優(yōu)選答案
斯特羅克爾間歇泉位于冰島西南部,首都雷克雅未克以東約80千米處。每小時(shí)噴射幾次,每次持續(xù)約4-10分鐘。
每當(dāng)噴射時(shí),滾燙的水通過(guò)直徑約3米水塘里的一個(gè)洞口涌出,呈一藍(lán)綠色的水穹。然后,伴隨著一陣轟鳴聲,氣泡翻騰,一股沸水柱猛地沖向22米以上的空中。蒸汽彌漫,發(fā)出嘶嘶聲。然后噴水逐漸平息下來(lái),直到下一次噴發(fā)。
最早引起人們注意的是斯托里間歇泉(大噴井),它與斯特羅克爾間歇泉在同一地區(qū),西文 語(yǔ)言中的”間歇泉”一詞均來(lái)源于此。
斯托里間歇泉過(guò)去曾非?;钴S,如今已平靜下來(lái),只是偶爾噴水。間歇泉一般出現(xiàn)在巖漿(熔巖)接近地面處,那里熾熱的巖石會(huì)把水烤熱?!∪绻茏杂尚沽?,它將像溫泉或泥塘一樣來(lái)到地面。如果水被封入巖石中的天然管道內(nèi),它將很快變熱,并且部分水在巨大的壓力下會(huì)變成蒸汽。當(dāng)蒸汽的源壓逐漸積聚增強(qiáng)時(shí)。一股巨大的水和蒸汽流便從地面噴射而出。水加熱和制造蒸汽的過(guò)程一直在進(jìn)行者,所以間隔一段時(shí)間后另一股水和蒸汽的噴射流又迸發(fā)了。
在雷克雅未克,工廠和家庭的供熱來(lái)自于天然熱水,人們通常在溫泉洗滌,甚至在地面的凹地里焙烤面包。在諢名為”溫泉花園”的惠拉蓋爾濟(jì)。由溫泉供熱的溫室生產(chǎn)香蕉、色拉蔬菜、葡萄、蘭花和玫瑰。 亦稱(chēng)大間歇泉(Great Geysir)。
冰島西南部奧爾內(nèi)斯省(Arnes)的間歇泉,至晚在13世紀(jì)噴出沸水。其圓池直徑18公尺(60尺),深1.2公尺(4尺),雖然噴水常比附近間歇泉少,但其水柱高度有時(shí)近61公尺(200尺)。1916年以來(lái),可能由于人們向湖里扔垃圾廢物,該泉水勢(shì)已不盛。
在國(guó)外,把間歇泉叫作“蓋策”。這個(gè)名字是冰島話(huà)的譯音。它的原意也是間歇泉的意思。原來(lái),冰島是一個(gè)間歇泉非常集中的國(guó)家。在冰島首都雷克雅未克附近一個(gè)山間盆地里,有一片很有名的間歇泉區(qū)?!吧w策”是其中最有名的一個(gè)間歇泉,這個(gè)泉在平靜的時(shí)候,是一個(gè)直徑20米的圓圓的水池,清得發(fā)綠的熱水把圓池灌得滿(mǎn)滿(mǎn)的,并且沿著水池的一個(gè)缺口緩緩流出??墒?,這種平靜的局面維持不了多長(zhǎng)時(shí)間,就會(huì)突然暴怒起來(lái)。只見(jiàn)池中清水翻滾,池下傳出類(lèi)似開(kāi)鍋時(shí)的呼嚕聲。很快,一條水柱沖天而起,在蔚藍(lán)色的天幕上飄灑著滾熱的細(xì)雨。據(jù)說(shuō),蓋策的噴發(fā)高度可以達(dá)到70米。 據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家證實(shí)土衛(wèi)二上所噴發(fā)的間歇泉來(lái)源于其南極地區(qū)熱點(diǎn)周?chē)牧褱?。使用美?guó)宇航局“卡西尼”太空探測(cè)器,研究人員用兩年的時(shí)間記錄了土衛(wèi)二表面處于噴射狀態(tài)間歇泉的所在位置。他們發(fā)現(xiàn)最為突出明顯的間歇泉來(lái)自于南極熱點(diǎn)周?chē)乃膫€(gè)裂溝,這四個(gè)裂溝分別被命名為:“亞歷山大”、“開(kāi)羅”、“巴格達(dá)”和“大馬士革”。這些命名來(lái)源于阿拉伯民間傳說(shuō)故事《一千零一夜》,是古埃及等國(guó)的首都。據(jù)悉,土衛(wèi)二是距離土星第七遠(yuǎn)的土星衛(wèi)星,又名“恩克拉多斯”(Enceladus)。