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Wie der Damm des Riesen seine spektakuläre Anordnung von Säulen formte

Die spektakulären Säulen des Giant's Causeway in Nordirland sehen aus wie ein architektonisches Wunder, aber die Formation ist völlig natürlich. Es entstand vor 50 bis 60 Millionen Jahren, als eine Lavaflut aus den Rissen der Erde sickerte. Das geschmolzene Gestein kühlte sich ab und zog sich zusammen, wobei es in eine Reihe von etwa 40.000 Säulen zerbrach, meist in nahezu perfekten sechseckigen Formen.

Die genaue Temperatur, bei der die kühlende Lava geknackt hat, ist jedoch seit langem ein Rätsel. Wie Hannah Devlin für The Guardian berichtet, haben Wissenschaftler nun die Antwort gefunden: Der Giant's Causeway (und andere ähnliche Formationen) bildeten sich bei Temperaturen zwischen 1.544 und 1.634 Grad Fahrenheit.

"[Dies] ist eine Frage, die die Welt der Geologie seit langem fasziniert", sagt Yan Lavallée, Professor für Vulkanologie an der Universität von Liverpool, in einer Pressemitteilung. Um Antworten zu finden, haben Lavallée und seine Kollegen den Entstehungsprozess in einem Labor nachgebildet.

Sie sammelten Kerne des dunklen Vulkangesteins, Basalt genannt, tief im Inneren des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull - das gleiche Material, aus dem der Giant's Causeway besteht. Sie erhitzten dann die Kerne, die ungefähr acht Zoll lang waren, auf mehr als 1.800 Grad Fahrenheit.

Während des Erhitzens begannen die Steine ​​zu erweichen und verwandelten sich in geschmolzenes Gestein. Die Forscher verwendeten dann eine mechanische Vorrichtung, um die Gesteine ​​während des Abkühlens zu sichern und die Temperatur zu messen, bei der sie brechen.

Dies gab den Forschern eine solide Schätzung für die Temperaturen, bei denen Giant's Causeway begann, sich in Säulen aufzuspalten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es knapp unterhalb der Temperatur stattfindet, bei der sich die Lava in Gestein verwandelt, was ungefähr 1.800 Grad Fahrenheit entspricht. Die Forscher beschreiben den Prozess in einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde .

Als sich der Giant's Causeway bildete, war die Region einer intensiven vulkanischen Aktivität ausgesetzt. Und die Ergebnisse der brüllenden Erde haben lange Zeit Wunder und sogar Mythen inspiriert, um die merkwürdigen Formationen zu erklären. Laut Devlin soll der irische Gigant Finn MacCool den Giant's Causeway gebaut haben, um gegen einen Rivalen nach Schottland zu fahren.

Diese Studie ist das erste Mal, dass Wissenschaftler den Entstehungsprozess reproduzieren und erklären können, wie andere Basaltsäulen entstanden sind. Ähnliche Standorte gibt es in Island, den USA (zum Beispiel die Felsformation am Devils Postpile National Monument) und sogar auf dem Mars, berichtet David Nield für Science Alert . Aber sie haben nicht immer die gleiche Form und Größe. Verschiedene Variablen, einschließlich der Abkühlungsraten, können die Darstellung der Spalten ändern.

Die Ergebnisse dieser jüngsten Studie könnten auch Auswirkungen auf die Vulkanologie und die geothermische Forschung haben. Wie Jackie Kendrick, Postdoktorandin und Autorin der Studie, in der Pressemitteilung erklärt, könnten die Ergebnisse den Forschern helfen, die Wärmeübertragung, eine wichtige Komponente bei der Nutzung von Geothermie, besser zu verstehen.

„Wenn man den Punkt kennt, an dem kühlende Magma-Frakturen von entscheidender Bedeutung sind, löst dies - abgesehen von der Inzision dieses beeindruckenden geometrischen Merkmals - eine Flüssigkeitszirkulation im Frakturnetzwerk aus“, sagt Kendrick. „Der Flüssigkeitsstrom steuert die Wärmeübertragung in vulkanischen Systemen, die für die Erzeugung von Geothermie genutzt werden können.“

Laut Devlin hofft Lavallée, die Studie in Zukunft zu erweitern, indem diese Merkmale mit einem größeren Pool geschmolzenen Gesteins nachgebildet werden. Die neueste Studie beantwortete jedoch viele noch offene Fragen zu diesem Prozess.

"Ich habe über ein Jahrzehnt darüber nachgedacht, wie ich diese Frage beantworten und das richtige Experiment konstruieren kann, um die Antwort auf diese Frage zu finden", sagt Lavallée in der Erklärung. "Jetzt, mit dieser Studie, haben wir herausgefunden, dass die Antwort heiß ist, aber nachdem sie sich verfestigt hat."

Wie der Damm des Riesen seine spektakuläre Anordnung von Säulen formte