۳ آذر ۱۳۹۳

در مورد آبفشانها (Geysers) چه میدانید؟

۳ آذر ۱۳۹۳ 3833 بازدیدکننده 0 نظر
در مورد آبفشانها (Geysers) چه میدانید؟ در این مقاله می خوانید

آیا تابه حال درباره ی آبفشان ها چیزی شنیده اید؟ با این خلقت عجیب و علت شکل گیری آن آشنا شوید. ...

در مورد آبفشانها (Geysers) چه میدانید؟

در این مقاله ابتدا شما را کمی با آبفشانها و نحوه تشکیل آن‌ها آشنا کرده و سپس نگاه دقیق‌تری به آبفشانهای نواحی آتش‌فشانی مانند آبفشان اُلد فیثفول "Old Faithful" خواهیم داشت و نظریه‌های پیرامون پیش‌بینی فوارن ابر آتشفشان (آتشفشانهای عظیمی که می‌توانند موجب تغییر شرایط آب و هوایی زمین و انقراض‌های دسته‌جمعی گردند) یلو استون را بررسی خواهیم کرد. 

 

آبفشان (Geyser) چیست؟ 

آبفشانها پدیده‌ای طبیعی هستند که با فوران دوره‌ای در سطح زمین، هزاران لیتر آب داغ را به بیرون فوران کرده و ارتفاع آن‌ها ممکن است به چند صد متر برسد. آبفشانها روزنه‌هایی هستند که کمی از خروج فشار داخلی زمین را کاهش می‌دهند. 

 

آبفشانها

 

قرار گرفتن آبفشانها نزدیک به نواحی آتش‌فشانی تصادفی نیست. داخل زمین در گوشته، دما بسیار بالا است و در بخش‌هایی از آن سنگ‌ها به حالت مذاب در آمده‌اند. در بالای این سنگ‌های بسیار داغ و مذاب، مخازن آبی قرارگرفته‌اند و بالاتر از آن‌ها پوسته زمین قرار دارد که متشکل از لایه‌های سنگی جامد است. بنابراین گرمای بسیار زیاد سنگ‌های مذاب به مخازن آبی رسیده و موجب به جوش آمدن مخازن آبی شده و مقدار زیادی بخار آب با فشار بالا در آن ناحیه تشکیل می‌شود که در زیر لایه‌های جامد پوسته محبوس شده و به دنبال راهی برای خروج از زیرزمین می‌گردد. 

 

آبفشانها

شکل: تشکیل آب فشان

 

فوران‌های آبفشان می‌توانند بسیار تماشایی باشند. آبفشان Old Faithful در پارک ملی یلو استون هر ساله افراد زیادی را برای تماشا به خود جلب می‌کند و بسیاری از افرادی که از پارک ملی یلو استون دیدن می‌کنند، در واقع برای تماشای این آبفشان عظیم آمده‌اند. 

 

آبفشان چگونه تشکیل می‌شود؟

همان طور که گفتیم آبفشانها به عنوان روزنه خروج فشار تجمع یافته در داخل زمین و خروج آب‌های به جوش آمده هستند. محل ایجاد فوران آبفشان اتفاقی نیست بلکه شرایط ویژه‌ای باید داشته باشد به این صورت که فشار بخار آب بالای ماگما (سنگ‌های مذاب) باید به سطح آب‌های زیرزمینی رسیده و بین سطح زمین و لایه‌های داخل زمین محبوس شود. 

هنگامی که مخزن آب موجود در اعماق زمین (گوشته) به واسطه تماس با ماگما و سنگ‌های بسیار داغ موجود در زیر به نقطه جوش می‌رسد، گرما و بخار فشار زیادی ایجاد می‌کند. در این شرایط درز و شکاف‌های موجود در لایه‌ها همانند اگزوز عمل کرده و فشار بخار داغ داخل زمین از طریق آن‌ها فرار کرده و به سطح آب‌های زیرزمینی (که در پوسته زمین قرار دارند)، می‌رسد. 

