Od lat 80. XX wieku badaczy niepokoi wzmożona aktywność sejsmiczna we wschodnim paśmie gór Sierra Nevada w Kalifornii. W kalderze Long Valley regularnie dochodzi do serii wstrząsów, a grunt miejscami "nadmuchuje się" i podnosi w tempie kilkunastu centymetrów rocznie - to niepokojące, ponieważ obszar znajduje się na szczycie ogromnego, uśpionego superwulkanu.
760 tysięcy lat temu w Long Valley doszło do gigantycznej erupcji, która wysłała w powietrze 650 kilometrów sześciennych popiołów wulkanicznych - mogłyby one pokryć cały obszar Los Angeles warstwą osadu o grubości kilometra. Badanie opublikowane na łamach czasopisma "Science Advances" stanowi próbę odpowiedzenia na pytanie, czy aktywność sejsmiczna stanowi preludium do kolejnego takiego epizodu.
Chłodniejszy, ale aktywny
Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technicznego (Caltech) stworzyli obrazy tego, co dzieje się pod powierzchnią kaldery Long Valley do głębokości 10 km. Dokonali tego poprzez pomiary fal sejsmicznych generowanych przez trzęsienia. Przemieszczają się one z różnymi prędkościami przez różne materiały - są spowalniane przez ciecze, ale szybko przechodzą przez skały.
Obserwacja rozchodzenia się fal pozwoliła określić typ podłoża, przez które się przemieszczały. Jak się okazało, komora magmowa wulkanu została pokryta stwardniałą pokrywą krzepnącej magmy, co oznacza, że superwulkan powoli stygnie.
- Nie wydaje się, że superwulkan przygotowuje się do kolejnej erupcji, ale proces chłodzenia może uwolnić wystarczającą ilość gazów i cieczy, by powodować trzęsienia Ziemi i małe erupcje - wyjaśnił Zhongwen Zhan, współautor badania. - Przykładowo w maju 1980 roku w tym regionie wystąpiły cztery trzęsienia o magnitudzie 6.
Światłowód badający wulkan
Jak wyjaśniają naukowcy, to pierwsze badanie, które pozwoliło wykonać szczegółowe obrazy na takiej głębokości. Poprzednie obrazy z lokalnych badań tomograficznych były ograniczone tylko do głębokości około 5 km lub charakteryzowały się niską rozdzielczością. Badaczom udało się zajrzeć głębiej za pomocą 100-kilometrowego światłowodu, który pełnił funkcję długiego, czułego sejsmometru.
- To jedna z pierwszych demonstracji tego, jak technologia ta może zmienić nasze rozumienie dynamiki skorupy ziemskiej - wyjaśnił Ettore Biondi, główny autor artykułu.
Zespół badawczy planuje wykorzystać jeszcze dłuższy światłowód do obrazowania jeszcze głębszych regionów skorupy ziemskiej. Naukowcy chcieliby zajrzeć na głębokość około 15 do 20 kilometrów, gdzie stygnie "bijące serce" wulkanu, czyli jego komora magmowa.
Autorka/Autor: as
Źródło: CalTech, San Francisco Chronicle
Źródło zdjęcia głównego: Richie Sheppard/Shutterstock