مقدمة للسخانات وكيفية عملها

في الوقت الحالي ، في بعض الأماكن النادرة على الأرض ، يستمتع الناس بمشهد وصوت المياه شديدة الحرارة التي تتدفق من أعماق الأرض إلى الهواء. هذه التكوينات الجيولوجية غير العادية ، تسمى السخانات ، موجودة على الأرض وفي جميع أنحاء النظام الشمسي. بعض أشهرها على وجه الأرض هم من المؤمنين القدامى في وايومنغ في الولايات المتحدة و ستروكور جيسر في أيسلندا ، وفي أفريقيا ، في منخفض داناكيل.

تحدث انفجارات السخان في المناطق النشطة البركانية حيث توجد الصهارة شديدة السخونة بالقرب من السطح إلى حد ما. يتدفق الماء (أو يندفع) من خلال الشقوق والكسور في الصخور السطحية. يمكن أن تصل هذه "القنوات" أو "الأنابيب" إلى عمق أكثر من 2000 متر. بمجرد أن تلامس المياه الصخور التي تم تسخينها بواسطة النشاط البركاني ، فإنها تبدأ في الغليان. في نهاية المطاف ، يرتفع الضغط وهذا يضع سلسلة من الإجراءات في الحركة. عندما يرتفع الضغط ، يندفع الماء مرة أخرى إلى الأنبوب ، ويحمل معه المعادن. في النهاية ، تنفجر ، وترسل اندفاعًا من الماء الساخن والبخار في الهواء. وتسمى هذه أيضًا "الانفجارات الحرارية المائية". (كلمة "هيدرو" تعني "ماء" و "حراري" تعني "حرارة").

instagram viewer

فكر في السخانات على أنها أنظمة سباكة طبيعية توصل الماء الساخن في أعماق الكوكب إلى السطح. يأتون ويذهبون اعتمادًا على النشاط السري الذي يطعمهم. بينما يمكن دراسة السخانات النشطة بسهولة اليوم ، هناك أيضًا أدلة كثيرة حول الكوكب الميت والخامل. في بعض الأحيان يموتون عندما تسد "الأنابيب" الصخرية بالمعادن. في أوقات أخرى ، تؤدي أنشطة التعدين إلى إيقاف تشغيلها ، أو يمكن لأنظمة التدفئة الحرارية المائية التي يستخدمها الأشخاص لتدفئة منازلهم أن تستنزفها.

يدرس الجيولوجيون الصخور والمعادن في حقول السخان لفهم الجيولوجيا الأساسية للهياكل التي تمتد تحت السطح. يهتم علماء الأحياء بالسخانات لأنها تدعم الكائنات الحية التي تزدهر في المياه الساخنة الغنية بالمعادن. هؤلاء "المتطرفون" (يطلق عليهم أحيانًا "محبو الحرارة" بسبب حبهم للحرارة) يقدمون أدلة على كيفية وجود الحياة في مثل هذه الظروف العدائية. يدرس علماء الأحياء الكوكبيون السخانات لفهم الحياة الموجودة حولهم بشكل أفضل. ويستخدمها علماء الكواكب الأخرى كطرق لفهم أنظمة مماثلة في عوالم أخرى.

واحدة من أنشط أحواض السخان في العالم في متنزه يلوستون. يقع على قمة يلوستون كالديرا في شمال غرب وايومنغ وجنوب شرق مونتانا. هناك قرابة 460 نبعًا تتدفق في أي وقت ، ويأتون ويذهبون في الوقت الذي تحدث فيه الزلازل والعمليات الأخرى تغييرات في المنطقة. Old Faithful هو الأكثر شهرة ، حيث يجذب الآلاف من السياح على مدار العام.

يوجد نظام سخان آخر في روسيا ، في منطقة تسمى وادي السخان. لديها ثاني أكبر مجموعة من فتحات التهوية على هذا الكوكب وهي في واد بطول ستة كيلومترات. يدرس العلماء هذا ومنطقة يلوستون لفهم أنواع أشكال الحياة الموجودة في هذه الأنظمة.

دولة الجزيرة البركانية النشطة في أيسلندا هي موطن لبعض السخانات الأكثر شهرة في العالم. تأتي كلمة "السخان" من كلمة "السخان" ، التي تصف هذه الينابيع الساخنة النشطة. ترتبط السخانات الأيسلندية بحافة وسط المحيط الأطلسي. هذا هو المكان الذي تتحرك فيه صفحتان تكتونيتان - صفيحة أمريكا الشمالية والصفيحة الأوراسية - ببطء ببطء بمعدل حوالي ثلاثة ملليمترات في السنة. أثناء ابتعادهم عن بعضهم البعض ، ترتفع الصهارة من الأسفل مع قشرة القشرة. هذا يسخن الثلج والجليد والماء الموجود على الجزيرة خلال العام ، ويخلق السخانات.

الأرض ليست العالم الوحيد الذي به أنظمة السخان. في أي مكان يمكن للحرارة الداخلية على القمر أو الكوكب أن يسخن الماء أو الجليد ، يمكن أن تتواجد السخانات. على عوالم مثل قمر زحل إنسيلادوس، ما يسمى "السخان بالتبريد" صنبور من تحت السطح المتجمد. وهي تقوم بتوصيل بخار الماء وجزيئات الجليد والمواد المجمدة الأخرى مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأمونيا والهيدروكربونات إلى القشرة وخارجها.

كشفت عقود من استكشاف الكواكب السخانات والعمليات الشبيهة بالسخانات قمر المشتري يوروبا, قمر نبتون تريتون، ومحتمل حتى بلوتو البعيد. يشتبه علماء الكواكب الذين يدرسون النشاط على كوكب المريخ في أن السخانات يمكن أن تندلع في القطب الجنوبي أثناء تسخين الربيع.

السخانات شديدة للغاية مصادر مفيدة للحرارة وتوليد الكهرباء. يمكن التقاط قوتهم المائية واستخدامها. تستخدم أيسلندا ، على وجه الخصوص ، حقول السخان في الماء الساخن والحرارة. حقول السخان المنضب هي مصادر للمعادن التي يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة. بدأت مناطق أخرى حول العالم في محاكاة مثال أيسلندا على الالتقاط الحراري المائي كمصدر مجاني للطاقة وغير محدود إلى حد ما.

ما وراء الأرض ، قد تكون السخانات من عوالم أخرى في الواقع مصادر للمياه أو موارد أخرى للمستكشفين في المستقبل. على الأقل ، ستساعد دراسات تلك الفتحات البعيدة علماء الكواكب على فهم العمليات في العمل بعمق داخل تلك الأماكن.

instagram story viewer