Cómo funcionan los géiseres

Vista del géiser Old Faithful en el Parque Nacional de Yellowstone cuando entra en erupción contra un cielo oscuro, Wyoming, 1941. Getty Images

En este momento, en algunos lugares raros de la Tierra, las personas disfrutan de la vista y el sonido del agua sobrecalentada que se precipita desde las profundidades del suelo hacia el aire. Estas formaciones geológicas inusuales, llamadas géiseres, existen en la Tierra y en todo el sistema solar. Algunos de los más famosos en la Tierra son Old Faithful en Wyoming en los Estados Unidos y el Strokkur Geyser en Islandia y en África, en la depresión de Danakil .

Las erupciones de géiseres ocurren en áreas volcánicamente activas donde el magma sobrecalentado se asienta bastante cerca de la superficie. El agua gotea (o corre) a través de grietas y fracturas en la superficie de las rocas. Estos 'conductos' o 'tuberías' pueden alcanzar una profundidad de más de 2.000 metros. Una vez que el agua entra en contacto con las rocas que han sido calentadas por la actividad volcánica, comienza a hervir. Eventualmente, la presión aumenta y eso pone en marcha una serie de acciones. Cuando la presión sube demasiado, el agua vuelve a subir rápidamente por la tubería, arrastrando minerales consigo. Eventualmente, se apaga, enviando una ráfaga de agua caliente y vapor al aire. Estas también se llaman 'explosiones hidrotermales'. (La palabra 'hidro' significa 'agua' y 'térmica' significa 'calor').

Cómo funcionan los géiseres

La mecánica de un géiser y cómo funciona. El agua se filtra a través de grietas y fisuras, se encuentra con rocas calentadas, se calienta a temperaturas de sobreebullición y luego estalla hacia el exterior. USGS

Piense en los géiseres como sistemas de plomería naturales que transportan agua calentada en las profundidades del planeta hacia la superficie. Van y vienen dependiendo de la actividad subterránea que los alimenta. Si bien los géiseres activos se pueden estudiar fácilmente hoy en día, también hay amplia evidencia en todo el planeta de géiseres muertos e inactivos. A veces se extinguen cuando los 'tubos' de roca se obstruyen con minerales. Otras veces, las actividades mineras los apagan, o los sistemas de calefacción hidrotermal utilizados por las personas para calentar sus hogares pueden drenarlos.

Los geólogos estudian las rocas y los minerales en los campos de géiseres para comprender la geología subyacente de las estructuras que se extienden por debajo de la superficie. Los biólogos están interesados ​​en los géiseres porque albergan organismos que prosperan en agua caliente rica en minerales. Estos 'extremófilos' (a veces llamados 'termófilos' debido a su amor por el calor) dan pistas sobre cómo puede existir la vida en condiciones tan hostiles. Los biólogos planetarios estudian los géiseres para comprender mejor la vida que existe a su alrededor. Y otros científicos planetarios los usan como formas de comprender sistemas similares en otros mundos.

La colección de géiseres del parque de Yellowstone

Géiser Old Faithful en el Parque Nacional de Yellowstone. Este entra en erupción aproximadamente cada 60 minutos y ha sido probado con cámaras y sistemas de imágenes de la era espacial. Wikimedia Commons

Uno de los más activos. cuencas de géiseres en el mundo está en el parque de Yellowstone . Se asienta sobre la caldera del supervolcán Yellowstone en el noroeste de Wyoming y el sureste de Montana. Hay alrededor de 460 géiseres retumbando en un momento dado, y van y vienen a medida que los terremotos y otros procesos producen cambios en la región. Old Faithful es el más famoso y atrae a miles de turistas durante todo el año.

Géiseres en Rusia

Valle de los Géiseres en Kamchatka, Rusia. Esta foto fue tomada justo antes de un flujo de lodo que engulló algunos de los géiseres. Esta sigue siendo una región muy activa. Robert Nunn, CC-by-sa-2.0

Existe otro sistema de géiseres en Rusia, en una región llamada el Valle de los Géiseres. Tiene la segunda colección más grande de fumarolas del planeta y se encuentra en un valle de unos seis kilómetros de largo. Los científicos están estudiando esto y la región de Yellowstone para comprender los tipos de formas de vida que existen en estos sistemas.

Géiseres famosos de Islandia

Strokkuer Geysir en erupción, noviembre de 2010. Con derechos de autor y utilizado con permiso de Carolyn Collins Petersen

La nación insular volcánicamente activa de Islandia es el hogar de algunos de los géiseres más famosos del mundo. La palabra 'géiser' proviene de su palabra 'geysir', que describe estas aguas termales activas. Los géiseres islandeses están asociados con la dorsal mesoatlántica. Este es un lugar donde dos placas tectónicas, la placa de América del Norte y la placa de Eurasia, se están separando lentamente a una velocidad de unos tres milímetros por año. A medida que se alejan unos de otros, el magma de abajo se eleva a medida que la corteza se adelgaza. Esto sobrecalienta la nieve, el hielo y el agua que existen en la isla durante el año y crea géiseres.

Géiseres alienígenas

Columnas de cristales de hielo de agua, posibles criogenizadores, salen disparadas de las grietas en la región del polo sur de Encelado. NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales

La Tierra no es el único mundo con sistemas de géiseres. En cualquier lugar donde el calor interior de una luna o un planeta pueda calentar el agua o los hielos, pueden existir géiseres. En mundos comoEncélado, la luna de Saturno, los llamados 'criogéisers' brotan de debajo de la superficie congelada. Entregan vapor de agua, partículas de hielo y otros materiales congelados como dióxido de carbono, nitrógeno, amoníaco e hidrocarburos a la corteza y más allá.

Europa puede tener un océano escondido debajo de su corteza helada. Vemos un corte aquí, contra un fondo de Júpiter y la pequeña luna volcánica Io. Es posible que los géiseres estén en erupción desde las profundidades de la superficie. NASA

Décadas de exploración planetaria han revelado géiseres y procesos similares a géiseres enEuropa, la luna de Júpiter, Tritón, la luna de Neptuno , y posiblementeIncluso el lejano Plutón. Los científicos planetarios que estudian la actividad en Marte sospechan que los géiseres pueden entrar en erupción en el polo sur durante el calentamiento de primavera.

Uso de géiseres y calor geotérmico

La central eléctrica de Hellesheidi en Islandia, que utiliza pozos para capturar el calor de los depósitos geotérmicos subterráneos. También proporciona agua caliente a la cercana Reykjavik. Atribución Creative Commons 2.0

Los géiseres son extremadamente fuentes útiles de generación de calor y electricidad . Su energía hidráulica puede ser capturada y utilizada. Islandia, en particular, utiliza sus campos de géiseres para obtener agua caliente y calor. Los campos de géiseres agotados son fuentes de minerales que se pueden utilizar en diversas aplicaciones. Otras regiones del mundo están comenzando a emular el ejemplo de captura hidrotermal de Islandia como una fuente de energía gratuita y bastante ilimitada.

Más allá de la Tierra, los géiseres de otros mundos podrían ser fuentes de agua u otros recursos para futuros exploradores. Como mínimo, los estudios de esos respiraderos distantes ayudarán a los científicos planetarios a comprender los procesos que funcionan en lo profundo de esos lugares.