Mungkinkah Menggali Seluruh Bumi Hingga Sisi Lain?

Faktanya, jika saya bisa menggali langsung ke dalam planet ini, saya akan sampai di Samudera Hindia, sekitar 1.100 mil (1.800 kilometer) sebelah barat Australia. Itu antipode, atau titik berlawanan di permukaan bumi, dari kota saya.

Tapi aku hanya punya sekop taman untuk memindahkan tanah. Saat saya menabrak batu, kurang dari 3 kaki (1 meter) di bawah permukaan, saya tidak bisa masuk lebih dalam.

Sekarang, saya seorang ahli geofisika dan mengetahui lebih banyak tentang struktur bumi. Ini memiliki tiga lapisan utama:

• Kulit luar, yang disebut kerak, merupakan lapisan batuan ringan yang sangat tipis. Ketebalannya dibandingkan diameter bumi sama dengan tebalnya kulit apel dibandingkan diameternya. Saat saya menggali lubang semasa kecil, saya sedang menggali bagian paling atas kerak bumi.
• Mantel yang terletak di bawah kerak bumi jauh lebih tebal, seperti daging apel. Planet ini terbuat dari batuan yang kuat dan berat yang mengalir hingga beberapa inci per tahun ketika batuan yang lebih panas menjauh dari pusat bumi dan batuan yang lebih dingin tenggelam ke arahnya.
• Inti, di pusat bumi, terbuat dari logam cair dan padat yang sangat panas. Suhu di sini adalah 4.500 hingga 9.300 derajat Fahrenheit (2.500 hingga 5.200 derajat Celsius).

Lapisan terluar bumi memberikan tekanan pada lapisan di bawahnya, dan gaya ini terus meningkat seiring dengan kedalaman, sama seperti yang terjadi di lautan – bayangkan bagaimana tekanan di telinga Anda semakin kuat saat Anda menyelam lebih dalam ke bawah air.

Hal ini relevan untuk menggali bumi, karena ketika sebuah lubang digali atau dibor, dinding di sepanjang sisi lubang berada di bawah tekanan yang sangat besar dari batuan di atasnya, dan juga tidak stabil karena terdapat ruang kosong di sebelahnya. Batuan yang lebih kuat dapat menahan gaya yang lebih besar, namun semua batuan bisa runtuh jika tekanannya cukup besar.

Saat menggali lubang, salah satu cara untuk mencegah dinding runtuh ke dalam karena tekanan adalah dengan membuatnya tidak terlalu curam, sehingga miring ke luar seperti sisi kerucut. Aturan praktis yang baik adalah membuat lubang tiga kali lebih lebar dari kedalamannya.

Dinding yang tidak stabil

Lubang terbuka terdalam di bumi adalah Tambang Bingham Canyon di Utah, yang digali dengan ekskavator dan bahan peledak pada awal tahun 1900-an untuk menambang bijih tembaga. Lubang tambang ini memiliki kedalaman 0,75 mil (1,2 kilometer) dan lebar 2,5 mil (4 kilometer).

Karena tambang ini tiga kali lebih lebar daripada kedalamannya dan dindingnya miring, maka dinding lubang tersebut tidak terlalu curam atau tidak stabil. Namun, pada tahun 2013, salah satu lereng runtuh, menyebabkan dua tanah longsor besar yang melepaskan 145 juta ton pecahan batu ke dasar lubang. Beruntung tidak ada korban jiwa, namun tanah longsor tersebut menyebabkan kerugian ratusan juta dolar.

Misalkan Anda mencoba menggali bumi, dan ternyata planet ini padat. (Kita tahu bahwa hal tersebut tidak terjadi, namun ini adalah skenario yang paling sederhana.) Kedalaman sebuah lubang di seluruh planet akan setara dengan diameter Bumi, yang merupakan nama untuk sebuah garis yang melewati pusat lingkaran. . Jadi lubang Anda harus berukuran tiga kali diameter bumi agar bisa stabil.

Jelas, ini adalah tugas mustahil yang akan mengubah bentuk planet sepenuhnya.

Menggali versus mengebor

Pengeboran dapat dilakukan lebih dalam dan lebih cepat dibandingkan penggalian karena lebih sedikit material yang perlu dipindahkan, dan luas permukaan lubang bor yang lebih kecil dapat dirancang untuk menahan gaya yang lebih besar. Perusahaan energi secara rutin melakukan pengeboran sejauh 3 mil (5 kilometer) di bawah permukaan untuk menemukan minyak dan gas.

Lubang terdalam di bumi adalah Kola Superdeep Borehole di barat laut Rusia, yang kedalamannya mencapai 7,5 mil (12,2 kilometer). Lubang bor yang dalam seperti ini dapat memberi tahu para ilmuwan banyak hal tentang interior bumi. Namun, proyek Kola akhirnya ditinggalkan karena tantangan pengeboran, seperti suhu yang terlalu panas untuk peralatan dapat berfungsi, kegagalan peralatan, dan biaya yang tinggi.

Pengeboran adalah proses yang membosankan. Mata bor putar di ujung pipa berongga berisi lumpur menggiling batu, menembus hanya beberapa inci per menit untuk batu yang sangat keras. Dengan asumsi kemajuan yang stabil pada tingkat ini, diperlukan waktu ratusan tahun untuk melakukan pengeboran di bumi.

Saat mata bor mengebor lebih dalam, dibutuhkan lebih banyak waktu untuk mengganti bagian yang rusak. Dan pipa bor sepanjang bermil-mil bisa menjadi sangat berat sehingga tidak dapat diputar atau ditarik keluar dari lubang.

Tekanan juga merupakan sebuah masalah. Dinding lubang bor berada di bawah tekanan yang luar biasa dan rentan terhadap keruntuhan. Pergerakan lambat mantel bumi pada akhirnya akan menyebabkan lubang bor membengkok dan runtuh. Magma, gas dan logam cair jauh di dalam bumi, di bawah tekanan yang sangat besar, dapat meledak ke atas melalui lubang bor menuju permukaan.

Teknologi pengeboran saat ini tidak cukup cepat atau tahan lama untuk mengebor mantel dan inti bumi. Namun kita masih dapat mengagumi pencapaian seperti Kola Superdeep Borehole dan Tambang Bingham Canyon, dan bermimpi untuk menggali bebatuan dari kedalaman yang lebih dalam.

---

Halo, anak-anak yang penasaran! Apakah Anda memiliki pertanyaan yang ingin dijawab oleh pakar? Mintalah orang dewasa untuk mengirimkan pertanyaan Anda [email protected]. Silakan beritahu kami nama Anda, usia dan kota tempat Anda tinggal.

Dan karena rasa ingin tahu tidak mengenal batasan usia – dewasa, beri tahu kami apa yang Anda ingin tahu juga. Kami tidak akan bisa menjawab setiap pertanyaan, tapi kami akan melakukan yang terbaik.

Andrew Gase, Asisten Profesor Geosains, Universitas Negeri Boise

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.