Une introduction aux geysers et à leur fonctionnement

En ce moment, dans quelques rares endroits sur Terre, les gens apprécient la vue et le son de l’eau surchauffée qui s’écoule des profondeurs du sol et dans l’air. Ces formations géologiques inhabituelles, appelées geysers, existent sur Terre et dans tout le système solaire. Parmi les plus célèbres sur Terre, citons Old Faithful dans le Wyoming aux États-Unis et le geyser de Strokkur en Islande, et en Afrique, dans la dépression du Danakil.

Les éruptions de geysers se produisent dans des zones volcaniques actives où le magma surchauffé se trouve assez près de la surface. L’eau s’écoule (ou s’engouffre) dans les fissures et les fractures des roches de surface. Ces « conduits » ou « tuyaux » peuvent atteindre une profondeur de plus de 2 000 mètres. Une fois que l’eau entre en contact avec des roches chauffées par l’activité volcanique, elle commence à bouillir. Finalement, la pression augmente et cela déclenche une série d’actions. Lorsque la pression devient trop élevée, l’eau remonte dans le tuyau, emportant avec elle des minéraux. Elle finit par exploser, envoyant un jet d’eau chaude et de vapeur dans l’air. On les appelle aussi « explosions hydrothermales ». (Le mot « hydro » signifie « eau » et « thermique » signifie « chaleur »).

Comment fonctionnent les geysers

La mécanique d’un geyser et son fonctionnement. L’eau s’infiltre par les fissures et les fentes, rencontre de la roche chauffée, est chauffée à des températures de surchauffe, puis fait éruption vers l’extérieur.

Considérez les geysers comme des systèmes de plomberie naturels qui acheminent vers la surface l’eau chauffée au plus profond de la planète. Ils vont et viennent en fonction de l’activité souterraine qui les alimente. Si les geysers actifs peuvent être facilement étudiés aujourd’hui, il existe également de nombreuses preuves de geysers morts et dormants sur la planète. Parfois, ils s’éteignent lorsque les « tuyaux » rocheux sont obstrués par des minéraux. D’autres fois, les activités minières les éteignent, ou les systèmes de chauffage hydrothermal utilisés par les gens pour chauffer leurs maisons peuvent les vider.

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Les géologues étudient les roches et les minéraux des champs de geysers pour comprendre la géologie sous-jacente des structures qui s’étendent sous la surface. Les biologistes s’intéressent aux geysers car ils abritent des organismes qui se développent dans l’eau chaude et riche en minéraux. Ces « extrêmophiles » (parfois appelés « thermophiles » en raison de leur amour de la chaleur) donnent des indices sur la façon dont la vie peut exister dans des conditions aussi hostiles. Les biologistes planétaires étudient les geysers pour mieux comprendre la vie qui existe autour d’eux. Et d’autres planétologues les utilisent pour comprendre des systèmes similaires sur d’autres mondes.

Les geysers extraterrestres

Des panaches de cristaux de glace d’eau, peut-être des cryogéiseurs, jaillissent de fissures dans la région polaire sud d’Encelade.

La Terre n’est pas le seul monde à posséder des systèmes de geysers. Partout où la chaleur intérieure d’une lune ou d’une planète peut réchauffer l’eau ou la glace, des geysers peuvent exister. Sur des mondes comme Encelade, la lune de Saturne, des « cryogénies » jaillissent de sous la surface gelée. Ils acheminent de la vapeur d’eau, des particules de glace et d’autres matières gelées telles que le dioxyde de carbone, l’azote, l’ammoniac et les hydrocarbures vers la croûte terrestre et au-delà.

Europa pourrait avoir un océan caché sous sa croûte glacée. Nous voyons ici une coupe, avec pour toile de fond Jupiter et la petite lune volcanique Io. Des geysers pourraient bien entrer en éruption dans les profondeurs de la surface.

Des décennies d’exploration planétaire ont révélé des geysers et des processus semblables à ceux de la lune de Jupiter, Europe, la lune de Neptune, Triton et peut-être même Pluton. Les planétologues qui étudient l’activité sur Mars soupçonnent que les geysers peuvent entrer en éruption au pôle sud pendant le réchauffement printanier.

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Utilisation des geysers et de la chaleur géothermique

La centrale électrique d’Hellesheidi en Islande, qui utilise des forages pour capter la chaleur des dépôts géothermiques souterrains. Elle fournit également de l’eau chaude à Reykjavik, une ville voisine.

Les geysers sont des sources extrêmement utiles de production de chaleur et d’électricité. Leur énergie hydraulique peut être captée et utilisée. L’Islande, en particulier, utilise ses champs de geysers pour la production d’eau chaude et de chaleur. Les champs de geysers épuisés sont des sources de minéraux qui peuvent être utilisés dans diverses applications. D’autres régions du monde commencent à suivre l’exemple de l’Islande en matière de captage hydrothermal comme source d’énergie gratuite et assez illimitée.

Au-delà de la Terre, les geysers d’autres mondes pourraient en fait être des sources d’eau ou d’autres ressources pour les futurs explorateurs. À tout le moins, l’étude de ces cheminées lointaines aidera les scientifiques planétaires à comprendre les processus à l’œuvre dans ces endroits.

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