De spektakulære søjler på Giant's Causeway i Nordirland ligner et arkitektonisk vidunder, men formationen er helt naturlig. Det udviklede sig for mellem 50 til 60 millioner år siden, da en oversvømmelse af lava ozed fra sprækker i jorden. Den smeltede sten afkøles og sammensatte sig og krakede ind i en serie på omkring 40.000 søjler, mest i næsten perfekte hexagonale former.
Men den nøjagtige temperatur, hvor den afkølende lava revner, har længe været et mysterium. Som Hannah Devlin rapporterer for The Guardian, har forskere fundet ud af svaret: Giant's Causeway (og andre lignende formationer) dannet ved temperaturer mellem 1.544 og 1.634 grader Fahrenheit.
”[Dette] er et spørgsmål, der har fascineret geologiens verden i meget lang tid, ” siger Yan Lavallée, professor i vulkanologi ved University of Liverpool, i en pressemeddelelse. Så Lavallée og hans kolleger genskabte dannelsesprocessen i et laboratorium for at komme med svarene.
De samlet kerner af den mørke vulkaniske klippe, kaldet basalt, dybt inde i den islandske vulkan fra Eyjafjallajökull - det samme materiale, der udgør Giant's Causeway. De opvarmede derefter kernerne, der var cirka otte centimeter lange, til mere end 1.800 grader Fahrenheit.
Under opvarmningen begyndte klipperne at blødgøre og omdannes til smeltet sten. Forskerne brugte derefter en mekanisk anordning til at sikre klipperne under afkøling, ved at måle temperaturen, ved hvilken de brudte.
Dette gav forskerne et solidt skøn for temperaturerne, hvor Giant's Causeway begyndte at opdeles i søjler. Resultaterne antyder, at det finder sted lige under den temperatur, hvormed lavaen vender sig til klippe, hvilket er ca. 1.800 grader Fahrenheit. Forskerne beskriver processen i en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications .
Da Giant's Causeway dannede sig, var regionen under intens vulkansk aktivitet. Og resultaterne af den brølende jord har længe inspireret undring og endda mytos til at forklare de underlige formationer. Som Devlin rapporterer, siger en legende, at Finn MacCool, en irsk gigant, byggede Giant's Causeway som en måde at krydse ind i Skotland for at konfrontere med en rival.
Denne undersøgelse markerer første gang forskere har gengivet dannelsesprocessen og kunne hjælpe med at forklare, hvordan andre basaltiske søjler kom til at være. Lignende steder findes i Island, USA (for eksempel klippeformationen ved Devils Postpile National Monument) og og endda Mars, rapporterer David Nield for Science Alert . Men de er ikke altid den samme form og størrelse. Flere variabler, herunder kølehastigheder, kan ændre, hvordan kolonnerne vises.
Resultaterne af denne seneste undersøgelse kan også have konsekvenser for vulkanologi og geotermisk forskning. Som Jackie Kendrick, en postdoktorisk forsker og forfatter af undersøgelsen, forklarer i pressemeddelelsen, kunne resultaterne hjælpe forskere med bedre at forstå varmeoverførsel, en vigtig del af udnyttelse af geotermisk energi.
”At kende det punkt, hvor afkøling af magmafrakturer er kritisk, da - ud over at føre til snit af dette fantastiske geometriske træk - det initierer væskecirkulation i brudnetværket, ” siger Kendrick. "Fluid flow styrer varmeoverførsel i vulkanske systemer, som kan udnyttes til produktion af geotermisk energi."
Som Devlin rapporterer, håber Lavallée at udvide undersøgelsen i fremtiden ved at genskabe disse funktioner med en større pool af smeltet sten. Men den seneste undersøgelse besvarede mange dvælende spørgsmål om processen.
”Jeg har brugt over et årti på at tænke på, hvordan jeg skal tackle dette spørgsmål og konstruere det rigtige eksperiment for at finde svaret på dette spørgsmål, ” siger Lavallée i erklæringen. "Nu med denne undersøgelse har vi fundet, at svaret er varmt, men efter at det stivnede."
