בהר תת־מימי באמצע האוקיינוס האטלנטי, מדענים קדחו לעומק קילומטר מתחת לקרקעית הים והפיקו אוצר מדעי חסר תקדים: פיסות מהמעטפת הסלעית של כדור הארץ. ההישג התקדימי הלהיב גיאולוגים, שחלמו במשך עשרות שנים לדגום פיסה מהממלכה המסתורית שמרכיבה את רוב כוכב הלכת שלנו.
אנו חיים על פני קרום כדור הארץ; המעטפת היא השכבה שמתחת לקרום, ומתחתיה – במרכז הפלנטה – נמצא הגלעין. המשלחת המדעית, שהשתמשה בספינת הקידוח JOIDES Resolution, הפליגה ל"חלון טקטוני" מיוחד בצפון האוקיינוס האטלנטי, שבו לא צריך לקדוח עמוק כל כך כדי להגיע אל היעד. כאן, סלעי המעטפת נדחקו קרוב לפני השטח כחלק מתהליך ההתפרקות האיטית של קרקעית האוקיינוס ברכס המרכז־אטלנטי הסמוך.
עד שהפסיק הקידוח ב-2 ביוני, הצוות נטל דגימות סלע מעומק של עד 1,260 מטרים מתחת לקרקעית הים. "השגנו משהו שהקהילה המדעית שואפת לעשות כבר עשורים רבים"
ב־1 במאי הם החלו לקדוח את הבור, המכונה U1601C. אנדרו מקאייג, ממובילי המשלחת, ציפה לקיים "דקירת סיכה" רדודה בלבד, לא הרבה מעבר לשיא הקידוח בסלעי מעטפת, שנקבע בשנות התשעים: כ־150 מטרים בלבד. הקידוח באוקיינוס יכול להיות עסק לא ודאי – מקדחים נתקעים, וליבות הסלע הנקדחות החוצה עשויות להתברר כדגימות חלקיות בלבד. עם זאת, הפעם המקדח הניב עוד ועוד סלע כהה. "המקדח רק המשיך להעמיק, עמוק יותר ויותר. ואז כולם בצוות המדעי אמרו, זה מה שרצינו כל הזמן הזה – מאז 1960, רצינו להצליח לקדוח חור עמוק בסלע המעטפת", אמר מקאייג בריאיון דקות לפני שעוד נתח ארוך של סלע אפל נמשך אל הסיפון.
עד שהפסיק הקידוח ב־2 ביוני, הצוות נטל דגימות סלע מעומק של עד 1,260 מטרים מתחת לקרקעית הים. "השגנו משהו שהקהילה המדעית שואפת לעשות כבר עשורים רבים", אמר מקאייג. מדענים ביבשה עקבו בשקיקה אחר המשלחת, בציפייה למטמון של נתונים שיפתח צוהר חדש למעמקי כדור הארץ ויזין שנים של מחקר. "אנחנו מתרגשים עד השמיים ממה שיש להם – נתחים מדהימים של סלעים", אומר אנדרו פישר, הידרוגיאולוג מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה־קרוז, שעקב מרחוק אחר התקדמות הצוות.
להגיע למוהו
בשנת 1909, הסיסמולוג הקרואטי אנדריה מוהורוביצ'יץ' גילה גבול מוזר בתוך כדור הארץ. הוא עקב אחר תנועתם של גלי רעידת אדמה בקרקע, ומצא שקרוב לפני השטח גלים סיסמיים נעו במהירות אחת, אבל בעומק הם נעו מהר יותר, מה שמרמז שהגלים נעו דרך שתי שכבות סלע נפרדות. אי הרציפות הזאת, הנקראת מוהו, מוכרת כעת כגבול בין קרום כדור הארץ למעטפת שלו. עומקו של המוהו משתנה, אך המעטפת מתחילה בדרך כלל כשמונה קילומטרים מתחת לקרקעית האוקיינוס וכ־32 קילומטרים מתחת ליבשה.
