Spektakularne kolumny Giant's Causeway w Irlandii Północnej wyglądają jak architektoniczny cud, ale formacja jest całkowicie naturalna. Rozwinął się między 50 a 60 milionami lat temu, gdy powódź lawy sączyła się ze szczelin na ziemi. Stopiona skała ochłodziła się i kurczyła, pękając w szeregi około 40 000 kolumn, głównie w prawie idealnych sześciokątnych kształtach.
Ale dokładna temperatura, w której pękła lawa chłodząca, od dawna jest zagadką. Teraz, jak donosi Hannah Devlin dla The Guardian, naukowcy wymyślili odpowiedź: Grobla Olbrzyma (i inne podobne formacje) powstały w temperaturach od 1544 do 1634 stopni Fahrenheita.
„To pytanie fascynuje świat geologii od bardzo dawna” - powiedział w komunikacie prasowym Yan Lavallée, profesor wulkanologii na uniwersytecie w Liverpoolu. Aby znaleźć odpowiedzi, Lavallée i jego koledzy odtworzyli proces formacji w laboratorium.
Z głębi islandzkiego wulkanu Eyjafjallajökull zebrali rdzenie ciemnej skały wulkanicznej zwanej bazaltem - ten sam materiał, z którego składa się Grobla Olbrzyma. Następnie ogrzali rdzenie o długości około ośmiu cali do ponad 1800 stopni Fahrenheita.
Podczas ogrzewania skały zaczęły mięknąć i zamieniały się w stopioną skałę. Następnie naukowcy zastosowali urządzenie mechaniczne do zabezpieczenia skał podczas chłodzenia, mierząc temperaturę, w której pękają.
Dało to naukowcom solidne oszacowanie temperatur, w których Grobla Olbrzyma zaczęła się dzielić na kolumny. Wyniki sugerują, że odbywa się tuż poniżej temperatury, w której lawa zamienia się w skałę, która wynosi około 1800 stopni Fahrenheita. Naukowcy opisują ten proces w nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications .
Kiedy powstała Grobla Olbrzyma, region był pod intensywną aktywnością wulkaniczną. Rezultaty ryczącej Ziemi od dawna inspirują cuda, a nawet mity, aby wyjaśnić ciekawe formacje. Jak donosi Devlin, jedna legenda głosi, że Finn MacCool, irlandzki gigant, zbudował Groblę Olbrzyma jako sposób na przejście do Szkocji, aby zmierzyć się z rywalem.
Badanie to po raz pierwszy naukowcy odtworzyli proces formowania i może pomóc wyjaśnić, jak powstały inne kolumny bazaltowe. Podobne miejsca istnieją w Islandii, USA (na przykład formacja skalna w Devils Postpile National Monument), a nawet na Marsie, donosi David Nield dla Science Alert . Ale nie zawsze mają ten sam kształt i rozmiar. Kilka zmiennych, w tym szybkości chłodzenia, może zmienić wygląd kolumn.
Wyniki tego ostatniego badania mogą mieć również implikacje dla badań wulkanologicznych i geotermalnych. Jak wyjaśnia Jackie Kendrick, badacz podoktorancki i autor badania w komunikacie prasowym, wyniki mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć transfer ciepła, który jest istotnym składnikiem wykorzystania energii geotermalnej.
„Znajomość momentu, w którym magma chłodząca pęka, ma kluczowe znaczenie, ponieważ - poza prowadzeniem do nacięcia tej oszałamiającej cechy geometrycznej - inicjuje krążenie płynu w sieci pęknięć”, mówi Kendrick. „Przepływ płynu kontroluje przenoszenie ciepła w układach wulkanicznych, które można wykorzystać do produkcji energii geotermalnej.”
Jak donosi Devlin, Lavallée ma nadzieję rozszerzyć badania w przyszłości, odtwarzając te funkcje z większą pulą stopionej skały. Ale najnowsze badanie odpowiedziało na wiele długich pytań dotyczących tego procesu.
„Spędziłem ponad dekadę zastanawiając się, jak odpowiedzieć na to pytanie i skonstruować właściwy eksperyment, aby znaleźć odpowiedź na to pytanie”, mówi Lavallée w oświadczeniu. „Teraz, dzięki tym badaniom, stwierdziliśmy, że odpowiedź jest gorąca, ale po tym, jak się ugruntowała”.
