Explorarea Pământului

Explorarea pământului, investigarea suprafeței Pământului și a interiorului său.

Până la începutul secolului XX, cea mai mare parte a suprafeței Pământului fusese explorată, cel puțin superficial, cu excepția regiunilor arctice și antarctice. Astăzi, ultima dintre zonele nemarcate de pe hărțile terestre au fost completate prin radare și cartografiere fotografice din aeronave și sateliți. Una dintre ultimele zone care a fost cartografiată a fost peninsula Darién între Canalul Panama și Columbia. Norii puternici, ploaia constantă și vegetația densă a junglei au făcut ca explorarea să fie dificilă, dar radarul aerian a fost capabil să pătrundă pe capacul norului pentru a produce hărți fiabile și detaliate ale zonei. În ultimii ani, datele returnate de sateliții Pământului au dus la mai multe descoperiri notabile, cum ar fi, de exemplu, modele de drenaj în Sahara, care sunt relicve ale unei perioade în care această regiune nu era aridă.

Istoric, explorarea interiorului Pământului s-a limitat la suprafața apropiată și aceasta a fost în mare parte o problemă de a urmări în jos acele descoperiri făcute la suprafață. Majoritatea cunoștințelor științifice actuale ale acestui subiect au fost obținute prin cercetări geofizice efectuate încă din al doilea război mondial, iar Pământul adânc rămâne o frontieră majoră în secolul XXI.

Explorarea spațiului și a adâncimilor oceanului a fost facilitată prin plasarea de senzori și dispozitive conexe în aceste regiuni. Numai o porțiune foarte limitată a regiunilor subterane ale Pământului poate fi studiată în acest fel. Anchetatorii nu pot găuri decât în cea mai de sus scoarță, iar costul ridicat limitează sever numărul de găuri care pot fi forate. Cea mai adâncă gaură găurită de până acum se extinde doar la o adâncime de aproximativ 10 kilometri (6 mile). Deoarece explorarea directă este atât de restricționată, investigatorii sunt obligați să se bazeze pe măsurători geofizice (a se vedea mai jos Metodologie și instrumentare).

Obiective și realizări primare

Curiozitatea științifică, dorința de a înțelege mai bine natura Pământului, este un motiv major pentru explorarea regiunilor sale de suprafață și de suprafață. Un alt motiv cheie este perspectiva profitului economic. Nivelurile de viață îmbunătățite au crescut cererea de apă, combustibil și alte materiale, creând stimulente economice. Cunoașterea pură a fost adesea un produs secundar al explorării motivate de profit; în același timp, beneficii economice substanțiale au rezultat din căutarea cunoștințelor științifice.

Multe proiecte de explorare de suprafață și de suprafață sunt realizate cu scopul de a localiza: (1) petrol, gaze naturale și cărbune; (2) concentrații de minerale importante din punct de vedere comercial (de exemplu, minereuri de fier, cupru și uraniu) și depozite de materiale de construcție (nisip, pietriș etc.); (3) ape subterane recuperabile; (4) diferite tipuri de roci la diferite adâncimi pentru planificarea ingineriei; (5) rezervele geotermale pentru încălzire și electricitate; și (6) caracteristici arheologice.

Îngrijorarea pentru siguranță a determinat căutări ample pentru posibile pericole înainte de derularea proiectelor majore de construcție. Site-urile pentru barajele, centralele electrice, reactoarele nucleare, fabricile, tunelurile, drumurile, depozitele de deșeuri periculoase și altele, trebuie să fie stabile și să asigure că formațiunile subiacente nu se vor deplasa sau nu vor aluneca de la greutatea construcției, și se vor deplasa de-a lungul unei defecțiuni în timpul un cutremur sau să permită scurgerea apei sau a deșeurilor. În consecință, predicția și controlul cutremurelor și a erupțiilor vulcanice sunt domenii majore de cercetare în Statele Unite și Japonia, țări susceptibile la astfel de pericole. Sondajele geofizice oferă o imagine mai completă decât găurile de probă singure, deși unele foraje sunt, de obicei, găurite pentru a verifica interpretarea geofizică.

Metodologie și instrumentare

Tehnicile geofizice implică măsurarea reflectivității, magnetismului, gravitației, unde acustice sau elastice, radioactivitate, flux de căldură, electricitate și electromagnetism. Majoritatea măsurătorilor se fac pe suprafața terenului sau a mării, dar unele sunt prelevate de la aeronave sau sateliți, iar altele sunt făcute subteran în foraje sau mine și la adâncimile oceanului.

Cartografierea geofizică depinde de existența unei diferențe în proprietățile fizice ale corpurilor adiacente de rocă - adică, între ceea ce se caută și cele din împrejurimi. Adesea, diferența este oferită de ceva asociat cu altceva decât ceea ce se caută. Exemplele includ o configurație a straturilor sedimentare care formează o capcană pentru acumularea de ulei, un model de drenaj care ar putea afecta debitul apei subterane sau o digă sau rocă gazdă unde mineralele pot fi concentrate. Diferite metode depind de proprietăți fizice diferite. Ce metodă particulară este utilizată este determinată de ceea ce se caută. În majoritatea cazurilor, însă, datele dintr-o combinație de metode, mai degrabă decât dintr-o simplă metodă, obțin o imagine mult mai clară.