É possível cavar toda a terra até o outro lado?

Na verdade, se eu tivesse conseguido cavar através do planeta, teria chegado ao Oceano Índico, cerca de 1.800 quilómetros a oeste da Austrália. Esse é o antípoda, ou ponto oposto na superfície da Terra, da minha cidade.

Mas eu só tinha uma pá de jardim para mover a terra. Quando bati na rocha, a menos de 1 metro abaixo da superfície, não consegui ir mais fundo.

Agora sou geofísico e sei muito mais sobre a estrutura da Terra. Possui três camadas principais:

• A camada externa, chamada crosta, é uma camada muito fina de rocha leve. Sua espessura comparada ao diâmetro da Terra é semelhante à espessura da casca de uma maçã em relação ao seu diâmetro. Quando eu cavava buracos quando era criança, estava raspando o topo da crosta terrestre.
• O manto, que fica abaixo da crosta, é muito mais espesso, como a polpa da maçã. É feito de rocha forte e pesada que flui até alguns centímetros por ano, à medida que a rocha mais quente se afasta do centro da Terra e a rocha mais fria afunda em sua direção.
• O núcleo, no centro da Terra, é feito de líquido superaquecido e metal sólido. As temperaturas aqui são de 2.500 a 5.200 graus Celsius (4.500 a 9.300 graus Fahrenheit).

As camadas externas da Terra exercem pressão sobre as camadas inferiores, e essas forças aumentam constantemente com a profundidade, tal como acontece no oceano – pense em como a pressão nos seus ouvidos fica mais forte à medida que você mergulha mais fundo debaixo d’água.

Isso é relevante para escavar na Terra, porque quando um buraco é cavado ou perfurado, as paredes ao longo dos lados do buraco ficam sob uma tremenda pressão da rocha sobrejacente e também instáveis ​​porque há espaço vazio próximo a elas. Rochas mais fortes podem suportar forças maiores, mas todas as rochas podem falhar se a pressão for suficientemente grande.

Ao cavar um buraco, uma maneira de evitar que as paredes desmoronem para dentro sob pressão é torná-las menos íngremes, de modo que se inclinem para fora como as laterais de um cone. Uma boa regra é fazer o buraco três vezes mais largo que sua profundidade.

Paredes instáveis

A mina a céu aberto mais profunda da Terra é a mina Bingham Canyon, em Utah, que foi escavada com escavadeiras e explosivos no início de 1900 para extrair minério de cobre. O poço da mina tem 1,2 quilômetros de profundidade e 4 quilômetros de largura.

Como a mina é três vezes mais larga do que profunda e as paredes são inclinadas, as paredes da cava não são muito íngremes ou instáveis. Ainda assim, em 2013, uma das encostas desabou, provocando dois enormes deslizamentos de terra que lançaram 145 milhões de toneladas de brita no fundo da cava. Felizmente, ninguém ficou ferido, mas os deslizamentos causaram danos de centenas de milhões de dólares.

Suponha que você tentasse cavar na Terra e que o planeta fosse todo sólido. (Sabemos que não, mas este é o cenário mais simples.) A profundidade de um buraco em todo o planeta seria equivalente ao diâmetro da Terra, que é apenas o nome de uma linha que passa direto pelo centro de um círculo . Portanto, o seu buraco precisaria ter cerca de três vezes a largura do diâmetro da Terra para ser estável.

Claramente, esta é uma tarefa impossível que alteraria completamente a forma do planeta.

Escavação versus perfuração

A perfuração pode ir mais fundo mais rapidamente do que a escavação porque menos material precisa ser movido e a área superficial menor de um furo pode ser projetada para suportar mais força. As empresas de energia perfuram rotineiramente até 5 quilómetros abaixo da superfície para encontrar petróleo e gás.

O buraco mais profundo da Terra é o poço Kola Superdeep, no noroeste da Rússia, que se estende por 12,2 quilômetros de profundidade. Furos profundos como este podem dizer muito aos cientistas sobre o interior da Terra. No entanto, o projecto Kola acabou por ser abandonado devido a desafios de perfuração, tais como temperaturas demasiado altas para o funcionamento do equipamento, falhas no equipamento e custos elevados.

A perfuração é um processo tedioso. Uma broca rotativa na extremidade de um tubo oco cheio de lama tritura rochas, penetrando apenas alguns centímetros por minuto em rochas muito duras. Assumindo um progresso constante a este ritmo, seriam necessárias centenas de anos para perfurar a Terra.

À medida que a broca perfura mais profundamente, leva mais tempo para substituir as peças quebradas. E os quilómetros de tubo de perfuração podem tornar-se tão pesados ​​que não podem ser torcidos ou puxados para fora do buraco.

A pressão também é um problema. As paredes dos poços estão sob tremenda pressão e propensas a falhar. O lento movimento do manto da Terra acabaria por fazer com que um poço se dobrasse e colapsasse. Magma, gases e metal líquido nas profundezas da Terra, sob tremenda pressão, poderiam explodir para cima através do poço em direção à superfície.

As atuais tecnologias de perfuração simplesmente não são rápidas ou duráveis ​​o suficiente para perfurar o manto e o núcleo da Terra. Mas ainda podemos maravilhar-nos com realizações como o Kola Superdeep Borehole e a Bingham Canyon Mine, e sonhar em escavar rochas de profundidades ainda maiores.

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Andrew Gase, professor assistente de geociências, Universidade Estadual de Boise

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.