Παρά τον περισσότερο από έναν αιώνα ελέγχου, οι εσωτερικές λειτουργίες των Παλαιών Πιστών και των άλλων geysers του Εθνικού Πάρκου του Yellowstone παραμένουν ένα μυστήριο.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να κατακλύζουν τα βασικά στοιχεία, όπως το πώς το νερό και ο ατμός πιέζουν υπόγεια πριν ξεσπάσει ένα geyser. Τώρα, μια υψηλής τεχνολογίας ματιά στο Lone Star Geyser, ένας από τους πιο ακριβείς bubblers του πάρκου, θα μπορούσε τελικά να λύσει μερικά από αυτά τα παλιά παζλ. Η έρευνα μπορεί επίσης να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα και να προβλέψουν τις ηφαιστειακές εκρήξεις.
"Τα σήματα που καταγράψουμε στα geysers μπορούν να βάλουν καλύτερους περιορισμούς στις πηγές που παράγουν τα σήματα αυτά στα ηφαίστεια", δήλωσε ο Shaul Hurwitz, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητικός υδρολόγος με την U.S. Geological Survey στο Menlo Park, Καλιφόρνια.
Μίνι ηφαίστεια
Οι γεραστές είναι σαν τα μινιατούρα ηφαίστεια, με μικροσκοπικούς τρόμους που προειδοποιούν για τις ερχόμενες εκρήξεις και τα θανατηφόρα καυτά υγρά που κρύβονται στον αέρα. Οι μεγάλες διαφορές μεταξύ των δύο είναι οι υδραυλικές - το νερό και η λάβα - και η ακρίβεια. Αλλά η προβλεψιμότητα των ζεστούρων τους καθιστά ένα ιδανικό κρεβάτι δοκιμής για να υπολογίσει πώς λειτουργούν οι εκρήξεις.
Το 2010, ο Χούρβιτς εισήγαγε μια δωδεκάδα γεωεπιστημόνων αρτοποιών από όλο τον κόσμο για ένα εβδομαδιαίο πείραμα στο Lone Star Geyser. Μετρούσαν την εκροή νερού, τις κινήσεις εδάφους, τα σεισμικά κύματα και τα ηχητικά κύματα και κατέγραψαν οπτικό και υπέρυθρο βίντεο υψηλής ταχύτητας. Το Lone Star Geyser ξεσπά κάθε τρεις ώρες.
Τα αποτελέσματα βοηθούν να εξηγηθούν οι διεργασίες που ελέγχουν τις χαριτωμένες εκτοξευόμενες πηγές νερού και ατμού, καθώς και τι συμβαίνει υπόγεια πριν, κατά τη διάρκεια και μετά από μια έκρηξη, σύμφωνα με τους ερευνητές. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στις 19 Ιουνίου στην Εφημερίδα της Γεωφυσικής Έρευνας: Solid Earth.
Τέσσερις φάσεις
Το πείραμα αποκάλυψε ότι η έκρηξη του Lone Star έχει τέσσερις διακεκριμένες φάσεις, καθένα με ένα μοναδικό γεωφυσικό σήμα, δήλωσε ο Hurwitz. Καθώς αυξάνεται η πίεση κάτω από το έδαφος, μια φάση "preplay", με παλμούς ατμού και νερού, σηματοδοτεί την επερχόμενη έκρηξη. Στη συνέχεια, ξεκινά η έκρηξη, με νερό και ατμό βρύση σε 36 έως 63 mph (58 με 101 km / h). Οι ερευνητές παρακολούθησαν τα σωματίδια στο νερό εκτόξευσης με τις κάμερες υψηλής ταχύτητας για να υπολογίσουν την ταχύτητα. Ακολουθεί μία ήρεμη φάση μετά την έκρηξη, ολοκληρώνοντας μια φάση επαναφόρτισης ενώ ο κώνος γεφυρών γεμίζει.
Περίπου οι μισοί από τους 1.000 γνωστούς geysers στον κόσμο είναι στο Yellowstone, ένα τεράστιο ηφαιστειογενές πεδίο που έχει δει τουλάχιστον τρεις τεράστιες εκρήξεις που σχηματίζουν καλντέρα στο παρελθόν. Γεράδες όπως το Παλιό Πιστό και το Lone Star βρίσκονται συνήθως κοντά σε πρόσφατα ενεργά ηφαίστεια, όπου το μάγμα μπορεί να θερμάνει το υποβρύχιο νερό. Δημιουργούν όταν τα σημεία στραγγαλισμού εμποδίζουν το ύδωρ και τον ατμό να ανεβαίνουν υπόγεια, παγιδεύοντας φυσαλίδες που τελικά εκρήγνυνται σε μια έκρηξη γεωδαιτικών πηγών.
Τι είναι υπόγειο
Η συνολική παραγωγή θερμότητας του Lone Star Geyser βρέθηκε να είναι περίπου 1,4 megawatts, η οποία είναι αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει 1.000 σπίτια για μία ώρα. Αλλά η θερμότητα ανέρχεται σε λιγότερο από 0,1 τοις εκατό της συνολικής θερμικής ισχύος από ολόκληρη την καλντέρα του Yellowstone, δήλωσε ο Hurwitz. Αυτό δείχνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας που προσπαθεί να ξεφύγει στην επιφάνεια (από το μάγμα βαθιά μέσα στην κρούστα) ακτινοβολεί μέσω γεωθερμικών χαρακτηριστικών που απελευθερώνουν ατμό, όπως στο ανατολικό τμήμα του πάρκου.
"Ο ατμός μπορεί να μεταφέρει πολύ θερμότητα", δήλωσε ο Hurwitz. "Ακόμη και αν πήρατε όλα τα geysers στο Yellowstone, η συνολική παραγωγή θερμότητας είναι σχετικά αμελητέα."
Ο Hurwitz και οι συν-συγγραφείς του προετοιμάζουν τώρα ένα άλλο περιοδικό άρθρο σχετικά με το σχήμα των υπόγειων υδραυλικών εγκαταστάσεων του Lone Star Geyser, είπε.
Μελέτες που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα σχετικά με τους geysers στην κοιλάδα των Geysers στη χερσόνησο Kamchatka της Ρωσίας και τους παλιούς πιστούς του Yellowstone, έδειξαν ότι πολλοί θάλαμοι gejers μπορεί να έχουν σχήμα αυγού αντί για μακρινούς στενούς σωλήνες, όπως είχαν ήδη πει οι ερευνητές.
"Οι geysers δεν είναι τόσο απλοί όσο κάποιος μπορεί να δει με το μάτι", δήλωσε ο Hurwitz.
