima dubokog morskog bušenja, trenutni programi planiraju doći do granice Mohoa kroz oceansko dno, budući da je Zemljina kora ovdje mnogo tanja.
Trenutno ni jedna zemlja ne može izvesti tako veliki projekt kao što je ultra-duboko bušenje kako bi se sama dosegla do krova plašta. Od 2013. u okviru Međunarodnog programaIODP (International Ocean Discovery Program: Exploring the Earth Under the Sea) provodi projekt Mohole to Mantle. Među njegovim znanstvenim ciljevima je dobivanje uzoraka materije plašta bušenjem ultra-duboke bušotine u Tihom oceanu. Glavni alat u ovom projektu je japanski brod za bušenje "Tikyu" - "Zemlja", sposoban osigurati dubinu bušenja do 10 km.
Možemo samo čekati, i ako sve prođe kako treba, 2020. znanost će konačno imati dio plašta iskopanog iz samog plašta.
Daljinsko ispitivanje će pojasniti svojstva Mohorovičićeve granice
Budući da je još uvijek nemoguće izravno proučavati podzemlje na dubinama koje odgovaraju pojavljivanju presjeka kora-plašt, ideje o njima temelje se na podacima dobivenim geofizičkim i geokemijskim metodama. Geofizika pruža istraživačima duboko seizmičko sondiranje, duboko magnetotelursko sondiranje, gravimetrijska istraživanja. Geokemijske metode omogućuju proučavanje fragmenata plaštnih stijena - ksenolita iznesenih na površinu, i stijena uvučenih u zemljinu koru tijekom različitih procesa.
Dakle, ustanovljeno je da Mohorovichičeva granica razdvaja dva medija različite gustoće i električne vodljivosti. Općenito je prihvaćeno da ova značajka odražava kemijsku prirodu Mohoa.
Iznad sučelja nalaze se relativno lagane stijene donje kore, koje imaju glavnusastav (gabroidi), - ovaj sloj se konvencionalno naziva "baz alt". Ispod granice su stijene gornjeg plašta - ultramafični peridotiti i duniti, au nekim područjima ispod kontinenata - eklogiti - duboko metamorfizirane mafičke stijene, moguće relikti drevnog oceanskog dna, uneseni u plašt. Postoji hipoteza da je na takvim mjestima Moho granica faznog prijelaza tvari istog kemijskog sastava.
Zanimljiva karakteristika Mohoa je da je oblik granice povezan s reljefom zemljine površine, zrcali ga: ispod udubljenja granica je podignuta, a ispod planinskih lanaca savija se dublje. Posljedično, ovdje se ostvaruje izostatska ravnoteža kore, kao da je uronjena u gornji plašt (radi jasnoće, prisjetimo se sante leda koja pluta u vodi). Zemljina gravitacija također "glasuje" za ovaj zaključak: Mohorovichičeva granica sada je globalno dubinski mapirana zahvaljujući rezultatima promatranja gravitacije s europskog satelita GOCE.
Sada je poznato da je granica pokretna, može se čak i urušiti tijekom velikih tektonskih procesa. Na određenoj razini tlaka i temperature ponovno se formira, što ukazuje na stabilnost ovog fenomena zemljine unutrašnjosti.
Zašto je to potrebno
Zanimanje znanstvenika za Mohoa nije slučajno. Osim velike važnosti za fundamentalnu znanost, vrlo je važno razjasniti ovo pitanje za primijenjena područja znanja, kao što su opasni prirodni procesi geološke prirode. Interakcija tvari s obje strane presjeka kora-plašt, složeni život samog plašta, odlučujuće utječu na sve što se događa na površini našeg planeta - potrese, tsunamije, razne manifestacije vulkanizma. A bolje ih razumjeti znači točnije predvidjeti.
