Meskipun lebih dari satu abad penelitian, pekerjaan batin Old Faithful dan geyser Taman Nasional Yellowstone lainnya tetap menjadi misteri.
Para ilmuwan masih memikirkan dasar-dasar, seperti bagaimana air dan uap menekan di bawah tanah sebelum geyser meletus. Sekarang, tampilan berteknologi tinggi di Lone Star Geyser, salah satu gelembung paling tepat waktu di taman, akhirnya bisa memecahkan beberapa teka-teki lama ini. Penelitian ini juga dapat membantu para ilmuwan lebih memahami dan memprediksi letusan gunung berapi.
"Sinyal yang kami rekam di geyser dapat menempatkan kendala yang lebih baik pada sumber yang menghasilkan sinyal itu di gunung berapi," kata Shaul Hurwitz, rekan penulis penelitian dan ahli hidrologi riset dengan Survei Geologi AS di Menlo Park, California.
Gunung berapi mini
Geyser seperti gunung berapi mini, dengan getaran kecil yang memperingatkan akan datangnya ledakan dan cairan panas yang mematikan dari air mancur di udara. Perbedaan besar antara keduanya adalah pipa - air versus lava - dan ketepatan waktu. Tetapi kepastian geyser menjadikannya tempat tidur tes yang ideal untuk mencari tahu bagaimana letusan bekerja.
Pada 2010, Hurwitz mengumpulkan selusin ahli geografi dari seluruh dunia untuk percobaan selama seminggu di Lone Star Geyser. Mereka mengukur debit air, gerakan tanah, gelombang seismik dan gelombang suara, dan merekam video inframerah dan terlihat berkecepatan tinggi. Lone Star Geyser meletus setiap tiga jam.
Hasilnya membantu menjelaskan proses mengendalikan semburan air dan uap geyser yang anggun, serta apa yang terjadi di bawah tanah sebelum, selama dan setelah letusan, kata para peneliti. Temuan ini diterbitkan 19 Juni di Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Empat fase
Percobaan ini mengungkapkan letusan Lone Star memiliki empat fase yang berbeda, masing-masing dengan sinyal geofisika yang unik, kata Hurwitz. Ketika tekanan menumpuk di bawah tanah, fase "persiapan", dengan getaran uap dan air, menandakan ledakan yang datang. Kemudian, letusan dimulai, dengan air dan uap air mancur pada 36 hingga 63 mph (58 hingga 101 km / jam). Para peneliti melacak partikel dalam air yang mengalir dengan kamera kecepatan tinggi untuk menghitung kecepatan. Fase paska erupsi yang tenang terjadi, diakhiri dengan fase pengisian ulang sementara geyser cone diisi ulang.
Sekitar setengah dari 1.000 geyser dunia yang diketahui ada di Yellowstone, yang merupakan medan vulkanik besar yang telah menyaksikan setidaknya tiga letusan pembentuk kaldera raksasa di masa lalu. Geyser seperti Old Faithful dan Lone Star biasanya ditemukan di dekat gunung berapi yang baru-baru ini aktif, di mana magma dapat memanaskan air bawah permukaan. Mereka terbentuk ketika titik-titik tersedak mencegah air dan uap naik dari bawah tanah, menjebak gelembung-gelembung yang akhirnya meledak menjadi letusan air mancur panas.
Apa yang ada di bawah tanah
Output panas total Lone Star Geyser ditemukan sekitar 1,4 megawatt, yang merupakan energi yang cukup untuk memberi daya 1.000 rumah selama satu jam. Tetapi jumlah panas kurang dari 0,1 persen dari total keluaran panas dari seluruh kaldera Yellowstone, kata Hurwitz. Ini menunjukkan bahwa sebagian besar panas yang mencoba melarikan diri ke permukaan (dari magma jauh di kerak bumi) memancar keluar melalui fitur panas bumi yang melepaskan uap, seperti di bagian timur taman.
"Uap bisa mengangkut banyak panas," kata Hurwitz. "Bahkan jika kamu mengambil semua geyser di Yellowstone, total panas yang dihasilkan relatif dapat diabaikan."
Hurwitz dan rekan penulisnya sekarang sedang mempersiapkan artikel jurnal lain tentang bentuk pipa bawah tanah Lone Star Geyser, katanya.
Studi yang diterbitkan baru-baru ini di geyser di Valley of the Geysers di Semenanjung Kamchatka Rusia dan Old Faithful Yellowstone menemukan banyak kamar geyser berbentuk telur dan bukannya pipa panjang yang sempit, seperti yang dipikirkan oleh para peneliti sebelumnya.
"Geyser tidak sesederhana yang bisa dilihat dengan mata," kata Hurwitz.
