늙은 충실한 피터링 아웃입니까?

Mar 05 2020
1870년에 발견된 이후로 와이오밍 원뿔형 간헐천 올드 페이스풀은 예측 가능한 분출로 관중들을 열광시켰지만 분출이 예전만큼 예측 가능하거나 엄청나지는 않습니다.
Old Faithful이 내뿜는 물의 양은 1.5분의 짧은 분출의 경우 3,700갤런(14,006리터)에서 4~4.5분의 긴 분출의 경우 8,400갤런(31,797리터)입니다. 엔웬/게티 이미지

Old Faithful의 별명은 " Eternity's Timepiece ."입니다. 적어도 미국 도금 시대(1860s-1900) 이후로, 이 와이오밍 원뿔 간헐천 은 예측 가능한 분출로 관중들을 놀라게 했습니다. 약 4,500마리의 들소 , 714마리의 곰, 500개 이상의 간헐천 이 있는 옐로스톤 국립공원에서 랜드마크를 직접 볼 수 있습니다 . Old Faithful을 포함하여 150개 이상의 물을 뿜어내는 경이로움이 공원의 간헐천 상부를 차지하고 있습니다.

1870년 Washburn Langford-Doane Expedition에 의해 명명된 " 정기적인 간격으로 분출 "했기 때문에 Old Faithful은 세계의 다른 어떤 지열 명소보다 더 많은 환호를 받고 있습니다. 대통령이 방문하고 예술가들에 의해 불후의 명성을 얻은 이 간헐천은 하루에 약 17번 분출합니다. 카운트다운 시계는 모인 관광객에게 다음 상수도 쇼를 위해 카메라를 언제 준비해야 하는지 알려줍니다. Old Faithful의 두 분출 사이에 경과할 시간을 추정하기 위해 레인저가 사용 하는 간단한 공식 이 있음을 알 수 있습니다.

국립공원관리청 웹사이트 에 따르면 "[이러한] 분화 예측의 약 90%는 ±10분 이내에 정확합니다 ."

그것은 견고한 실적이지만 Old Faithful은 여전히 ​​​​시계를 설정하고 싶지 않은 것입니다. 간헐천이 변하고 있음을 50년 동안 관찰한 결과 밝혀졌습니다 .

1959년 이래로 올드 페이스풀의 평균 분화 간격 은 더 길어졌습니다. 그러나 당시 발생한 실제 분화의 대부분은 다소 짧았습니다. 더 이상 그렇지 않습니다.

간헐천 101

Sin-Mei Wu 는 간헐천 및 관련 구조의 물리학을 연구한 University of Utah의 지질학자입니다.

"간헐천은 매우 독특한 지질학적 조건을 필요로 하기 때문에 희귀합니다. 지속적인 열원 ... 지하수 시스템의 풍부한 물 공급 및 내부에서 유체 이동 및 열 전달을 허용하는 다공성/파쇄 매체"라고 그는 이메일을 통해 말합니다.

일반적으로 열은 지각 아래에서 발견되는 마그마, 액체 또는 반액체 암석에서 옵니다. 이 암석은 지표면으로 폭발할 때 "용암"이라고 합니다.

옐로스톤은 지하 5~17km에 위치한 길고 멋진 마그마 챔버를 포함하여 두 개의 마그마 챔버 위에 위치 합니다. 그들의 제작자는 지각 아래의 비정상적으로 뜨거운 물질의 국부적 팽창이었습니다. " 맨틀 플룸 "으로 분류되는 것은 옐로스톤이 세계에서 가장 큰 간헐천 컬렉션 을 보유하고 있는 이유 입니다 .

챔버는 액체 지하수의 지하 저장고를 따뜻하게 합니다. 물리학이 완전히 해결 되지는 않았지만 이 물의 일부가 과열된다는 것을 알고 있습니다. 이는 온도가 H2O의 정상적인 끓는점 이상으로 상승한다는 것을 의미합니다.

이 물은 좁은 복도에 보관되어 있기 때문에 처음에는 더 이상 갈 곳이 없습니다. 과열된 액체에 대한 부담은 돌출된 암석과 더 차가운 물의 조합입니다. 믹스에 비좁은 4분의 1을 추가하면 고압력 레시피가 완성됩니다.

그러나 그 압박감이 영원히 지속되는 것은 아니다. 올드 페이스풀(Old Faithful)과 같은 간헐천에서는 과다 활동적인 증기 방울이 결국 지표의 좁은 구멍을 통해 지하수의 작은 비율을 밀어냅니다. 그와 같이 압력이 감소하고 뜨거운 물과 증기가 폭발합니다.