其南極的熱點(diǎn)區(qū)域是具有強(qiáng)烈熱量、屬于強(qiáng)輻射性和放射性地區(qū)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)所撰寫(xiě)的研究報(bào)告發(fā)表在10月11日出版的《自然》雜志上,這是科學(xué)家首次揭示土衛(wèi)二表面在裂溝與間歇泉之間的直接關(guān)系。美國(guó)科羅拉多州太空科學(xué)協(xié)會(huì)“卡西尼”探測(cè)器成像小組負(fù)責(zé)人卡羅林.波爾科說(shuō),“我們?cè)聹y(cè)間歇泉可能來(lái)自于土衛(wèi)二表面的裂溝,目前我們最終取得了可靠證據(jù)?!彼€指出,此項(xiàng)研究對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬間歇泉地下構(gòu)造提供了最新的觀測(cè)數(shù)據(jù),這將有助于揭示間歇泉以下是否存在著液體海洋以及土衛(wèi)二地殼以下是否存在著生命體。
“卡西尼”太空探測(cè)器紅外照相機(jī)最早曾探測(cè)到該衛(wèi)星南極存在不規(guī)律的熱點(diǎn),并揭示所觀測(cè)到其表面上的灰藍(lán)色“紋理”實(shí)際上是向太空噴射的液體水、冰和有機(jī)合成物的深裂溝??茖W(xué)家們認(rèn)為土衛(wèi)二間歇泉向太空噴射的物質(zhì)是土星周?chē)W訋В璄型環(huán)的主要來(lái)源,當(dāng)土星的衛(wèi)星穿過(guò)E型環(huán)時(shí)都會(huì)被覆蓋一層冰粒層,看上去不同尋常地明亮。對(duì)于間歇泉形成的理論,科學(xué)家認(rèn)為這是地下冰原互相磨擦導(dǎo)致的,同時(shí)土衛(wèi)二表面的裂溝周期性地張開(kāi)和閉合致使大量的液體水、冰和有機(jī)合成物從熱點(diǎn)噴射出來(lái)。間歇泉的形成通常被認(rèn)為是由一種叫做潮汐加熱的進(jìn)程所驅(qū)使,由于土衛(wèi)二圍繞土星的軌道路徑是一個(gè)橢圓形,在軌道運(yùn)行過(guò)程中途經(jīng)不同的位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的土星重力牽引作用力。依據(jù)土衛(wèi)二距離土星的遠(yuǎn)近所產(chǎn)生的不同重力牽引,土衛(wèi)二內(nèi)部的地下冰原磨擦?xí)纬沙毕訜徇M(jìn)程。由于地下冰原反復(fù)地磨擦和加熱,科學(xué)家認(rèn)為這是驅(qū)使裂溝張開(kāi)閉合的主要因素。土衛(wèi)二是太陽(yáng)系內(nèi)科學(xué)家所了解的少數(shù)具備地質(zhì)活躍性的星體之一,依據(jù)波爾科的觀點(diǎn),土衛(wèi)二能夠解釋宇宙天體生物學(xué)的許多疑團(tuán),她認(rèn)為除了火星之外,土衛(wèi)二也是被認(rèn)為可能孕育生命體的地外星體,這是由于許多形成生命的必要物質(zhì)已確認(rèn)存在于土衛(wèi)二,一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題是土衛(wèi)二表面的間歇泉噴射物是否直接來(lái)自于液態(tài)水。 遠(yuǎn)古火星存在超級(jí)間歇泉噴射8公里高地球噴泉相形見(jiàn)絀。地球上的間歇泉有兩種形成方式。一種是,水被從地下逃逸出的蒸汽流沖入高空;另一種噴泉涌出地表的二氧化碳?xì)馀菪纬傻?。這兩種方式都能形成非常壯觀的噴泉。例如,美國(guó)懷俄明州黃石國(guó)家公園的“老忠實(shí)”間歇泉,把滾燙的水噴射到大約45米的高空中。科學(xué)家表示,他們已經(jīng)在火星上發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)古間歇泉的跡象,與這些間歇泉相比,黃石國(guó)家公園的那些噴泉只能算作侏儒?;鹦情g歇泉沖出地面好幾公里,在方圓幾公里的范圍內(nèi)降下冰雹和泥漿。