Hvordan geysirer fungerer

Utsikt over Old Faithful Geyser i Yellowstone nasjonalpark når den bryter ut mot en mørk himmel, Wyoming, 1941. Getty Images

Akkurat nå, noen få sjeldne steder på jorden, nyter folk synet og lyden av overopphetet vann som strømmer fra dypt under bakken og opp i luften. Disse uvanlige geologiske formasjonene, kalt geysirer, eksisterer på jorden og i hele solsystemet. Noen av de mest kjente på jorden er Old Faithful i Wyoming i USA og Strokkur Geyser på Island, og i Afrika, i Danakil-depresjonen .

Geysirutbrudd skjer i vulkansk aktive områder der overopphetet magma sitter ganske nær overflaten. Vann sildrer (eller suser) ned gjennom sprekker og sprekker i overflatebergartene. Disse 'rørene' eller 'rørene' kan nå en dybde på mer enn 2000 meter. Når vannet kommer i kontakt med bergarter som har blitt varmet opp av vulkansk aktivitet, begynner det å koke. Etter hvert øker trykket og det setter i gang en rekke handlinger. Når trykket blir for høyt, strømmer vannet tilbake opp i røret og bærer mineraler med seg. Til slutt blåser det ut, og sender et sus med varmt vann og damp opp i luften. Disse kalles også 'hydrotermiske eksplosjoner.' (Ordet 'hydro' betyr 'vann' og 'termisk' betyr 'varme.')

Hvordan geysirer fungerer

Mekanikken til en geysir og hvordan den fungerer. Vann siver ned gjennom sprekker og sprekker, møter oppvarmet stein, varmes opp til superkokende temperaturer og bryter deretter utover. USGS

Tenk på geysirer som naturlige rørsystemer som leverer vann oppvarmet dypt inne i planeten ut til overflaten. De kommer og går avhengig av den underjordiske aktiviteten som mater dem. Mens aktive geysirer lett kan studeres i dag, er det også rikelig med bevis rundt planeten om døde og sovende. Noen ganger dør de ut når steinrørene blir tette med mineraler. Andre ganger slår gruveaktiviteter dem av, eller hydrotermiske varmesystemer som brukes av folk til å varme opp hjemmene sine, kan tømme dem.

Geologer studerer bergarter og mineraler i geysirfelt for å forstå den underliggende geologien til strukturene som strekker seg under overflaten. Biologer er interessert i geysirer fordi de støtter organismer som trives i varmt, mineralrikt vann. Disse 'ekstremofile' (noen ganger kalt 'termofiler' på grunn av deres kjærlighet til varme) gir ledetråder til hvordan liv kan eksistere under slike fiendtlige forhold. Planetariske biologer studerer geysirer for å bedre forstå livet som eksisterer rundt dem. Og andre planetariske forskere bruker dem som måter å forstå lignende systemer på andre verdener.

Yellowstone Park-samlingen av geysirer

Old Faithful geysir ved Yellowstone nasjonalpark. Denne bryter ut omtrent hvert 60. minutt og har blitt undersøkt med romalderkameraer og bildesystemer. Wikimedia Commons

En av de mest aktive geysirbassenger i verden er ved Yellowstone Park . Den sitter på toppen av Yellowstone supervulkan-calderaen i nordvestlige Wyoming og sørøst i Montana. Det er rundt 460 geysirer som rumler til enhver tid, og de kommer og går etter hvert som jordskjelv og andre prosesser gjør endringer i regionen. Old Faithful er den mest kjente, og tiltrekker seg tusenvis av turister gjennom året.

Geysirer i Russland

Geysirdalen i Kamchatka, Russland. Dette bildet ble tatt like før en gjørmestrøm som oppslukte noen av geysirene. Dette er fortsatt en veldig aktiv region. Robert Nunn, CC-by-sa-2.0

Et annet geysirsystem eksisterer i Russland, i en region kalt Geysirdalen. Den har den nest største samlingen av ventiler på planeten og er i en dal som er omtrent seks kilometer lang. Forskere studerer dette og Yellowstone-regionen for å forstå hvilke typer livsformer som finnes i disse systemene.

Islands berømte geysirer

Strokkuer Geysir i utbrudd, november 2010. Opphavsrettsbeskyttet og brukt med tillatelse fra Carolyn Collins Petersen

Den vulkansk aktive øynasjonen Island er hjemsted for noen av de mest kjente geysirene i verden. Ordet 'geysir' kommer fra ordet 'geysir', som beskriver disse aktive varme kildene. De islandske geysirene er knyttet til den midtatlantiske ryggen. Dette er et sted hvor to tektoniske plater - den nordamerikanske platen og den eurasiske platen - sakte beveger seg fra hverandre med en hastighet på omtrent tre millimeter i året. Når de beveger seg bort fra hverandre, stiger magma nedenfra når skorpen tynnes. Dette overoppheter snøen, isen og vannet som finnes på øya i løpet av året, og lager geysirer.

Alien geysirer

Plymer av vanniskrystaller, mulige kryogeysere, spruter ut fra sprekker i Enceladus' sørpolare region. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Jorden er ikke den eneste verden med geysirsystemer. Hvor som helst den indre varme på en måne eller en planet kan varme opp vann eller is, kan det eksistere geysirer. På verdener som f.eksSaturns måne Enceladus, såkalte 'kryo-geysirer' tut fra under den frosne overflaten. De leverer vanndamp, ispartikler og andre frosne materialer som karbondioksid, nitrogen, ammoniakk og hydrokarboner til jordskorpen og utover.

Europa kan ha et skjult hav under sin iskalde skorpe. Vi ser en utskjæring her, mot et bakteppe av Jupiter og den lille vulkanmånen Io. Geysirer kan godt bryte ut fra dypt under overflaten. NASA

Tiår med planetarisk utforskning har avslørt geysirer og geysirlignende prosesserJupiters måne Europa, Neptuns måne Triton , og evtselv fjerne Pluto. Planetforskere som studerer aktivitet på Mars mistenker at geysirer kan bryte ut på sørpolen under våroppvarming.

Bruke geysirer og geotermisk varme

Hellesheidi kraftstasjon på Island, som bruker borehull til å fange varme fra underjordiske geotermiske forekomster. Det gir også varmt vann til nærliggende Reykjavik. Creative Commons Attribution 2.0

Geysirer er ekstremt nyttige kilder til varme- og elektrisitetsproduksjon . Deres vannkraft kan fanges opp og brukes. Spesielt Island bruker geysirfeltene sine til varmt vann og varme. Uttømte geysirfelt er kilder til mineraler som kan brukes i ulike applikasjoner. Andre regioner rundt om i verden begynner å etterligne Islands eksempel på hydrotermisk fangst som en gratis og ganske ubegrenset kraftkilde.

Utenfor Jorden kan geysirene til andre verdener faktisk være kilder til vann eller andre ressurser for fremtidige oppdagere. I det minste vil studier av disse fjerne ventilene hjelpe planetariske forskere til å forstå prosessene som jobber dypt inne i disse stedene.