L’une des facettes les plus étranges de l’exploration moderne est que nous avons maintenant plus d’expérience de la surface de Mars que de la couche de terre qui n’est pas trop éloignée de nos pieds. Presque tout ce que nous savons sur le manteau - la couche semi-fondue de la planète sous la croûte de 1 800 km d’épaisseur - provient indirectement: simulations sur ordinateur, roches dérivées du manteau menant à la surface et observation des ondes sismiques qui se déplacent à travers le manteau.
Le groupe international de scientifiques qui compose le Programme intégré de forage océanique (IODP) espère toutefois que cela changera bientôt. Dans le cadre d'un nouveau projet, ils prévoient de creuser environ 5 km dans la terre sous l'océan Pacifique pour atteindre le manteau et de recueillir des échantillons de roches du manteau pour la première fois de l'histoire de l'humanité. Damon Teagle, géochimiste à l’Université de Southampton en Angleterre et l’un des responsables du projet, a déclaré à CNN que ce serait «l’activité la plus difficile de l’histoire des sciences de la Terre».
Le projet Mohole, le premier effort pour percer la croûte jusqu'au manteau, a atteint 600 pieds sous le fond marin au large du Mexique avant d'être abandonné en 1966. Les tentatives ultérieures ont été de plus en plus profondes. Le 6 septembre, le navire de forage Chikyu de l'IODP , établir un record du monde en forant près de 7 000 pieds au-dessous du fond marin au large du Japon et en amenant des échantillons de roches
Le navire de forage Chikyu, photographié au large des côtes du Japon, sera utilisé pour creuser jusqu’au manteau. (Image via IODP) Ce nouveau projet ambitieux vise à aller presque trois fois plus loin. Les scientifiques de l'IODP ont sélectionné trois sites différents dans le Pacifique, où la croûte est la plus fine - elle s'est formée assez rapidement au niveau des dorsales médianes, où la nouvelle croûte se cristallise à mesure que les plaques se séparent. Bien que le forage en mer d'un navire flottant pose de nombreuses difficultés, passer à travers les plaques océaniques qui composent le fond marin est un moyen beaucoup plus facile d'accéder au manteau que d'essayer de percer les plaques continentales - la croûte océanique varie de quatre à six miles d'épaisseur, alors que les continents vont 20 à 30 miles.
Néanmoins, pénétrer dans la croûte océanique constituera un défi sans précédent. Le projet coûtera au moins 1 milliard de dollars, dont certains doivent encore être levés, et les forages vont probablement prendre des années. L'équipement sera abaissé par plus d'un kilomètre d'eau et le stress que subissent les forets en carbure de tungstène lorsqu'ils broyent des roches de fond marin ignées dures nécessite le remplacement de chaque foret après seulement 50 à 60 heures d'utilisation.
En raison de la pression exercée par la roche pénétrante, les forets devront être remplacés après seulement 50 à 60 heures d'utilisation. (Image via IODP) L'étroitesse extrême du trou lui-même (seulement 11 pouces de large) augmente également la difficulté de l'opération. «Cela équivaudra à suspendre une ficelle d'acier de la largeur d'un cheveu au fond d'une piscine et à l'insérer dans un trou de 1 1/10 mm de large au fond, puis à percer quelques mètres dans les fondations. Teagle a dit.
Au fur et à mesure que la foreuse descend, l'équipe récupérera à plusieurs reprises des carottes de roche d'environ 3 pouces de diamètre et 30 pieds de long à étudier par les scientifiques. Si la mission réussit à atteindre le manteau, les retombées scientifiques seront considérables, car des échantillons de roches de manteau aideront les géologues à mieux comprendre la couche qui constitue plus de 84% du volume de la planète. «C’est le moteur qui détermine le fonctionnement de notre planète et pourquoi nous avons des tremblements de terre, des volcans et des continents», a déclaré Teagle. «Nous avons les caricatures de manuels scolaires, mais les connaissances détaillées font défaut.»
Pour Teagle et d’autres, cette mission représente également le genre de projet ambitieux et ambitieux qui peut inspirer des générations de jeunes à s’impliquer dans la science, comme les missions Apollo de la NASA et le plus récent rover Curiosity. Teagle dit qu'atteindre le manteau avec succès serait révolutionnaire et laisserait un nouvel «héritage de connaissances scientifiques fondamentales».
