Pemukulan ritmis mata air panas Yellowstone ini membuatnya menjadi geothermometer – Ars Technica

Ini terkenal dengan Taman Nasional Yellowstone Orang Percaya Lama, geyser dengan letusan gunung berapi berkala dan agak dapat diprediksi yang menyenangkan wisatawan yang berkunjung. Tapi itu juga rumah bagi banyak orang lain fitur panas bumi Suka Kolam ganda, sepasang mata air panas yang terhubung ke leher kecil dengan energi panas bumi yang setara dengan denyut nadi. Kolam “menghantam” setiap 20-30 menit, menyebabkan air bergetar dan lantai bergetar. Para peneliti di University of Utah mengukur siklus masif itu dengan seismometer untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana siklus itu berubah dari waktu ke waktu. Di antara temuan lainnya, mereka menemukan bahwa periode hening antara serangan berkorelasi dengan jumlah panas yang mengalir ke kolam daun baru Diterbitkan dalam Surat Penelitian Geofisika.

“Kami tahu Doublet Pool muncul setiap 20-30 menit,” kata rekan penulis Fan Zhi Lin, ahli geofisika di University of Utah. “Tapi tidak banyak pengetahuan sebelumnya tentang apa yang mengontrol varians. Nyatanya, saya rasa banyak orang tidak benar-benar menyadari bahwa mega-interval bervariasi. Orang lebih memperhatikan pemanas.”

Sistem hidrotermal yang berkembang di Yellowstone adalah hasil interaksi air tanah dangkal dengan panas dari dapur magma yang panas. Sistem ini menampilkan sekitar 10.000 fitur panas bumi, termasuk lubang uap (fumarol), pot tanah liat, dan teras batu kapur (batu kapur putih), serta geyser dan mata air panas.

Dalam kasus geyser, tekanan tinggi mencegah air dalam mendidih. Namun saat air panas naik, tekanan turun dan gelembung uap terbentuk, yang mengembang hingga terlalu besar untuk melewati saluran sempit geyser di dekat permukaan. Akhirnya gelembung mencapai ambang kritis dan pemanas mulai mengalir. Tekanan turun tajam dan air mendidih, menciptakan uap dalam jumlah besar yang memaksa semburan air panas keluar dari lubang di salah satu letusan gunung berapi yang begitu memuaskan. Kemudian siklus dimulai lagi.

Sebaliknya, sebagian besar mata air panas menjaga keseimbangan hidrodinamika yang cukup stabil. Air super panas mendingin saat mencapai permukaan, tenggelam, dan digantikan oleh air yang lebih panas dari bawah, sehingga air tidak pernah mencapai suhu yang diinginkan untuk terjadinya letusan. Namun, beberapa mata air panas, seperti Kolam Doublet dan Kolam Yodium di Selandia Baru, memiliki singkapan periodik fuzzy yang menyerupai pola letusan geyser periodik: Ketika gelembung uap air panas mencapai bagian atas saluran yang lebih dingin, mereka tiba-tiba runtuh dengan tendangan. . .

Dengan mempelajari Doublet Pool, Lin dan penulisnya berharap dapat mempelajari lebih lanjut tentang proses hidrotermal dinamis di Yellowstone. Mereka secara khusus ingin mengeksplorasi apa yang mengontrol perbedaan yang terjadi selama semburan mata air panas atau siklus pemukulan mata air panas, sehingga mereka memutuskan untuk fokus pada mengukur periode diam di antara serangan. Dari musim gugur 2015 hingga November 2021, mereka menjalankan beberapa eksperimen pengambilan sampel dengan geofon yang dipasang di dekat Doublet Pool. Mereka juga mengumpulkan data suhu pada November 2021 dan data tekanan untuk memantau perubahan ketinggian air selama empat hari pada April 2022.

fleksibel et al. Dia menemukan bahwa periode hening bervariasi tidak hanya dari tahun ke tahun tetapi juga dari jam ke jam atau hari ke hari. Misalnya, interval sekitar 30 menit pada November 2016 tetapi hanya 13 menit pada September 2018, dan meningkat menjadi sekitar 20 menit pada November 2021. Itu terjadi tepat pada 15 September 2018, di sekitar pegas telinga Ini meletus untuk pertama kalinya sejak 1957, dan setelah itu air mendidih dengan bola ganda. Menurut penulis, semua panas dan tekanan itu berkurang pada tahun 2021, sehingga periode hening Doublet Pool mulai kembali ke durasi normalnya selama 30 menit.

Untuk perbedaan harian dan per jam, penulis menyarankan mungkin ada korelasi dengan kecepatan angin. Kecepatan angin yang lebih tinggi tampaknya terkait dengan periode hening yang lebih lama, yang berarti angin entah bagaimana menghilangkan energi panas dari air, seperti meniup secangkir kopi panas. “Saat ini, kami memperlakukan kolam sebagai satu sistem lengkap, yang berarti bahwa energi yang diambil dari permukaan menyulitkan sistem untuk mengakumulasi energi yang cukup untuk menabraknya.” kata Lynn. “Salah satu kemungkinannya adalah bahwa kolam diangkut secara konvektif, jadi pendinginan di dekat permukaan dapat memengaruhi dasar kolam dalam skala waktu yang relatif singkat.”

Para penulis juga dapat menghitung laju pemanasan dan jumlah panas yang dibutuhkan untuk menggerakkan pukulan di Doublet Pool: daya sekitar 3 hingga 7 megawatt, setara dengan output daya 100 tungku rumah tangga. Ini, pada gilirannya, memungkinkan mereka menggunakan periode hening sebagai termometer, untuk mengukur berapa banyak panas yang masuk ke dalam kolam. (Lebih banyak panas berarti periode lebih pendek.)

DOI: Surat Penelitian Geofisika, 2023. 10.1029 / 2022GL101175 (tentang DOI).

Cantumkan gambar oleh WikiBunny11 / CC BY-SA 4.0.0