Old Faithful miał kiedyś niezbyt skromny przezwisko: „ Czasomierz wieczności ”. Co najmniej od czasów amerykańskiego pozłacanego wieku (1860-1900) ten gejzer w stanie Wyoming zachwycał widzów przewidywalnymi erupcjami. Możesz zobaczyć ten punkt orientacyjny w Parku Narodowym Yellowstone, w którym mieszka około 4500 żubrów , 714 niedźwiedzi i ponad 500 gejzerów. Ponad 150 z tych bijących wodą cudów — w tym Old Faithful — znajduje się w parku Upper Geyser Basin.
Nazwany w 1870 roku przez wyprawę Washburn Langford-Doane, ponieważ „ wylewa się w regularnych odstępach czasu ”, Old Faithful zyskuje więcej fanfar niż jakakolwiek inna atrakcja geotermalna na świecie. Odwiedzany przez prezydentów i uwieczniony przez artystów, gejzer tryska około 17 razy dziennie. Zegary z odliczaniem podpowiadają zbierającym się turystom, kiedy przygotować aparaty do następnego pokazu wodociągów. Widzisz, istnieje prosta formuła , której używają strażnicy, aby oszacować, ile czasu prawdopodobnie upłynie między dowolnymi dwoma erupcjami Old Faithful.
„Około 90 procent [tych] prognoz dotyczących erupcji jest dokładnych w przedziale plus lub minus 10 minut”, zgodnie ze stroną internetową National Park Service .
To solidne osiągnięcia, ale Old Faithful nadal nie jest czymś, na czym chciałbyś ustawić swój zegarek. Pięć dekad obserwacji ujawniło, że gejzer się zmienia .
Od 1959 roku średni odstęp między erupcjami Old Faithful wydłużył się. A jednak większość rzeczywistych erupcji, które wtedy miały miejsce, była raczej krótka. Tak już nie jest.
Gejzery 101
Sin-Mei Wu jest geologiem na Uniwersytecie Utah, który studiował fizykę gejzerów i powiązanych struktur.
„Gejzery są rzadkie, ponieważ wymagają bardzo wyjątkowych warunków geologicznych: trwałego źródła ciepła… obfitego zaopatrzenia w wodę z systemów wód gruntowych i porowatego/pękniętego medium, które umożliwia migrację płynów i przenoszenie ciepła” – mówi nam w e-mailu.
Zwykle ciepło pochodzi z magmy, płynnej lub półpłynnej skały znajdującej się pod skorupą ziemską, która, gdy wybucha na powierzchni, nazywana jest „lawą”.
Yellowstone znajduje się nad dwiema komorami magmy — w tym ładną, długą, która znajduje się zaledwie od 3 do 10 mil (5 do 17 kilometrów) pod ziemią. Ich twórcą był zlokalizowany pod skorupą pęczek nienormalnie gorącego materiału. Sklasyfikowany jako „ pióropusz płaszcza ”, jest to powód, dla którego Yellowstone ma największą na świecie kolekcję gejzerów .
Komory ogrzewają podziemne zbiorniki płynnej wody gruntowej. Chociaż fizyka tutaj nie jest do końca ustalona , wiemy, że część tej wody ulega przegrzaniu. Oznacza to, że jego temperatura wzrasta powyżej normalnej temperatury wrzenia H2O.
Ponieważ ta woda jest trzymana w ciasnych korytarzach, nie ma dokąd pójść — na początku. Opieranie się na przegrzanej cieczy to połączenie zwisających skał i zimniejszej wody. Dodaj ciasne ćwiartki do mieszanki i masz przepis na wysokie ciśnienie.
Ale presja nie trwa wiecznie. W gejzerze takim jak Old Faithful, nadaktywne bąbelki pary w końcu wypychają niewielki procent wód gruntowych przez wąski otwór na powierzchni. Tak po prostu ciśnienie spada i rozpoczyna się eksplozja gorącej wody i pary.
Zmieniający się harmonogram
Jeśli jesteś mądry, omijasz Old Faithful szerokim łukiem. Odwiedzający mogą bezpiecznie obserwować wybuch gejzeru z promenady utrzymywanej przez Yellowstone. Zejdź z tej ścieżki, a możesz być na haczyku przez sześć miesięcy więzienia i grzywny w wysokości 5000 dolarów . Poza tym zbytnie zbliżanie się do obiektów hydrotermalnych, takich jak gejzery lub gorące źródła , może mieć fatalne konsekwencje.
