Neskatoties uz vairāk nekā gadsimtu ilgu rūpīgu pārbaudi, Old Faithful un citu Yellowstone National Park geizeru iekšējā darbība joprojām ir noslēpums.
Zinātnieki joprojām izturas pret pamatiem, piemēram, par to, kā ūdens un tvaiks rada zem zemes spiedienu pirms geizatora izvirduma. Tagad augsto tehnoloģiju skatījums uz Lone Star Geizeru, kas ir viens no parka precīzākajiem burbuļiem, beidzot varētu atrisināt dažas no šīm ilgstošajām mīklām. Pētījumi var arī palīdzēt zinātniekiem labāk izprast un paredzēt vulkānu izvirdumus.
"Signāli, kurus mēs reģistrējam geizeros, var radīt lielākus ierobežojumus avotiem, kas ģenerē šos signālus vulkānos," sacīja Šauls Hurvics, pētījuma līdzautors un pētījumu hidrologs ar ASV ģeoloģisko pētījumu Menlo parkā, Kalifornijā.
Mini vulkāni
Geizeri ir kā miniatūri vulkāni ar niecīgu trīci, kas brīdina par gaidāmajiem triecieniem un nāvējoši karstajiem šķidrumiem, kas strūklaks gaisā. Lielas atšķirības starp abām ir santehnika - ūdens pret lavu - un punktualitāte. Bet geizeru paredzamība padara tos par ideālu testa vietu, lai noskaidrotu, kā darbojas izvirdumi.
2010. gadā Hurvics nedēļas laikā ilga eksperimenta laikā Lone Star geizerā sarīkoja maiznieka duci ģeozinātnieku no visas pasaules. Viņi mērīja ūdens izplūdi, zemes kustības, seismiskos un skaņas viļņus un ierakstīja ātrdarbīgus redzamus un infrasarkanus video. Lone Star Geiser izceļas ik pēc trim stundām.
Rezultāti palīdz izskaidrot procesus, kas kontrolē geizeru graciozo ūdens un tvaika strūklu, kā arī to, kas notiek pazemē pirms izvirduma, tā laikā un pēc tā, sacīja pētnieki. Rezultāti tika publicēti 19. jūnijā žurnālā Geophysical Research: Solid Earth.
Četras fāzes
Eksperiments atklāja, ka Lone Star izvirdumam ir četras atšķirīgas fāzes, katrai no tām ir unikāls ģeofiziskais signāls, sacīja Hurvics. Tā kā spiediens palielinās pazemē, "priekšspēles" fāze ar tvaika un ūdens impulsiem signalizē par gaidāmo uzliesmojumu. Pēc tam sākas izvirdums, izmantojot ūdens un tvaika strūklaku ar ātrumu 36 līdz 63 jūdzes stundā (58 līdz 101 km / h). Lai aprēķinātu ātrumu, pētnieki ar ātrgaitas kamerām izsekoja daļiņas reaktīvajā ūdenī. Pēc tam seko klusa pēdu izvirduma fāze, kas beidzas ar papildināšanas fāzi, kamēr geizatora konuss uzpildās.
Apmēram puse no pasaulē zināmajiem 1000 geizeriem atrodas Jeloustonā, kas ir milzīgs vulkāna lauks, kurā pagātnē ir bijuši vismaz trīs milzu, kalderu veidojoši izvirdumi. Geizerus, piemēram, Old Faithful un Lone Star, parasti atrod nesen aktīvo vulkānu tuvumā, kur magma var sildīt pazemes ūdeņus. Tie veidojas, kad aizrīties punkti neļauj ūdenim un tvaikam pacelties pazemē, ieslodzot burbuļus, kas galu galā eksplodē strūklakas geizeru izvirdumā.
Kas ir pazemē
Tika konstatēts, ka kopējā Lone Star Geizeru siltuma jauda ir aptuveni 1,4 megavati, kas ir pietiekami daudz enerģijas, lai vienas stundas laikā darbinātu 1000 mājas. Bet siltums ir mazāks par 0,1 procentiem no kopējās siltumspējas, kas rodas visā Jeloustonas kalderā, sacīja Hurvics. Tas liek domāt, ka lielākā daļa siltuma, kas mēģina izkļūt uz virsmu (no magmas dziļi garozā), izstaro caur ģeotermiskajām īpašībām, kas izdala tvaiku, piemēram, parka austrumu daļā.
"Tvaiks var pārvadāt daudz siltuma," sacīja Hurvics. "Pat ja jūs ņēmāt visus geizerus Yellowstone, kopējā siltuma jauda ir salīdzinoši nenozīmīga."
Hurvics un viņa līdzautori tagad sagatavo vēl vienu žurnāla rakstu par Lone Star Geizeru pazemes santehnikas formu, viņš sacīja.
Nesen publicētajos pētījumos par geizeriem Krievijas Kamčatkas pussalā un Yellowstone's Old Faithful geizeru ielejā atklāts, ka daudzi geizeru kameras var būt olu formas, nevis garas, šauras caurules, kā pētnieki iepriekš bija domājuši.
"Geizeri nav tik vienkārši, kā var redzēt ar aci," sacīja Hurvics.
