Old Faithful từng có một biệt danh ít khiêm tốn hơn: " Chiếc đồng hồ của Eternity ". Kể từ ít nhất là Thời đại Mạ vàng của Mỹ (những năm 1860-1900), mạch nước phun hình nón Wyoming này đã khiến người xem phải trầm trồ trước những vụ phun trào có thể dự đoán trước của nó. Bạn có thể nhìn thấy cột mốc cho chính mình trong Công viên Quốc gia Yellowstone, nơi sinh sống của khoảng 4.500 con bò rừng , 714 con gấu và hơn 500 mạch nước phun. Hơn 150 kỳ quan phun nước - bao gồm cả Old Faithful - chiếm giữ Lưu vực mạch nước phun Thượng của công viên.
Được đặt tên vào năm 1870 bởi Đoàn thám hiểm Washburn Langford-Doane vì nó " phun ra đều đặn ", Old Faithful trở nên nổi tiếng hơn bất kỳ điểm thu hút địa nhiệt nào khác trên thế giới. Được các tổng thống viếng thăm và các nghệ sĩ bất tử, mạch nước phun phun khoảng 17 lần một ngày. Đồng hồ đếm ngược cho biết khi nào khách du lịch chuẩn bị sẵn sàng máy ảnh cho buổi trình diễn pháo hoa tiếp theo. Bạn thấy có một công thức đơn giản mà các nhà kiểm lâm sử dụng để ước tính khoảng thời gian có thể sẽ trôi qua giữa hai lần phun trào Old Faithful bất kỳ.
"Khoảng 90 phần trăm [những] dự đoán phun trào này là chính xác trong khoảng thời gian cộng hoặc trừ 10 phút," theo trang web của Dịch vụ Công viên Quốc gia .
Đó là một thành tích vững chắc, nhưng Old Faithful vẫn không phải là thứ bạn muốn thiết lập đồng hồ của mình. Năm thập kỷ quan sát đã tiết lộ rằng mạch nước phun đang thay đổi .
Kể từ năm 1959, khoảng thời gian trung bình giữa các vụ phun trào của Old Faithful ngày càng dài hơn. Tuy nhiên, hầu hết các vụ phun trào thực sự xảy ra hồi đó khá ngắn gọn. Đây không còn là trường hợp.
Mạch nước phun 101
Sin-Mei Wu là một nhà địa chất học tại Đại học Utah, người đã nghiên cứu vật lý của các mạch nước phun và các cấu trúc liên quan.
"Các mạch nước phun rất hiếm vì chúng đòi hỏi những điều kiện địa chất rất độc đáo: nguồn nhiệt bền bỉ ... nguồn cung cấp nước dồi dào từ hệ thống nước ngầm và môi trường xốp / đứt gãy cho phép chất lỏng di chuyển và truyền nhiệt bên trong", ông nói với chúng tôi qua email.
Thông thường, nhiệt đến từ magma, đá lỏng hoặc nửa lỏng được tìm thấy bên dưới lớp vỏ Trái đất được gọi là "dung nham" khi nó bùng lên trên bề mặt.
Yellowstone nằm trên hai khoang magma - trong đó có một khoang dài đẹp chỉ từ 3 đến 10 dặm (5 đến 17 km) dưới lòng đất. Chất tạo ra chúng là một khối phồng cục bộ của vật liệu nóng bất thường bên dưới lớp vỏ. Được phân loại là " đám mây phủ ", đó là lý do tại sao Yellowstone có bộ sưu tập mạch nước phun lớn nhất thế giới .
Các khoang này làm ấm các hồ chứa nước ngầm lỏng dưới lòng đất. Mặc dù vật lý ở đây không hoàn toàn ổn định , nhưng chúng ta biết rằng một số nước này bị quá nhiệt. Điều đó có nghĩa là nhiệt độ của nó cao hơn và vượt quá nhiệt độ sôi bình thường của H2O.
Vì nước này được giữ trong các hành lang chật hẹp, nên lúc đầu, nó không có nơi nào khác để đi - đầu tiên. Chịu lực xuống chất lỏng quá nhiệt là sự kết hợp của đá nhô ra và nước lạnh hơn. Thêm phần chật chội vào hỗn hợp và bạn đã có một công thức cho áp suất cao.
Nhưng áp lực không kéo dài mãi mãi. Trong một mạch nước phun như Old Faithful, các bong bóng hơi nước hiếu động cuối cùng đẩy một phần nhỏ nước ngầm qua một khe hở hẹp trên bề mặt. Cứ như vậy, áp suất giảm dần và tạo ra sự bùng nổ của nước nóng và hơi nước.
Lịch trình thay đổi
Nếu khôn ngoan, bạn sẽ cho Old Faithful một bến đỗ rộng. Du khách có thể an toàn xem mạch nước phun phun ra từ lối đi lát ván do Yellowstone duy trì. Hãy mạo hiểm theo con đường đó và bạn có thể phải chịu sáu tháng tù giam và khoản tiền phạt 5.000 đô la . Bên cạnh đó, đến quá gần các địa điểm thủy nhiệt như mạch nước phun hoặc suối nước nóng có thể gây ra hậu quả chết người.
