Přes více než století kontroly, vnitřní fungování Old Faithful a další Yellowstonský národní park gejzíry zůstávají tajemstvím.
Vědci stále hashují základy, jako je to, jak voda a pára natlakují podzemní vodu, než vypukne gejzír. Nyní, high-tech pohled na Lone Star Geyser, jeden z nejpřesnějších bubblerů parku, by konečně mohl vyřešit některé z těchto dlouhotrvajících hádanek. Výzkum může také pomoci vědcům lépe porozumět a předvídat sopečné erupce.
"Signály, které zaznamenáváme v gejzírech, mohou klást lepší omezení na zdroje, které tyto signály generují v sopkách," řekl Shaul Hurwitz, spoluautor studie a výzkumný hydrolog s americkým geologickým průzkumem v Menlo Parku v Kalifornii.
Mini sopky
Gejzíry jsou jako miniaturní sopky, s malými chvěními, které varují před přicházejícími výbuchy a smrtícími horkými tekutinami, které se vznášejí ve vzduchu. Velké rozdíly mezi nimi jsou instalatérské práce - voda versus láva - a dochvilnost. Předvídatelnost gejzírů z nich však činí ideální testovací lůžko pro zjištění, jak erupce fungují.
V roce 2010 Hurwitz ohradil pekařský tucet geovědců z celého světa na týdenní experiment v Lone Star Geyser. Měřili průtok vody, pohyby země, seismické vlny a zvukové vlny a zaznamenávali vysokorychlostní viditelné a infračervené video. Lone Star Geyser vybuchuje každé tři hodiny.
Výsledky pomáhají vysvětlit procesy, které kontrolují půvabné proudy vody a páry gejzíru, a co se děje pod zemí před, během a po erupci, uvedli vědci. Výsledky byly zveřejněny 19. června v časopise Geofyzikální výzkum: Solid Earth.
Čtyři fáze
Experiment odhalil erupci Lone Star má čtyři odlišné fáze, z nichž každá má jedinečný geofyzikální signál, řekl Hurwitz. Když se tlak hromadí v podzemí, signalizuje „výbuch“ fáze s pulzy páry a vody příchozí výbuch. Poté začne erupce vodou a párou fontánováním rychlostí 58 až 101 km / h. Vědci sledovali částice v proudící vodě pomocí vysokorychlostních kamer pro výpočet rychlosti. Následuje tichá fáze po erupci, která je ukončena dobíjecí fází, zatímco gejzírový kužel se plní.
Přibližně polovina z 1 000 známých gejzírů na světě je v Yellowstonu, což je obrovské sopečné pole, které v minulosti zaznamenalo nejméně tři obří, kaldera tvořící erupce. Gejzíry jako Old Faithful a Lone Star se obvykle nacházejí poblíž nedávno aktivních sopek, kde magma může zahřívat podpovrchovou vodu. Tvoří se, když škrticí body zabraňují stoupání vody a páry v podzemí, zachycují bubliny, které nakonec explodují do erupce fontánového gejzíru.
Co je v podzemí
Celkový tepelný výkon Lone Star Geyser byl asi 1,4 megawattů, což je dostatek energie k napájení 1 000 domů na jednu hodinu. Teplo však představuje méně než 0,1 procenta celkového tepelného výkonu z celé kaldera Yellowstone, řekl Hurwitz. To naznačuje, že většina tepla, které se snaží uniknout na povrch (z magmatu hluboko v kůře), vyzařuje geotermální prvky, které uvolňují páru, například ve východní části parku.
„Pára dokáže přepravovat hodně tepla,“ řekl Hurwitz. "I když jste vzali všechny gejzíry ve Yellowstonu, celkový tepelný výkon je relativně zanedbatelný."
Hurwitz a jeho spoluautoři nyní připravují další časopisový článek o tvaru podzemního vodovodu Lone Star Geyser.
Studie nedávno zveřejněné na gejzírech v údolí gejzírů na ruském poloostrově Kamčatka a Yellowstoneově staré věrnosti zjistily, že mnoho komor gejzírů může mít místo dlouhých úzkých dýmek tvar vejce, jak si vědci mysleli.
„Gejzíry nejsou tak prostí, jak je vidět z očí,“ řekl Hurwitz.