변경 일정

당신이 현명하다면, 당신은 Old Faithful에게 넓은 자리를 줄 것입니다. 방문객들은 옐로스톤이 관리하는 산책로에서 간헐천이 분출하는 모습을 안전하게 지켜볼 수 있습니다. 그 길을 벗어나면 6개월 동안 감옥에 있고 5,000달러의 벌금 이 부과될 수 있습니다. 게다가 간헐천이나 온천 과 같은 열수 지형에 너무 가까이 가면 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

Old Faithful이 꺼지면 통풍구 주변의 수온이 204°F(95.6°C)에 도달할 수 있습니다. 한편 증기는 더 뜨거워지며 때로는 화씨 350도(섭씨 176.6도)를 초과하기도 합니다.

적당한 거리에서 보면 올드 페이스풀의 분출은 스릴 만점입니다. 전에 본 적이 있더라도 언젠가 간헐천을 다시 방문하고 싶을 수도 있습니다. 특정 분출이 다른 분출보다 오래 지속되기 때문입니다.

"우리는 올드 페이스풀을 예측 가능한 간헐천으로 생각하지만, 생각보다 규칙적이지 않습니다."라고 Wu가 말했습니다. 그는 그것이 "바이모달 분화 간격"이 있다고 말합니다. 분출 세션 사이의 간격은 두 가지 범주로 나뉩니다. 분출 자체도 마찬가지입니다.

2.5분 이내에 시작되고 끝나는 분화는 "짧은" 것으로 간주됩니다. 같은 이유로 "긴" 분출은 더 많은 시간을 잡아먹습니다.

Wu는 다음과 같이 설명합니다. 짧은 분화 후에 간헐천이 다시 분출되기 전에 60~65분의 휴식 시간이 있을 것입니다. 그러나 오랜 분화가 진정되면 Old Faithful은 안정적으로 "약 92분"의 휴식을 취합니다.

지난 50년 동안 올드 페이스풀(Old Faithful)의 긴 분출은 일상이 되었습니다. 짧은 것이 여전히 발생하지만 이전보다 더 드뭅니다. "우리는 원인이 무엇인지 정확히 모릅니다."라고 Wu는 말합니다. 미스터리가 풀리지 않았지만 일부 지질학자 들은 이 변화하는 일정에 대해 최근 지진을 탓 합니다.

증기선 및 저수지

간헐천의 근원은 또 다른 수수께끼입니다. 과학자들은 Old Faithful이 물 공급을 받는 곳을 결정하지 않았지만 2017년 연구 에서 Wu와 5명의 동료가 중요한 단서를 밝혔습니다. 그들은 지진파 센서를 사용 하여 간헐천의 남서쪽에 위치한 역사적인 Old Faithful Inn 아래에서 천연 저수지 를 발견했습니다.

"그 몸은 우리가 생각하기에 Old Faithful의 원천으로 체액을 제공한다고 생각하는 심하게 골절되고 포화된 영역으로 해석됩니다."라고 그는 말합니다.

배관 질문과 이중 모드 분출을 제외하고 Old Faithful은 실제로 일부 대응 제품보다 "충실"합니다. 300~400피트(91~122미터) H2O 제트 를 하늘 위로 방출하는 세계에서 가장 높은 활성 간헐천인 또 다른 옐로스톤 거주자인 Steamboat Geyser 를 소개할 때 입니다.

하지만 함정이 있습니다. "그것은 매우 예측할 수 없으며 분출 사이에 수십 년이 걸렸습니다"라고 Wu는 말합니다. "2018년 3월 이전의 마지막 분화는 2014년 9월이었습니다." 그러나 2018년 폭발은 "전례 없는 활동 국면을 시작했다... [증기선 간헐천]은 올해[2020년] 2월 21일에 마지막 폭발이 발생한 이후로 총 85회 폭발했다."

"우리는 아직 무엇이 이 활성 단계를 시작하는지, 무엇이 분출 동작을 제어하는지, 그리고 [기하학이 어떻게 생겼는지] 모릅니다"라고 Wu가 덧붙입니다.

따라서 헤드 라인을 주시하십시오. 아마도 가까운 장래에 이러한 주제에 대한 열띤 논쟁 을 보게 될 것입니다.

흥미롭네요

또 다른 옐로스톤 간헐천인 이어 스프링(Ear Spring )은 2018년에 분출했을 때 거의 100개의 동전 을 공중으로 쏘아 올렸습니다. 알루미늄 캔, 플라스틱 조각 및 콘크리트 덩어리도 통풍구에서 나왔습니다. 이야기의 교훈: 국립 공원에 쓰레기를 버리지 마십시오. 또는 간헐천에서 확실히.