गायझर : (गरम पाण्याचे नैसर्गिक कारंजे). काही ठराविक वेळाच्या अंतरांनी किंवा अनियमित वेळांनी गरम पाणी ज्यामधून स्फोटाने वा मोठ्या आवेशाने कारंजाच्या स्वरूपात बाहेर फेकले जाते, अशा विशेष प्रकारच्या गरम पाण्याच्या झऱ्याला ‘गायझर’ म्हणतात. आइसलँडमधील भाषेतील गेसा या शब्दावरून गायझर हे नाव पडले. या शब्दाचा अर्थ प्रचंड स्फोटाने उडणे किंवा मोठ्या आवेशाने बाहेर पडणे असा आहे. ⇨ उन्हाळे सतत एकसारखे वाहत असते, तर गायझर अधूनमधून वाहाते. उन्हाळे शांत व संथपणे वाहत असते, तर गायझर मोठ्या आवेशाने किंवा काही ठिकाणी स्फोटाने हवेत उंच उडत असते. काही गायझरांचे पाणी ३० मी. पेक्षा उंच उडते. अमेरिकेतील वायोमिंगमधील यलोस्टोन नॅशनल पार्कमध्ये शंभराच्या वर लहान मोठी गायझरे आहेत व सु. तीन हजार उन्हाळी आहेत. तेथील ओल्ड फेथफुल गायझर सु. तासातासाने उडते. ते सुरू झाल्यानंतर प्रत्येक वेळी पाणी सु. पाच मिनिटांपर्यंत ३० ते ५० मी. उंच उडत राहते. जगातील सर्वात उंच गायझर १९०१ साली न्यूझीलंडमधील तारावेरा खोऱ्यात निर्माण झाले. काही महिने ते ४६० मी. पेक्षा उंच उडत होते. मौंट हेक्लाच्या आसपास असलेली आइसलँडमधील गायझरेदेखील जगप्रसिद्ध आहेत आणि त्यांच्या गरम पाण्याचे तापमान यूरोपमधील दुसऱ्या कुठल्याही गायझराच्या पाण्याच्या तापमानापेक्षा जास्त आहे.
गायझराचे सहज दिसणारे भूपृष्ठावरील भाग म्हणजे भूपृष्ठापासून खाली खोलवर जाणारी नलिका व नलिकेच्या मुखाभोवती भूपृष्ठावर असणारी लहान गोल खोलगट द्रोणी हे होत. गायझरांच्या पाण्याचे बाष्पीभवन होऊन त्यांच्या मुखाभोवती काहीलीच्या आकाराचे सिलिकेचे निक्षेप (साठे) तयार होतात. याच गायझरांच्या द्रोणी होत. सिलिकेचे हे निक्षेप ‘सिलिशिअस सिंटर’ अथवा ‘गायझराइट’नावाने ओळखले जातात. आइसलँडमध्ये मौंट हेक्लाच्या वायव्येस असणाऱ्या खोऱ्यात एका २१ मी. व्यासाच्या आणि सु. १·२५ मी. खोलीच्या गोलाकार द्रोणीभोवती गायझराइटाची टेकडी निर्माण झाली आहे. ही द्रोणी ७५० ते ९०० से. तापमान असलेल्या सिलिकायुक्त पाण्याने काठोकाठ भरलेली असते. द्रोणी भरून वाहणाऱ्या पाण्याच्या बाष्पीभवनाने गायझराइटाची टेकडी तयार झाली आहे. द्रोणीचा तळ व नलिकेचा पृष्ठभाग हे गायझराइटाचेच बनलेले आहेत.
‘पाण्याचा उकळबिंदू हा त्यावरील दाब वाढविला असता वाढत जातो’,या बन्सन यांच्या तत्त्वावर गायझरांच्या निर्मितीबद्दलची सर्व स्पष्टीकरणे आधारित आहेत. पाण्याचा उकळबिंदू, खोली आणि दाब यांच्यातील परस्परसंबंध पुढील कोष्टकात दाखविले आहेत.
