Въпреки повече от век проверка, вътрешната работа на старите верни и други гейзери от националния парк Йелоустоун остава загадка.
Учените все още се нахвърлят върху основите, например как водата и парата притискат под земята, преди да изригне гейзер. Сега, високотехнологичният поглед към Lone Star Geyser, един от най-точните балончета в парка, най-накрая би могъл да реши някои от тези дългогодишни загадки. Изследването може също да помогне на учените да разберат по-добре и да предскажат вулканични изригвания.
"Сигналите, които записваме в гейзерите, могат да поставят по-добри ограничения върху източниците, които генерират тези сигнали във вулкани", казва Шаул Хървиц, съавтор на проучването и изследователски хидролог от американския геологичен преглед в парк Менло, Калифорния.
Мини вулкани
Гейзерите са като миниатюрни вулкани, с миниатюрни тремори, които предупреждават за идващи взривове и смъртоносни горещи течности, извиващи се във въздуха. Големите разлики между двете са водопроводът - вода срещу лава - и точността. Но предсказуемостта на гейзерите ги прави идеално изпитателно легло за установяване как работят изригванията.
През 2010 г. Хървиц се срещна с десетина геолози от хлебопекарни от цял свят за експеримент в Lone Star Geyser. Те измерват изпускането на вода, наземните движения, сеизмичните вълни и звуковите вълни и записват високоскоростно видимо и инфрачервено видео. Самотният звезден гейзер изригва на всеки три часа.
Резултатите помагат да се обяснят процесите, контролиращи грациозните струи вода и пара на гейзера, както и какво се случва под земята преди, по време и след изригване, казаха изследователите. Резултатите са публикувани на 19 юни в списанието на Geophysical Research: Solid Earth.
Четири фази
Експериментът разкри, че изригването на Lone Star има четири отделни фази, всяка с уникален геофизичен сигнал, каза Хървиц. Тъй като налягането се натрупва под земята, фаза на "предиплей" с импулси от пара и вода сигнализира за идващия изблик. След това изригването започва с изтичане на вода и пара при 36 до 63 мили / ч (58 до 101 км / ч). Изследователите проследявали частици във водната струя с високоскоростните камери, за да изчислят скоростта. Следва тиха фаза след изригване, завършваща с фаза на презареждане, докато гейзерният конус се пълни отново.
Около половината от 1000-те известни в света гейзери са в Йелоустоун, което е огромно вулканично поле, което е наблюдавало поне три гигантски изригвания, образуващи калдера в миналото. Гейзерите като Old Faithful и Lone Star обикновено се намират близо до скоро действащи вулкани, където магмата може да загрява подпочвените води. Те се образуват, когато точките на задушаване не позволяват на водата и парата да се издигат под земята, улавяйки мехурчета, които в крайна сметка избухват в изригващо гейзерно изригване.
Какво има под земята
Установено е, че общата топлинна мощност на Lone Star Geyser е около 1,4 мегавата, което е достатъчно енергия за захранване на 1000 домове за един час. Но топлината възлиза на по-малко от 0,1 процента от общата топлинна мощност от цялата калдера на Йелоустоун, каза Хървиц. Това предполага, че по-голямата част от топлината, опитваща се да избяга на повърхността (от магмата дълбоко в кората), се излъчва чрез геотермални характеристики, които отделят пара, например в източната част на парка.
"Парата може да транспортира много топлина", каза Хървиц. "Дори да сте взели всички гейзери в Йелоустоун, общата топлинна мощност е сравнително незначителна."
Хървиц и неговите съавтори подготвят още една статия в списанието за формата на подземния водопровод на Lone Star Geyser, каза той.
Изследвания, публикувани наскоро върху гейзерите в Долината на гейзерите на руския полуостров Камчатка и Стария верен на Йелоустоун, откриха, че много гейзерни камери могат да имат яйцевидна форма, вместо дълги тесни тръби, както по-рано смятаха изследователите.
"Гейзерите не са толкова прости, колкото човек може да се види от очите", каза Хървиц.
