This Yellowstone hot spring’s rhythmic thump makes it a geo-thermometer – Ars Technica

Gibljiva vodna površina Doublet Poola v nacionalnem parku Yellowstone. Zasluge: Jamie Farrell / Univerza v Utahu

Nacionalni park Yellowstone je najbolj znan stari zvesti, gejzir z dokaj predvidljivimi periodičnimi izbruhi, ki navdušujejo obiskujoče turiste. ampak je tudi dom mnogim drugim geotermalne lastnosti Všeč mi je dvojni bazen, par vročih vrelcev, povezanih s kratkim vratom z geotermalnim ekvivalentom nadija. Bazen “bije” vsakih 20-30 minut, zaradi česar voda vibrira in tla se tresejo. Raziskovalci na Univerzi v Utahu so te cikle udarcev izmerili s seizmometrom, da bi izvedeli več o tem, kako se spreminjajo skozi čas. Med drugimi ugotovitvami so ugotovili, da so intervali tišine med udarci v korelaciji s količino toplote, ki teče v bazen. nov papir Objavljeno v reviji Geophysical Research Letters.

“Vedeli smo, da Doublet Pool trka vsakih 20-30 minut,” Soavtor Fan-Chi Lin je dejalGeofizik na Univerzi v Utahu. “Vendar ni bilo veliko znanja o tem, kako nadzorovati variacije. Pravzaprav mislim, da se veliko ljudi res ne zaveda, da se interval udarcev spreminja. Ljudje se bolj osredotočajo na gejzirje.

Obsežen hidrotermalni sistem Yellowstona je rezultat interakcije plitve podzemne vode s toploto iz vroče magmatske komore. Sistem ima približno 10.000 geotermalnih elementov, vključno s parnimi odprtinami (fumarole), blatnimi lonci in travertinskimi terasami (kredasta bela skala), pa tudi gejzirji in vročimi vrelci.

Pri gejzirjih visok tlak preprečuje vrenje globoke vode. Toda ko se vroča voda dvigne, tlak pade in začnejo se tvoriti parni mehurčki, dokler ne postanejo preveliki, da bi šli skozi ozek vod gejzirja blizu površine. Sčasoma mehurčki dosežejo kritični prag in gejzir se začne prelivati. Tlak hitro pade in voda zavre, pri čemer nastanejo velike količine pare, ki izstreli curek vroče vode v eni od tistih množic prijetnih eksplozij. In potem se cikel začne znova.

READ  European satellite falls to Earth in landmark 'assisted reentry'

Nasprotno pa večina vročih vrelcev ohranja dokaj stabilno hidrodinamično ravnovesje. Pregreta voda se ohladi, ko pride na površje, potone in jo nadomesti bolj vroča voda od spodaj, tako da voda nikoli ne doseže zahtevane temperature, potrebne za izbruh. Vendar imajo nekateri vroči izviri, kot sta Doublet Pool in Iodine Pool na Novi Zelandiji, skrivnostne občasne udarce, ki spominjajo na periodični vzorec izbruha gejzirja: ko mehurčki vroče vodne pare dosežejo hladnejše zgornje dele kanala, izbruhnejo kot šok Nenadoma padeta skupaj. ,

Dvojni bazen v zgornjem gejzirskem bazenu v nacionalnem parku Yellowstone.
v odlični formi , Dvojni bazen v zgornjem gejzirskem bazenu v nacionalnem parku Yellowstone.

S preučevanjem Doublet Poola Lin in njegovi soavtorji upajo, da bodo izvedeli več o dinamičnih hidrotermalnih procesih Yellowstona. Posebej so želeli ugotoviti, kaj nadzoruje variacije, ki se pojavijo med cikli udarcev gejzirja ali vročega izvira, zato so se odločili, da se osredotočijo na merjenje intervalov tišine med udarci. Od jeseni 2015 do novembra 2021 so izvedli več vzorčnih poskusov z geofoni, nameščenimi v bližini Doublet Poola. Zbrali so tudi podatke o temperaturi novembra 2021 in podatke o tlaku za spremljanje sprememb nivoja vode štiri dni aprila 2022.

Lynn in drugi, Ugotovljeno je bilo, da se interval tišine spreminja ne le iz leta v leto, ampak tudi iz ure v uro ali celo iz dneva v dan. Na primer, novembra 2016 je bil interval približno 30 minut, septembra 2018 pa le 13 minut, do novembra 2021 pa se je povečal na približno 20 minut. Zgodi se, da je 15. septembra 2018 prelaz ušesna vzmet Izbruhnil je prvič po letu 1957 in po tem je voda v Doublet Poolu začela vreti. Po mnenju avtorjev sta se do leta 2021 vročina in pritisk zmanjšala, tako da se je interval tišine Doublet Poola začel vračati na običajni 30-minutni interval.

READ  NASA's DAVINCI mission will launch in 2029 to reach the surface of Venus

Kar zadeva dnevno in urno variacijo, avtorji kažejo, da lahko obstaja povezava s hitrostjo vetra. Zdi se, da so višje hitrosti vetra povezane z daljšimi intervali tišine, kar pomeni, da veter nekako odvzema toplotno energijo iz vode, kot bi pihal na vročo skodelico kave. »V tem trenutku bazen obravnavamo kot celovit sistem, kar pomeni, da energija, odvzeta s površine, otežuje sistemu, da shrani dovolj energije,« je rekla Lynn, “Ena od možnosti je, da bazen aktivno konvecira, zato bi lahko hlajenje blizu površine vplivalo na dno bazena v relativno kratkem času.”

Avtorji so prav tako lahko izračunali stopnjo segrevanja in količino toplote, ki je potrebna za sprožitev udarca v bazenu Doublet: približno 3 do 7 megavatov energije, kar ustreza izhodni energiji 100 gospodinjskih peči. To pa jim omogoča uporabo utišanega intervala kot termometra, ki meri količino toplote, ki prihaja v bazen. (Več toplote pomeni manjšo vrzel.)

DOI: Geophysical Research Letters, 2023. 10.1029/2022gl101175 ,O DOI,

seznam slik po WikiBunny11/CC BY-SA 4.0

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x