這項(xiàng)研究由英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)的亞利斯塔爾·巴格瑞領(lǐng)導(dǎo),這些科學(xué)家表示,當(dāng)二氧化碳?xì)馀萜仁顾ㄟ^(guò)縫隙升到地表時(shí),水就會(huì)迅速?lài)娪慷?,形成間歇泉??蒲薪M成員亞當(dāng)·奈瑟告訴《新科學(xué)家》雜志說(shuō):“這就像你搖晃一瓶可樂(lè)時(shí),嘶嘶作響的氣泡就會(huì)出現(xiàn)?!被鹦莾擅嬖?jīng)存在間歇泉的跡象非常明顯,被稱(chēng)作Mangala槽溝(Mangala Fossa)和塞柏魯斯槽溝(Cerberus Fossae)的兩條幾百公里長(zhǎng)的裂縫,一直延伸到火星表面。這兩條裂縫是寬闊的渠道的起始點(diǎn),這些渠道中顯然曾流淌著大量水,流程可能是亞馬遜河的10到100倍。 至少其中的一些水似乎曾以間歇泉的形式從地下噴涌而出。根據(jù)塞柏魯斯槽溝附近的一個(gè)遭受水蝕的斜坡可以看出,這里的水顯然曾被噴發(fā)到距離裂縫幾公里的高空中??蒲薪M成員萊昂內(nèi)爾·威爾遜表示,強(qiáng)大的間歇泉曾經(jīng)一定從這個(gè)裂縫中噴涌而出,把水輸送到四面八方。在塞柏魯斯槽溝附近,似乎曾有大量從間歇泉中噴涌而出的泥漿降落到地面上,形成泥流。后來(lái)水被蒸發(fā)干后,只剩下間歇泉攜帶的沉積物,形成類(lèi)似流動(dòng)物的山脊巖層。威爾遜表示,另一種可能是,這些沉積物是由凝固的熔巖構(gòu)成,但是山脊的方向顯然排除了這種可能性。當(dāng)熔巖流形成山脊時(shí),它們經(jīng)常和流向垂直,而這里的山脊與流向平行。噴射高度可達(dá)8公里,根據(jù)沉積物與這個(gè)裂縫之間的距離,奈瑟表示,這些間歇泉曾經(jīng)一定至少將泥漿向四周甩出4公里。據(jù)該科研組計(jì)算,火星間歇泉將泥漿拋入空中的高度是這個(gè)距離的2倍。
火星間歇泉的能量之謎是,它們的水源似乎來(lái)自很深的地面下。當(dāng)?shù)叵滤畧F(tuán)騰空而出時(shí),Mangala槽溝附近疊加的巖石似乎曾向下沉。這種巖石下沉量說(shuō)明此類(lèi)水團(tuán)位于地面以下大約3到4公里的地方。這種深度產(chǎn)生的壓力意味著水體能溶解大量二氧化碳,這些二氧化碳可能來(lái)自水團(tuán)下面的巖漿。一旦裂縫把地下的高壓水團(tuán)與地表連接起來(lái),這些水就會(huì)迅速向上噴涌。當(dāng)打開(kāi)一瓶罐裝碳酸水時(shí),由于內(nèi)部壓力作用,也會(huì)產(chǎn)生相同效果。二氧化碳?xì)馀輸U(kuò)大,將導(dǎo)致泥漿以每小時(shí)400公里的速度沖出地面。因?yàn)榛鹦巧系囊芪⑷?僅為地球引力的38%),這些間歇泉的噴發(fā)速度或許非???,而且水柱高度很高。威爾遜告訴《新科學(xué)家》雜志說(shuō):“它可能在幾分鐘內(nèi)就能增高1到2公里?!边@些噴泉能持續(xù)噴發(fā)1或兩個(gè)月,在火星表面留下大量泥漿。間歇泉外圍的水在火星空氣中迅速冷卻到零下70攝氏度,以冰雹的形式降落到地面。美國(guó)費(fèi)耶特維爾阿肯色大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家約翰·狄克遜同意上述觀點(diǎn),他認(rèn)為這些沉積物是由二氧化碳水形成的噴泉產(chǎn)生的結(jié)果。他告訴《新科學(xué)家》雜志說(shuō):“我認(rèn)為它確實(shí)是個(gè)可行性假設(shè)。這些沉積物的形式看起來(lái)確實(shí)跟我以前看到的任何陸地熔巖流都不一樣?!痹诨鹦切纬?6億年時(shí),這些間歇泉還有活動(dòng)。以前的研究已經(jīng)估算出與塞柏魯斯槽溝相連的渠道不足2000萬(wàn)歲。奈瑟在美國(guó)德克薩斯州休斯頓舉行的月球與行星科學(xué)大會(huì)上介紹了這項(xiàng)研究結(jié)果。