"חשבו על הקרום כאילו יש לכם עוגה מצופה, אבל אתם רוצים את העוגה עצמה, לא את הציפוי", אומרת ג'סיקה וורן, מרצה למדעי כדור הארץ באוניברסיטת דלאוור. התפרצויות געשיות פולטות לעיתים חתיכות מהמעטפת – גושים ירקרקים של פרידוטיט, סוג הסלע השולט במעטפת העליונה, המשובץ בסלעי בזלת שנוצרות מסלעי הקרום. אבל לידע המופק מדגימות האלה, הנקראות "קסנוליטים", יש גבולות. לעיתים קרובות הקסנוליטים מגיעים לפני השטח כשהם פגומים ובלויים מהמסע. דגימות מעטפת אחרות, "אופיוליטים", הן יריעות של קרום אוקיינוס מהמעטפת העליונה שהורמו אל היבשה, אבל גם הן השתנו במעבר הזה.
מדענים השתוקקו במשך עשורים לדגימת קידוח של סלע מעטפת טהור. חלקים מקרקעית האוקיינוס שבהם המעטפת קרובה יותר לפני השטח הציבו תמיד את הפיתוי לקחת דגימה ללא הקשיים הטכניים של קידוח דרך קילומטרים של קרום ביבשה. ב"פרויקט מוהול" ב־1961, יצאה משלחת אוקיינית לקדוח בקרקעית האוקיינוס, דרך הקרום הדק, כדי להגיע למעטפת – אך נכשלה. המדענים על סיפון ה־JOIDES ביקשו להגיע לאותו המקום באחת מהמשימות האחרונות של כלי השיט לפני הוצאתו לגמלאות ב־2024.
הצוות יצא מפונטה־דלגדה שבאיים האזוריים באפריל, ופנה ל"מסיב אטלנטיס", הר תת־ימי אדיר. המשימה העיקרית הייתה לדגום את הסלעים כדי ללמוד כיצד מולקולות אורגניות קטנות היו עשויות להיווצר כאשר סלעים כאלה הגיבו למים. המפגש בין הסלע למים, לדברי סוזן לאנג, ממובילות המשלחת ומדענית במכון האוקיאנוגרפי וודס הול, מייצר מימן, "זרז חשוב ליצירת מולקולות אורגניות קטנות יותר, ואלו יכולות להשתלב עם מולקולות אורגניות אחרות ולהוביל לחיים".
ליבות הסלע שהופקו מהקידוח הן בעיקר פרידוטיט, סוג הסלע הנפוץ ביותר במעטפת העליונה. במהלך הקידוח עברו הדגימות שינוי בשל חשיפתן למי ים, ומדענים כבר מתחילים להתלבט כיצד לפרש את הממצאים. רוב המעטפת קבורה מתחת לקרום, ולא חשופה לאוקיינוס; אז עד כמה הדגימות בעצם דומות לשאר המעטפת? האם הם בכלל מייצגים את המעטפת, או רק את הקרום התחתון? ולצורך העניין, האם הגבול בין המעטפת לקרום הוא חד, או הדרגתי?
הדגימות אינן פרידוטיט טהור, וזו יכולה להיות ראיה מרכזית כדי לענות על השאלה. "זה קצת מעורבב, אבל אולי זהו הקרום התחתון", אומר פישר. "זה באמת יוצא דופן – יותר מקילומטר של סלע קרום תחתון או סלע מעטפת עליונה שהשתנה מאוד. הייתי אומר שזה שילוב".
המדענים היו עסוקים בעיבוד הכמות העצומה של סלע שהם מצאו, ולא הייתה להם הזדמנות עד כה לחקור את הדגימות בפירוט. מדי יומיים לערך הם נדרשו להחליף את ראש הקידוח, והצוות על הסיפון עבד במשמרות של 12 שעות, בלי לבזבז דקה. באחד הבקרים דעתה של לאנג הוסחה באמצע ריאיון כשראתה מי ים מותזים על חלון הספינה. "בדרך כלל, זו ההתראה שליבה חדשה תגיע אל הסיפון בערך בעוד חמש דקות", היא אמרה.
המדענים התרגשו מהתקווה שהדגימות העמוקות ביותר יניבו סלע "טרי" עוד יותר, שעבר פחות שינויים והיה קרוב יותר לחומרים האמיתיים שמרכיבים את המעטפת. "ככל שנעמיק כך נתקרב יותר לאיך שהסלעים האלה נראים באמת, קרוב יותר לאיך שהמעטפת נראית", אומרת וורן.
