Как работает гейзер

Фонтан из-под земли

Гейзер — горячий источник, который периодически выбрасывает фонтаны горячей воды и пара под давлением ^[1]. Гейзеры — одно из проявлений вулканизма: они бывают там, где горячие породы залегают недалеко от поверхности^[1][2].

Слово пришло из Исландии: так назывался знаменитый источник Гейсир. По-исландски geysa значит «хлынуть», а Гейсир — «хлещущий»^[1][2].

Почему он «стреляет»

Самое основательное объяснение работы гейзеров дали учёные Бунзен и Деклюазо^[1].

В глубине гейзера, в узком канале, вода нагревается выше точки кипения, но не кипит: её сдавливает тяжёлый столб воды сверху, а под давлением вода закипает при более высокой температуре. Тепло от нижних слоёв постепенно передаётся верхним. Когда закипают верхние слои, равновесие нарушается — и вся перегретая вода мгновенно превращается в пар. Пар выбрасывает воду, которая над ним, а следом вырывается сам ^[1][2].

После извержения вода остывает, канал заново заполняется подземными водами — и цикл начинается сначала ^[2].

По расписанию и без

Одни гейзеры регулярные — их циклы почти не меняются, другие нерегулярные^[1]. Исландский Строккур извергается на несколько секунд каждые несколько минут, а Гранд-гейзер в США — до 10 минут раз в 8–12 часов^[2]. Знаменитый йеллоустонский Старый Служака выбрасывает воду на высоту 42 метра каждые 53–70 минут^[1].

Бывают гейзеры фонтанные — они извергаются из озерца серией бурных всплесков, и конусные — бьют ровной струёй из конуса из отложений кремнезёма. Старый Служака — конусный^[2]. Кремнезём для таких конусов приносит сама вода: она слабоминерализованная, но в ней много кремнезёма^[1].

Где искать гейзеры

Гейзеры — редкость: горячих источников на свете много, а гейзеров мало. Крупные гейзерные поля есть в пяти странах^[1][2]:

• США, Йеллоустонский национальный парк — от 300 до 500 гейзеров, около половины всех гейзеров мира. Здесь же самый высокий современный гейзер — Стимбот, до 90–120 метров;
• Россия, Долина гейзеров на Камчатке — второе по величине скопление, около 200 гейзеров. Её открыла Татьяна Устинова в 1941 году. Самый большой гейзер Камчатки — Великан: его струя бьёт на 40 метров, а пар поднимается на сотни;
• Исландия — около 30 действующих гейзеров, в том числе Гейсир и Строккур;
• Новая Зеландия — окрестности города Роторуа;
• Чили — гейзеры Эль-Татио на высоте больше 4 километров в пустыне Атакама.

Гейзеры хрупки. В 2007 году огромный сель накрыл большую часть камчатской Долины гейзеров^[2]. А многие гейзеры люди погубили сами — забрасывая их мусором или выкачивая подземную воду для электростанций ^[2].

Гейзеры на других мирах

Похожие на гейзеры выбросы — криогейзеры — обнаружены и за пределами Земли: на спутнике Сатурна Энцеладе, на спутнике Нептуна Тритоне и на Марсе^[2]. О вулканах — в статье «Как устроен вулкан».