Khi Old Faithful tắt ngấm, nhiệt độ nước xung quanh lỗ thông hơi của nó có thể lên tới 204 độ F (95,6 độ C). Trong khi đó, hơi nước thậm chí còn nóng hơn, đôi khi vượt quá 350 độ F (176,6 độ C).
Nhìn từ một khoảng cách thích hợp, vụ phun trào của Old Faithful là một cảnh tượng ly kỳ. Ngay cả khi bạn đã nhìn thấy trước đây, bạn có thể muốn thăm lại mạch nước phun vào một ngày nào đó. Bởi vì một số vụ phun trào nhất định kéo dài hơn những vụ phun trào khác.
Wu nói: “Chúng tôi nghĩ về Old Faithful [như] một mạch nước phun có thể đoán trước được, nhưng nó không đều đặn như trước. Anh ấy nói với chúng tôi rằng nó có một "khoảng thời gian phun trào hai phương thức." Khoảng cách giữa các phiên phân phối của nó được chia thành hai loại đặc biệt. Các vụ phun trào cũng vậy.
Một vụ phun trào bắt đầu và kết thúc dưới 2,5 phút được coi là "ngắn". Tương tự, các vụ phun trào "kéo dài" tiêu tốn nhiều thời gian hơn.
Wu giải thích nó như thế này: Sau một đợt phun trào ngắn, sẽ có một khoảng thời gian gián đoạn từ 60 đến 65 phút trước khi mạch phun phun trở lại. Tuy nhiên, Old Faithful chắc chắn sẽ tạm nghỉ "khoảng 92 phút" sau khi một đợt phun trào kéo dài lắng xuống.
Trong 50 năm qua, những vụ phun trào kéo dài ở Old Faithful đã trở thành bình thường. Những cái ngắn vẫn xảy ra - nhưng hiếm hơn trước đây. "Chúng tôi không biết chính xác nguyên nhân là gì", Wu lưu ý. Trong khi bí ẩn chưa được giải đáp, một số nhà địa chất đổ lỗi cho các trận động đất gần đây là nguyên nhân dẫn đến lịch trình thay đổi này.
Thuyền hơi nước và bể chứa
Nguồn của mạch nước phun là một câu đố khác. Các nhà khoa học vẫn chưa xác định được nơi cung cấp nước của Old Faithful - nhưng trong một nghiên cứu năm 2017 , Wu và 5 đồng nghiệp đã tiết lộ một manh mối quan trọng. Sử dụng cảm biến sóng địa chấn, họ tìm thấy một hồ chứa tự nhiên bên dưới Old Faithful Inn lịch sử, nằm ở phía tây nam của mạch nước phun.
Ông nói: “Cơ thể đó được hiểu là một khu vực bị nứt gãy và bão hòa cao mà chúng tôi nghĩ cung cấp chất lỏng như một nguồn cho Old Faithful.
Đặt câu hỏi về hệ thống ống nước và các vụ phun trào hai phương thức sang một bên, Old Faithful thực sự "trung thành" hơn một số đối tác của nó. Đã đến lúc chúng tôi giới thiệu Steamboat Geyser , một cư dân khác của Yellowstone được coi là mạch nước phun đang hoạt động cao nhất thế giới, phát ra các tia nước H2O từ 300 đến 400 foot (91 đến 122 mét) lên bầu trời phía trên.
Nhưng có một cơ hội. Wu nói: “Nó rất khó đoán và đã trải qua nhiều thập kỷ giữa các vụ phun trào. "Lần phun trào cuối cùng trước tháng 3 năm 2018 là vào tháng 9 năm 2014." Tuy nhiên, vụ nổ năm 2018 "bắt đầu một giai đoạn hoạt động chưa từng có ... [Mạch nước phun Steamboat] đã phun trào tổng cộng 85 lần kể từ đó với lần phun trào cuối cùng xảy ra vào ngày 21 tháng 2 năm nay [2020]."
Wu cho biết thêm: “Chúng tôi vẫn chưa biết điều gì bắt đầu giai đoạn hoạt động này, điều gì kiểm soát hành vi phun trào của nó và [hình dạng].
Vì vậy, hãy để ý đến các tiêu đề. Có lẽ chúng ta sẽ thấy một số (ahem) tranh luận sôi nổi về những chủ đề này trong tương lai gần.
Bây giờ điều đó thật thú vị
Ear Spring - một mạch nước phun khác của Yellowstone - đã phóng gần 100 đồng xu lên không trung khi nó phun trào vào năm 2018. Những lon nhôm, mảnh nhựa và một khối bê tông cũng văng ra khỏi khu vực lỗ thông hơi. Đạo đức của câu chuyện: Đừng xả rác trong vườn quốc gia. Hoặc chắc chắn là trong mạch nước phun.