 

تشکیل آبفشان

 

وقتی حرارت به آب‌های زیرزمینی می‌رسد، آن‌ها نیز به جوش آمده و بخار بیشتر شده و در نتیجه فشار بیشتری ایجاد می‌شود اما این بخار آب پر فشار درست زیر سطح زمین محبوس شده است. به همین علت فشار به میزان خیلی زیادی افزایش پیدا می‌کند. همین که فشار به قدری زیاد شد تا فورانی در بیرون حاصل کند، آزاد می‌شود. با ایجاد فوران فشار بخار محبوس شده چند هزار لیتر آب داغ در حال جوش را به بیرون پرتاب می‌کند که ممکن است چند صد متر بالاتر از سطح زمین فوران کند.   

به این صورت آبفشان تشکیل‌شده و خیلی زود فوران‌های منظم بخار و آب داغ آزاد می‌شود. این رویدادی طبیعی است که برای کاهش فشار بخار تجمع یافته نزدیک به هسته زمین اتفاق می‌افتد، جایی که سنگ‌های داغ و ماگها مخازن آب را در حال جوش نگه می‌دارند. 

 

آبفشانها

شکل: ابفشان Old Faithful

 

تأثیر گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی

سابقاً تا سال 1998 آبفشان Old Faithful هر پانزده دقیقه فوران می‌کرد اما گزارش نشنال ژئوگرافیک نشان داد که تغییرات تدریجی در فوران‌ها، فواصل زمانی بین آن‌ها را تا سال 2006 به 90 دقیقه رساند. این تغییرات نگرانی ایجاد نکرد تا این که آبفشانهای دیگر این ناحیه به ویژه آبفشار دیزی Daisy نیز علائم طولانی تر شدن فواصل بین فوران را از 40 دقیقه به تقریباً 3 ساعت، نشان دادند. 

گروه نشنال ژئوگرافیک این تغییرات را به گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی حاصل از آن نسبت داده است. گفته می‌شود ناحیه اطراف پارک ملی یلو استون در دوره خشکی به سر می‌برد. اگر مخازن آب کافی وجود نداشته باشد که موجب مقدار کافی بخار پر فشار و آب در حال جوش شود، فشار کافی بین هسته و پوسته زمین ایجاد نمی‌شود. اگر تغییرات آب و هوایی و دوره‌های خشکی علت آن باشند باید این پدیده در مورد آبفشانهای دیگر نیز صادق باشد. 

با این حال، نواحی دیگر نزدیک پارک ملی یلو استون فعالیت متفاوتی را نشان می‌دهند. حوضه آبفشان نوریس (Norris) در مجاور آن که سابقاً از آبفشانهای خفته و خشکی تشکیل شده بود، به آرامی شروع به فعالیت کرده و چشمه‌های آب گرم بیرون داد.  گمانه‌زنی‌هایی مطرح شده است که ناحیه اطراف کالدرای یلو استون شروع به برآمدن کرده است.  

 

کالدرا، خود ناحیه آتش‌فشانی است که با اندکی فرورفتگی در روی کوه آتش‌فشانی مشخص می‌شود، چون سابقاً دهانه آتش‌فشانی بوده است. 

 

آیا فوران ابر آتش‌فشان خفته یلو استون نزدیک است؟

آفوران بفشان

 

تشکیل آبفشانها این سؤال را ایجاد کرد که این بخار داغ از کجا می‌آید و در پاسخ به آن مشخص شد همه آبفشانها در نواحی آتش‌فشانی قرار دارند. 

به طوری که از شواهد تاریخی برداشت می‌شود ابر آتش‌فشان یلو استون در فواصل بین 600،000 هزار تا 800،000 ساله فوران می‌کند. در حال حاضر بیش از 650 هزار سال از آخرین فوران آن گذشته است. ارتباط فعالیت‌های غیرمعمول آبفشانها با این آتش‌فشان بحث‌ها و تردیدهای زیادی را در مجامع ملی برانگیخته است. 

در سال 2003 افرادی بیان کردن که ابر آتش‌فشان یلو استون علائم فوران را نشان می‌دهد، این افراد را صرف‌نظر از سابقه علمی‌شان، زمین‌شناسان تازه‌کار خواندند، به همین دلیل یافته‌های زمین‌شناختی آن‌ها مورد تمسخر قرار گرفت و به آن اهمیتی داده نشد. 

در سال 2004 رصدخانه آتش‌فشان یلو استون ادعا کرد که تغییرات زمین‌شناسی در پارک تحت بررسی بوده و هر گونه تهدید قریب‌الوقوعی از فوران با ابزارهای مدرن رصد می‌شود. 

