De spectaculaire zuilen van Giant's Causeway in Noord-Ierland zien eruit als een architectonisch wonder, maar de formatie is volledig natuurlijk. Het ontwikkelde zich tussen 50 tot 60 miljoen jaar geleden toen een vloed van lava uit spleten in de aarde sijpelde. Het gesmolten gesteente koelde en samentrok en barstte in een reeks van ongeveer 40.000 kolommen, meestal in bijna perfecte zeshoekige vormen.
Maar de exacte temperatuur waarbij de verkoelende lava barstte, is al lang een raadsel. Nu, zoals Hannah Devlin rapporteert voor The Guardian, hebben wetenschappers het antwoord gevonden: de Giant's Causeway (en andere soortgelijke formaties) gevormd bij temperaturen tussen 1.544 en 1.634 graden Fahrenheit.
"[Dit] is een vraag die de wereld van de geologie al heel lang fascineert, " zegt Yan Lavallée, professor vulkanologie aan de Universiteit van Liverpool, in een persbericht. Dus om antwoorden te bedenken, hebben Lavallée en zijn collega's het formatieproces in een laboratorium nagemaakt.
Ze verzamelden kernen van de donkere vulkanische rots, basalt genoemd, diep in de IJslandse Eyjafjallajökull-vulkaan - hetzelfde materiaal dat de Giant's Causeway vormt. Ze verwarmden vervolgens de kernen, die ongeveer acht centimeter lang waren, tot meer dan 1800 graden Fahrenheit.
Tijdens het verwarmen begonnen de rotsen zacht te worden en in gesmolten gesteente te veranderen. De onderzoekers gebruikten vervolgens een mechanisch apparaat om de rotsen tijdens het afkoelen vast te zetten en de temperatuur te meten waarbij ze breken.
Dit gaf onderzoekers een solide schatting van de temperaturen waarbij Giant's Causeway in kolommen begon te splitsen. De resultaten suggereren dat het plaatsvindt net onder de temperatuur waarbij de lava in steen verandert, wat ongeveer 1.800 graden Fahrenheit is. De onderzoekers beschrijven het proces in een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .
Toen de Giant's Causeway werd gevormd, was de regio onder intense vulkanische activiteit. En de resultaten van de brullende aarde hebben lang wonder en zelfs mythos geïnspireerd om de nieuwsgierige formaties te verklaren. Zoals Devlin meldt, beweert een legende dat Finn MacCool, een Ierse reus, de Giant's Causeway heeft gebouwd als een manier om Schotland over te steken om een rivaal te confronteren.
Deze studie markeert de eerste keer dat wetenschappers het formatieproces hebben gereproduceerd en kunnen helpen verklaren hoe andere basaltkolommen zijn ontstaan. Soortgelijke sites bestaan in IJsland, de VS (bijvoorbeeld de rotsformatie bij Devils Postpile National Monument) en zelfs Mars, meldt David Nield voor Science Alert . Maar ze zijn niet altijd dezelfde vorm en grootte. Verschillende variabelen, waaronder koelsnelheden, kunnen het uiterlijk van de kolommen wijzigen.
De resultaten van deze nieuwste studie kunnen ook implicaties hebben voor vulkanologie en geothermisch onderzoek. Zoals Jackie Kendrick, een postdoctoraal onderzoeker en auteur van de studie, in het persbericht uitlegt, kunnen de resultaten onderzoekers helpen de warmteoverdracht beter te begrijpen, een essentieel onderdeel van het benutten van geothermische energie.
"Het kennen van het punt waarop koelmaagma-fracturen van cruciaal belang zijn, omdat het - naast het leiden tot de incisie van deze verbluffende geometrische eigenschap - vloeistofcirculatie in het fractuurnetwerk initieert, " zegt Kendrick. "Vloeistofstroom regelt de warmteoverdracht in vulkanische systemen, die kunnen worden benut voor de productie van geothermische energie."
Zoals Devlin meldt, hoopt Lavallée het onderzoek in de toekomst uit te breiden door deze functies opnieuw te creëren met een grotere pool van gesmolten gesteente. Maar de laatste studie beantwoordde veel aanhoudende vragen over het proces.
"Ik heb meer dan tien jaar lang nagedacht over hoe ik deze vraag kon beantwoorden en het juiste experiment kon construeren om het antwoord op deze vraag te vinden, " zegt Lavallée in de verklaring. "Nu, met deze studie, hebben we ontdekt dat het antwoord hot is, maar nadat het is gestold."