|
गायझरातील पाण्याची खोली, दाब व उकळबिंदू यांच्यातील संबंध |
||
|
पाण्याची खोली (अंदाजे मी.) |
दाब (वातावरणाच्या एककात) |
उकळबिंदू (० से.) |
|
० |
१ |
१०० |
|
१० |
२ |
१२० |
|
९० |
१० |
१८०·५६ |
|
२४० |
२५ |
२२५ |
बन्सन यांचे स्पष्टीकरण पुढीलप्रमाणे आहे. गायझराच्या नलिकेच्या खोल भागातील पाणी त्यालगत असणाऱ्या उष्णतादायी (उदा., लाव्हा किंवा ज्वालामुखी) साठ्यापासून येणाऱ्या उष्णतेमुळे किंवा या मुख्य नलिकेशी संलग्न असलेल्या शिरा, भेगा आणि फटी यांच्यातून वाहत येऊन त्यात मिसळणाऱ्या अतितप्त वाफा व वायू यांच्यामुळे अतितप्त होते व अखेरीस उकळू लागते. असे घडणे शक्य आहे व जसजसे खोल जावे
तसतसे पाण्याचे तापमान वाढत जाते हेही खरे आहे. परंतु जेथून गायझरांचे पाणी उडण्यास सुरुवात होते त्या खोली वर पाणी उकळत असणे शक्य नाही. नलिकेत वरच्या बाजूस असलेल्या पाण्याच्या स्तंभाच्या दाबामुळे खालच्या पाण्याचा उकळबिंदू वाढतो व ते उकळत नाही. हे खोल अतितप्त पाणी अधिक तापल्यामुळे उकळत नाही, तर काही कारणांनी त्यावरचा दाब कमी झाल्यामुळे उकळते, असे थॉर्केलसन यांचे मत आहे. गायझरांचे पाणी विरघळलेल्या वायूंनी युक्त असते. खोल भागात या वायूंचे बुडबुडे पाण्यात तयार होतात. हे बुडबुडे गरम पाण्याच्या सान्निध्यात असल्याने ते वाफेने संतृप्त (वाफेचे प्रमाण कमाल असलेले) असतात. जेव्हा पाण्याचे तापमान उकळबिंदूजवळ असते तेव्हा वर जाणार्‍या बुडबुड्यांत वाफेचे प्रमाण अतिशय वाढत जाते. अशा रीतीने तयार झालेल्या बुडबुड्यांचा व पाण्याच्या फेसाचा काही थोडा भाग भूपृष्ठावर हळूहळू वाहू लागतो. यामुळे वाफेने अतितृप्त असलेल्या खालच्या पाण्यावरचा दाब कमी होतो व ते आवेशाने उकळू लागते आणि स्फोटाने मोठ्या प्रमाणात बाहेर फेकले जाते. हे स्पष्टीकरण यलोस्टोन नॅशनल पार्क व आइसलँडमधील गायझरांच्या बाबतीत व्यवस्थितपणे लागू पडते. ओल्ड फेथफुल गायझर सुरू होताना प्रथम एक ते अडीच मी. उंच उडणारे पाणी सापेक्षतः संथपणे बाहेत येते. ते एक दोन सेकंद वाहते व थांबते. नंतर सु. एक मिनिटात मोठे व स्फोटक उत्सरण (बाहेर टाकण्याची क्रिया) सुरू होते. तेव्हा पाणी ३० ते ५० मी. उंच उडते व ४ ते ५ मिनिटे टिकते. नंतर रिकामी झालेली नलिका पाण्याने परत भरण्यास, तापण्यास व वरील प्रकारची क्रिया होऊन परत कारंजे निर्माण होण्यास अंदाजे एक तास लागतो.
आ. २ मध्ये भूपृष्ठाखालील खोल जागी असलेल्या पाण्याच्या टाक्या (साठे) दाखविल्या असून त्या एकमेकींना वेड्यावाकड्या भेगांनी व पोकळ्यांनी जोडलेल्या असतात. जमिनीवरून खाली वाहत जाणाऱ्या पाण्याने त्या भरल्या जातात. त्यांच्याखाली असणाऱ्या ज्वालामुखीसारख्या उष्णतादायी साठ्यापासून येणाऱ्या गरम वाफा व वायू यांच्यामुळे हे पाणी खालच्या भागात तापविले जाते. पाण्याच्या टाक्यांमध्ये वरच्या रिकाम्या दिसणाऱ्या भागामध्ये वाफ वरचेवर साठविली जाते.
काहींच्या मते जमिनीखाली खोल जागी असलेल्या वेड्यावाकड्या आकाराच्या पाण्याने भरलेल्या नैसर्गिक टाक्यांमध्ये, प्रत्येक टाकीच्या वरच्या भागात पाण्याच्या पृष्ठभागावर वाफ व इतर गरम वायू अधिकाधिक साठविले गेल्याने गायझरे निर्माण होतात. टाक्यांचे आकार वेडेवाकडे असल्यामुळे संनयन (उष्ण पाण्याची जागा थंड पाण्याने घेतल्यामुळे निर्माण होणारे) प्रवाह निर्माण होण्यास प्रतिबंध होतो. त्यामुळे टाकीतील पाण्याचे स्थानिक स्वरूपात अधूनमधून झपाट्याने उत्कलन होऊन एकसारखी संथ वाहणारी साधी उन्हाळी निर्माण न होता अधूनमधून आवेशांनी उडणारी गायझरे निर्माण होतात.
गायझरांच्या पाण्याच्या बाष्पीभवनामुळे पायऱ्यांनी युक्त अशा निसर्गरम्य गच्च्या न्यूझीलंडमध्ये तयार झाल्या आहेत. त्यांचा उपयोग आंघोळीसाठी व त्वचारोगाच्या उपचारासाठी करतात. प्रसिद्ध अशी गायझरे आइसलँड, अमेरिका, न्यूझीलंड या देशांत आहेत परंतु लहान मोठी गायझरे ज्वालामुखींच्या प्रदेशांत जगात इतरत्रही आहेत.
आगस्ते, र. पां.
“