Wprowadzenie do gejzerów i ich działania

Obecnie, w kilku rzadkich miejscach na Ziemi, ludzie cieszą się widokiem i dźwiękiem przegrzanej wody spływającej z głębi ziemi w powietrze. Te niezwykłe formacje geologiczne, zwane gejzerami, istnieją na Ziemi i w całym Układzie Słonecznym. Niektóre z najbardziej znanych na Ziemi to Old Faithful w Wyoming w Stanach Zjednoczonych i gejzer Strokkur na Islandii oraz w Afryce, w depresji Danakil.

Erupcje gejzeru mają miejsce w obszarach aktywnych wulkanicznie, gdzie przegrzana magma znajduje się dość blisko powierzchni. Woda ścieka (lub pędzi) w dół przez pęknięcia i pęknięcia w skałach powierzchniowych. Te „kanały” lub „rury” mogą osiągnąć głębokość ponad 2000 metrów. Gdy woda zetknie się ze skałami podgrzanymi przez aktywność wulkaniczną, zacznie wrzeć. W końcu ciśnienie rośnie, co wprawia w ruch szereg działań. Kiedy ciśnienie staje się zbyt wysokie, woda wpada z powrotem do rury, niosąc ze sobą minerały. W końcu wydmuchuje, wysyłając podmuch gorącej wody i pary. Są to tak zwane „wybuchy hydrotermalne”. (Słowo „hydro” oznacza „woda”, a „termiczne” oznacza „ciepło”).

instagram viewer

Pomyśl o gejzerach jako o naturalnych systemach hydraulicznych, które dostarczają wodę podgrzaną głęboko w planecie na powierzchnię. Przychodzą i odchodzą w zależności od podziemnej działalności, która ich karmi. Aktywne gejzery można dziś łatwo badać, ale na całej planecie istnieje również wiele dowodów na istnienie martwych i uśpionych. Czasami giną, gdy „fajki” skalne zatkają się minerałami. Innym razem wydobycie wyłącza je, a hydrotermalne systemy grzewcze wykorzystywane przez ludzi do ogrzewania domów mogą je osuszyć.

Geolodzy badają skały i minerały na polach gejzerów, aby zrozumieć leżącą u ich podstaw geologię struktur rozciągających się pod powierzchnią. Biolodzy są zainteresowani gejzerami, ponieważ wspierają organizmy żyjące w gorącej, bogatej w minerały wodzie. Ci „ekstremofile” (czasami nazywani „termofilami” ze względu na ich miłość do ciepła) dają wskazówki, jak życie może istnieć w tak nieprzyjaznych warunkach. Biolodzy planetarni badają gejzery, aby lepiej zrozumieć życie wokół nich. Inni planetolodzy używają ich jako sposobów na zrozumienie podobnych systemów na innych światach.

Jeden z najbardziej aktywnych Gejzer na świecie znajduje się w Parku Yellowstone. Znajduje się na szczycie kaldery superwulkanu Yellowstone w północno-zachodnim Wyoming i południowo-wschodniej Montanie. W danej chwili dudnieje około 460 gejzerów, które przychodzą i odchodzą, gdy trzęsienia ziemi i inne procesy wprowadzają zmiany w regionie. Old Faithful jest najbardziej znanym, przyciągającym tysiące turystów przez cały rok.

Inny system gejzerów istnieje w Rosji, w regionie zwanym Doliną Gejzerów. Ma drugą co do wielkości kolekcję otworów wentylacyjnych na planecie i znajduje się w dolinie o długości około sześciu kilometrów. Naukowcy badają to i region Yellowstone, aby zrozumieć rodzaje form życia istniejących w tych systemach.

Aktywny wulkanicznie wyspiarski naród Islandii jest domem dla niektórych z najbardziej znanych gejzerów na świecie. Słowo „gejzer” pochodzi od słowa „geysir”, które opisuje te aktywne gorące źródła. Islandzkie gejzery związane są z grzebieniem środkowoatlantyckim. To miejsce, w którym dwie płyty tektoniczne - płyta północnoamerykańska i płyta eurazjatycka - powoli oddalają się w tempie około trzech milimetrów rocznie. Kiedy oddalają się od siebie, magma z dołu unosi się, gdy skorupa staje się cieńsza. To przegrzewa śnieg, lód i wodę, które istnieją na wyspie w ciągu roku, i tworzy gejzery.

Ziemia nie jest jedynym światem z systemami gejzerów. Gdziekolwiek ciepło wewnętrzne na Księżycu lub planecie może ogrzewać wodę lub lody, mogą istnieć gejzery. Na światach takich jak Księżyc Saturna Enceladus, tak zwane „krio-gejzery” wytryskują spod zamarzniętej powierzchni. Dostarczają parę wodną, ​​cząstki lodu i inne zamrożone materiały, takie jak dwutlenek węgla, azot, amoniak i węglowodory do skorupy i poza nią.

Dekady eksploracji planet ujawniły gejzery i procesy podobne do gejzerów Księżyc Jowisza Europa, Księżyc Neptuna Triton, i ewentualnie nawet odległy Pluton. Planetolodzy badający aktywność na Marsie podejrzewają, że gejzery mogą wybuchać na biegunie południowym podczas wiosennego ogrzewania.

Gejzery są wyjątkowo użyteczne źródła wytwarzania ciepła i energii elektrycznej. Ich moc wody można uchwycić i wykorzystać. W szczególności Islandia wykorzystuje pola gejzerów do wytwarzania ciepłej wody i ciepła. Zubożone pola gejzerów są źródłami minerałów, które można wykorzystać w różnych aplikacjach. Inne regiony na całym świecie zaczynają naśladować islandzki przykład wychwytywania hydrotermalnego jako wolnego i dość nieograniczonego źródła energii.

Poza Ziemią gejzery innych światów mogą być źródłem wody lub innych zasobów dla przyszłych odkrywców. Przynajmniej badania tych odległych otworów wentylacyjnych pomogą planetologom zrozumieć procesy zachodzące głęboko w tych miejscach.