اگر چه امروزه گسترش بیشتر ابر آتش‌فشان و نواحی پیرامون آن دائماً علائمی را نشان می‌دهد که تهدید قریب‌الوقوع فوران‌های آتش‌فشانی با بزرگی بالا به راستی وجود دارد. به همین علت، بسیاری از افراد با دقت بیشتری نقش آبفشانها را مورد بررسی و مطالعه قرار داده‌اند. 

 

چرا آتش‌فشان یلو استون ابر آتش‌فشان نام گرفته است؟

یک ابر آتش‌فشان ساختار متفاوتی نسبت به آتشفشانهای معمولی که می‌شناسیم دارد. آتشفشانهای معمولی یک دهانه باز دارند که ماگمای مذاب از آن خارج می‌شود چون فشار بخار و گاز آن‌ها را به شکل گدازه به سمت خارج میراند. 

 

مراحل تشکیل آبفشانها

شکل: مراحل تشکیل کالدرا (caldera)

 

یک ابر آتش‌فشان فشار و گرمای تجمع یافته را از طریق آبفشانها خارج می‌سازد. با این حال سنگ‌های مذاب در زیر می مانند و به آرامی طی سال‌ها جمع می‌شوند تا این که به قدری فشار زیاد می‌شود که قادر است دهانه مسدود شده به نام کالدرا را با فشار فوران کند. 

کالدرا که به صورت یک فرورفتگی در سطح زمین دیده می‌شود که با بقایای گدازه‌های خشک‌شده که پس از آخرین فوران در قله باقی‌مانده‌اند تشکیل شده است. در مورد ابر آتش‌فشان یلو استون آخرین فوران 650 هزار سال پیش بود و دهانه آن مخروطی را ایجاد کرد که ظاهر آن همانند کوه‌های معمولی است. شواهدی که این ابر آتش‌فشان به زودی فوران می‌کند با نشانه‌های زیر تأیید شده است:

تصاویر ماهواره‌ای Eastern Space Agency's نشان داده است که تحرکات گاز یا گرما در زیر کالدرای یلو استون تقریباً در عمق 15 کیلومتری وجود داشته است. 

در سال 2009 بیش از 500 زمین‌لرزه در ناحیه پارک ملی یلو استون ثبت شده است. 

از آغاز فوریه 2010 هزار زمین‌لرزه با بزرگی بالای 4 ریشتر در ابر آتش‌فشان یلو استون اتفاق افتاد. 

از سال 2004 فرو زفتن کالدرا ادامه یافت تا علائم بالا آمدگی مشاهده شد. در سال 2011 گزارش شد که بین سال‌های 2004 و 2010 برخی از بخش‌های زمین اطراف ابر آتش‌فشان یلو استون 25 سانتیمتر بالا آمده است. 

 

فوران ابر آتش‌فشان یلو استون کی خواهد بود؟ 

در یک نشریه دیگر در سال 2010، در مورد سؤال زمان فوران ابر آتش‌فشان یلو استون، کانال Discovery بیان کرد که اگر واقعاً قرار باشد که فوران فاجعه‌بار قریب‌الوقوعی روی دهد، دانشمندان می‌توانند آن را شناسایی کنند. دانشمندان رصدخانه آتش‌فشان یلو استون به دقت هر گونه تغییر قابل‌توجه در شیمی گاز، افزایش فرورفتگی کالدرا و ویژگی‌های دمایی این آتش‌فشان را زیر نظر دارند. 

 

تردیدها پیرامون رخ دادن فوران ابر آتش‌فشان یلو استون بسته به فعالیت محل و فعالیت‌های لرزه‌ای کم و زیاد می‌شود. 

 

مطالب دیگری که ممکن است بپسندید

نظر کاربران

    شما هم می توانید در مورد این مطلب نظر بدهید.

    کاربر گرامی، لطفاً توجه داشته باشید که این بخش صرفا جهت ارائه نظرات شما درباره ی این مطلب در نظر گرفته شده است. در صورتی که سوالی در رابطه با این مطلب دارید یا نیازمند مشاوره هستید، فقط از طریق تماس تلفنی با بخش مشاوره اقدام نمایید.


    نام :
    ایمیل:
    متن مورد نظر:

    عضویت در خبرنامه wiki5040