A több mint egy évszázados ellenőrzés ellenére az Old Faithful és más Yellowstone Nemzeti Park gejzírek belső működése rejtély marad.
A tudósok még mindig áttekintik az alapokat, például hogy a víz és a gőz nyomást gyakorol a föld alatt, mielőtt a gejzír kitörne. A Lone Star Geyser, a park egyik legpontosabb buborékjának csúcstechnológiájú pillantása végre megoldhatja ezeket a régóta rejtvényeket. A kutatás segítséget nyújthat a tudósoknak a vulkáni kitörések jobb megértésében és előrejelzésében.
"A gejzírekben rögzített jelek jobban korlátozhatják a forrásokat, amelyek ezeket a jeleket generálják a vulkánokban" - mondta Shaul Hurwitz, a tanulmány társszerzője és kutatási hidrológus az USA geológiai szolgálatában, a kaliforniai Menlo Parkban.
Mini vulkánok
A gejzírek olyanok, mint miniatűr vulkánok, apró remegésekkel, amelyek figyelmeztetnek az eljövő robbanásokra és a levegőben forgó halálos forró folyadékokra. A kettő közötti nagy különbségek a vízvezeték - a víz és a láva - és a pontosság. A gejzírek kiszámíthatósága azonban ideális tesztpadré teszi őket a kitörések működésének kitalálására.
2010-ben Hurwitz a világ minden tájáról egy tucat tucat geoscientistát gyűjtött össze egy hetes kísérletre a Lone Star Geyser-nél. Mérték a vízkisülést, a talajmozgásokat, a szeizmikus és hanghullámokat, és nagysebességű látható és infravörös videofelvételeket készítettek. A Lone Star Geyser három óránként kitör.
Az eredmények segítenek megmagyarázni a gejzír kecses víz- és gőzfúvókáit irányító folyamatokat, valamint azt, hogy mi történik a föld alatt a kitörés előtt, alatt és után - mondta a kutatók. Az eredményeket június 19-én tették közzé a Geophysical Research: Solid Earth folyóiratban.
Négy fázis
A kísérlet során kiderült, hogy a Lone Star kitörése négy különálló fázisból áll, mindegyik egyedi geofizikai jellel rendelkezik - mondta Hurwitz. Ahogy a nyomás a föld alatt felhalmozódik, egy "előjáték" fázis, gőz és víz impulzusokkal jelzi a következő kitörést. Ezután megkezdődik a kitörés, amikor víz és gőz szökőkút 58–101 km / h sebességgel 36–63 mph sebességgel indul. A kutatók a sebesség kiszámításához nagy sebességű kamerákkal követik a sugárzó víz részecskéit. Ezután egy csendes kitörés utáni fázist követnek, amely egy feltöltési fázissal fejeződik be, miközben a gejzérkúp újratöltődik.
A világ 1000 ismert gejzírjének körülbelül fele Yellowstone-ban található, amely egy hatalmas vulkáni mező, amelyben a múltban legalább három óriási, kalderát alkotó kitörés történt. Az olyan gejzíreket, mint az Old Faithful és a Lone Star, általában a közelmúltban aktív vulkánok közelében találják meg, ahol a magma felmelegítheti a felszín alatti vizet. Ezek akkor képződnek, amikor a fojtópontok megakadályozzák a víz és a gőz emelkedését a föld alatt, csapdákat csapdába, amelyek végül felrobbannak egy szökőkút gejzírkitörésbe.
Mi a föld alatt?
A Lone Star Geyser teljes hőteljesítménye körülbelül 1,4 megawatt volt, ami elegendő energiát jelent 1000 ház üzemeltetéséhez egy órán keresztül. Hurwitz szerint azonban a hő kevesebb, mint a teljes Yellowstone caldera teljes hőtermelésének 0,1% -a. Ez arra enged következtetni, hogy a felszínre ürülő hő nagy része (a kéreg mélyéből) a geotermikus tulajdonságok révén sugárzik fel, amelyek gőzt bocsátanak ki, például a park keleti részén.
"A gőz sok hőt képes szállítani" - mondta Hurwitz. "Még ha a Yellowstone-ban is vennénk az összes gejzárt, a teljes hőteljesítmény viszonylag elhanyagolható."
Hurwitz és társszerzői most újabb cikket készítenek a Lone Star Geyser földalatti vízvezeték alakjáról.
Az orosz Kamcsatka-félszigeten és a Yellowstone Old Faithful-ban a gejzírek völgyében levő gejzírekkel kapcsolatban nemrégiben közzétett tanulmányok szerint sok gejzírkamra hosszú, keskeny csövek helyett tojás alakú lehet, ahogyan a kutatók korábban gondoltak.
"A gejzírek nem olyan egyszerűek, mint ahogy szemmel láthatják" - mondta Hurwitz.
