如果您曾经想过挖一个洞到中国，那么一艘新的日本船可能是您的最佳选择。工人们刚刚完成了一艘海洋钻探船的最后润色工作，该船旨在钻探到前所未有的深度，并实现一个长期以来的目标：穿透地球的岩石地壳到达地幔。
人们对地幔的了解甚少，它约占地球质量的三分之二，并且是与构造板块运动相关的看不见的对流过程的关键。对于日本这个横跨至少三个地壳板块交汇处的多岛群国家来说，地震也是一个问题。“日本位于这些活跃的行星过程之中，实际上有 3000 万人居住在地球上最危险或最活跃的地区之一，”日本海洋地球科学技术机构深海地球勘探中心 (CDEX) 主任平朝彦说，该机构负责运营这艘船。
为了研究地幔，地球物理学家不得不依赖间接方法，例如观察地震信号和测量重力场变化。他们可以检查通过火山活动或断层作用带到地表的幔岩，但由于这种物质经历了大量的加热、冷却和其他过程，许多人认为它并不能真正代表地幔。突破地壳和更热的地幔之间的边界——称为莫霍洛维奇不连续面或莫霍面——将使科学家能够直接获得新鲜的地幔样本，以及其环境（包括可能的微生物）的流体、气体、温度和压力条件，这些条件在岩石自然到达地表时会丢失。来自 18 个国家的科学家在美国钻探船JOIDES Resolution上工作，最近试图在大西洋中脊到达地幔，但他们以估计不到 300 米的距离错过了目标。
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7 月，长崎港的技术人员完成了地球号（日语中意为行星“地球”）的最后舾装，并将这艘重达 57,500 吨、长 210 米的巨型白色船只移交给了 CDEX。地球号将于今年秋季在北海道附近开始船员培训，它作为综合海洋钻探计划的一部分进行部署，该计划是一项始于 2003 年的长期努力，其主要参与者是日本、美国和欧盟。
除了是海上最先进的实验室外，这艘科学考察船还拥有最高的钻井井架，高出水线 112 米，钻杆长 9.5 公里——是帝国大厦高度的 22 倍。预计当耗资约 5.4 亿美元的地球号漂浮在深达 2,500 米的海域时，这台钻孔机将穿透约 7,000 米的地壳。目标钻探地点包括地幔因构造作用而最接近地表或地壳相对较薄的区域，例如日本太平洋沿岸的南海海槽。
为了打破目前 2,111 米的钻探深度记录，地球号采用了石油工业中久经考验的技术。其钻探系统在井口上方使用了一个 380 吨重的保护套管，大小约为六层办公楼。它可以保护船只免受甲烷气体和加压流体喷发的影响，并允许安全回收 9 米长的岩心样本。
另一项至关重要的技术是地球号的动态定位系统，这是一种自动化的卫星引导定位装置，可通过船体下方的六个 360 度推进器校正风力、海浪和水流力，使船只保持在钻孔上方。地球号将参与多个钻探和取芯项目，CDEX 科学家仓本真一表示，它创建的一些孔洞未来可用于安置现场地壳监测器，从而改进地震预警系统。
钻探到地幔——或任何海底钻探——的一个风险是进入天然气水合物囊穴。如果羽流喷出并上升，可能会使船只沉没。逸出的气体也可能引发灾难性的爆炸和火灾。但地球物理学家认为，这种风险是值得承担的。CDEX 科学家丹尼尔·库雷维茨断言，直接取样和监测地幔“将极大地扩展我们的理解，并可能为探索我们称之为家的星球的本质、历史和未来开辟新的途径。”