למרות יותר ממאה שנים של בדיקה, פעולתם הפנימית של Old Faithful וגייזרים אחרים בפארק הלאומי ילוסטון נותרים תעלומה.
מדענים עדיין נוהגים לחשוף את היסודות, כמו כיצד מים ואדים לוחצים מתחת לפני האדמה לפני שמתפרץ גייזר. כעת, מבט היי-טק על Lone Star Geyser, אחד המבעבעים הדייקים הפארקיים ביותר, יכול סוף סוף לפתור כמה מהחידות ארוכת השנים האלה. המחקר עשוי גם לעזור למדענים להבין טוב יותר ולחזות התפרצויות געש.
שאול הורוויץ, מחבר משותף למחקר והידרולוג מחקר במחקר הסקר הגיאולוגי האמריקאי בפארק מנלו, קליף, אמר כי "האותות שאנו רושמים בגייזרים עשויים להציב אילוצים טובים יותר על המקורות המייצרים אותם אותות בהרי געש."
הרי געש מיני
גייזרים הם כמו הרי געש זעירים, עם רעידות זעירות המזהירות מפני תקיעות ובנוזלים חריפים עד מוות הנובעים באוויר. ההבדלים הגדולים בין השניים הם הצנרת - מים מול לבה - ועמידה בזמנים. אך החיזוי של גייזרים הופך אותם למיטת מבחן אידיאלית כדי להבין כיצד ההתפרצויות עובדות.
בשנת 2010, הורוויץ התייעץ עם תריסר אופים של אופה מדענים גיאוגרפיים מרחבי העולם לניסוי של שבוע שלם בגייזר סטאר. הם מדדו פריקת מים, תנועות קרקע, גלים סיסמיים וגלי קול והקליטו וידיאו גלוי ואינפרא אדום במהירות גבוהה. גייזר כוכב בודד מתפרץ כל שלוש שעות.
התוצאות מסייעות להסביר את התהליכים השולטים על סילוני מים ואדים חינניים של גייזר, כמו גם את המתרחש מתחת לפני הקרקע, במהלך ואחרי התפרצות, אמרו החוקרים. הממצאים פורסמו ב -19 ביוני בכתב העת Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
ארבעה שלבים
הניסוי חשף כי להתפרצות Lone Star יש ארבעה שלבים ברורים, שלכל אחד מהם אות גיאופיזי ייחודי, אמר הורוויץ. עם התפתחות הלחץ מתחת לאדמה, שלב "משחק מקדים", עם פעימות אדים ומים, מסמל את ההתפרצות הקרובה. לאחר מכן, ההתפרצות מתחילה, כשמזרקות מים וקיטור נעים בין 36 ל 63 קמ"ש (58 עד 101 קמ"ש). החוקרים עקבו אחר חלקיקים במים הזורמים באמצעות המצלמות המהירות כדי לחשב את המהירות. לאחר מכן מתרחש שלב שקט לאחר ההתפרצות, ומסיים עם שלב טעינה בזמן שאצטרובלי הגייזר מתמלאים מחדש.
כמחצית מאלף הגייזרים המוכרים בעולם נמצאים בצהוב ילוסטון, שהוא שדה וולקני עצום שראה לפחות לפחות שלוש התפרצויות ענק ויצרות קלדרה בעבר. גייזרים כמו Old Faithful ו- Lone Star נמצאים בדרך כלל ליד הרי געש פעילים לאחרונה, בהם מאגמה יכולה לחמם מים מתחת לפני השטח. הם נוצרים כאשר נקודות חנק מונעות מים ואדים לעלות מתחת לאדמה, לוכדים בועות שמתפוצצות בסופו של דבר להתפרצות גייזר נובעת.
מה מתחת לאדמה
תפוקת החום הכוללת של גייזר Lone Star התגלה כ- 1.4 מגה וואט, וזה מספיק אנרגיה להעברת 1,000 בתים למשך שעה. אולם החום מסתכם בפחות מ -0.1 אחוזים מכלל תפוקת החום מכל הקלדרה של ילוסטון, אמר הורוויץ. זה מרמז על כך שרוב החום שמנסה לברוח לפני השטח (מהמאגמה בעומק הקרום) מקרין דרך תכונות גאותרמיות שמשחררות אדים, כמו למשל בחלק המזרחי של הפארק.
"קיטור יכול להעביר הרבה חום", אמר הורוויץ. "אפילו אם לקחתם את כל הגייזרים בג'ולסטון, תפוקת החום הכוללת זניחה יחסית."
הורוויץ וחבריו המשותפים מכינים כעת מאמר יומן נוסף על צורת הצנרת המחתרתית של Lone Star Geyser.
מחקרים שפורסמו לאחרונה על גייזרים בעמק הגייזרים בחצי האי קמצ'טקה ברוסיה ו"האמונה העתיקה "של ילוסטון, גילו שתאי גייזרים רבים עשויים להיות בצורת ביצה במקום צינורות ארוכים וצרים, כפי שחשבו החוקרים בעבר.
"גייזרים אינם פשוטים כפי שאפשר לראות בעין", אמר הורוויץ.