Kiedy Old Faithful gaśnie, temperatura wody wokół otworu wentylacyjnego może osiągnąć 204 stopni F (95,6 stopni C). Tymczasem para robi się jeszcze gorętsza, czasami przekracza 350 stopni F (176,6 stopni C).
Oglądane z odpowiedniej odległości erupcje Old Faithful to porywające widowiska. Nawet jeśli widziałeś go wcześniej, być może kiedyś zechcesz odwiedzić gejzer. Ponieważ niektóre erupcje trwają dłużej niż inne.
„Myślimy o Old Faithful jako o przewidywalnym gejzerze, ale nie jest on tak regularny, jak się wydawało” – mówi Wu. Mówi nam, że ma „dwumodalny interwał erupcji”. Luki między sesjami tryskania można podzielić na dwie odrębne kategorie. Podobnie jak same erupcje.
Erupcja, która zaczyna się i kończy w czasie poniżej 2,5 minuty , jest uważana za „krótką”. Z tego samego powodu „długie” erupcje pochłaniają więcej czasu.
Wu wyjaśnia to w ten sposób: po krótkiej erupcji nastąpi przerwa trwająca od 60 do 65 minut, zanim gejzer znów się wyleje. Jednak Old Faithful niezawodnie zrobi sobie przerwę „około 92 minut”, gdy minie długa erupcja.
W ciągu ostatnich 50 lat długie erupcje Old Faithful stały się normą. Krótkie nadal występują, ale są rzadsze niż kiedyś. „Nie wiemy dokładnie, co jest przyczyną” — zauważa Wu. Chociaż zagadka nie została rozwiązana, niektórzy geolodzy obwiniają za ten zmieniający się harmonogram niedawne trzęsienia ziemi.
Parowce i zbiorniki
Źródłem gejzeru jest kolejna zagadka. Naukowcy nie ustalili, skąd Old Faithful czerpie wodę — ale w badaniu z 2017 r. Wu i pięciu kolegów odkryli ważną wskazówkę. Korzystając z czujników fal sejsmicznych, znaleźli naturalny zbiornik pod historyczną gospodą Old Faithful, która znajduje się na południowy zachód od gejzeru.
„To ciało jest interpretowane jako wysoce popękany i nasycony obszar, który naszym zdaniem zapewnia płyny jako źródło Old Faithful” – mówi.
Odkładając na bok pytania hydrauliczne i bimodalne erupcje, Old Faithful jest rzeczywiście bardziej „wierny” niż niektóre jego odpowiedniki. Najwyższy czas, abyśmy przedstawili Steamboat Geyser , kolejny mieszkaniec Yellowstone, który jest najwyższym aktywnym gejzerem na świecie, emitującym od 91 do 122 metrów strumienie H2O na niebo.
Ale jest pewien haczyk. „Jest bardzo nieprzewidywalny i minął dziesięciolecia między erupcjami” – mówi Wu. „Ostatnia erupcja przed marcem 2018 roku miała miejsce we wrześniu 2014 roku”. Jednak wybuch z 2018 roku „rozpoczął bezprecedensową aktywną fazę… [Gejzer Steamboat] wybuchł w sumie 85 razy od tego czasu, a ostatnia erupcja miała miejsce 21 lutego tego roku [2020]”.
„Wciąż nie wiemy, co inicjuje tę aktywną fazę, co kontroluje jej zachowanie podczas erupcji i jak [wygląda geometria]” – dodaje Wu.
Więc miej oko na nagłówki. Być może w niedalekiej przyszłości zobaczymy (hem) gorące spory na te tematy.
Teraz to jest interesujące
Ear Spring – kolejny gejzer Yellowstone – wystrzelił w powietrze prawie 100 monet , kiedy wybuchł w 2018 roku. Z obszaru otworu wentylacyjnego wyszły również aluminiowe puszki, kawałki plastiku i kawał betonu. Morał z tej historii: nie zaśmiecaj w parkach narodowych. Albo na pewno w gejzerach.
