Pod superwulkanem kryje się "oddychający" twór

Kaldera Yellowstone to jeden z największych systemów wulkanicznych na świecie. W jej obrębie w ciągu ponad dwóch milionów lat do wybuchu doszło trzy razy. Ostatni z nich miał miejsce około 640 tysięcy lat temu i objął obszar o powierzchni 7,5 kilometrów kwadratowych. Naukowcy nie spodziewają się, że doświadczymy erupcji Yellowstone, jednak tego typu zjawiska są bardzo trudne do przewidzenia, a badacze wciąż chcą lepiej poznać to, co dzieje się pod powierzchnią Ziemi.

Mają w tym pomóc badania opublikowane niedawno na łamach czasopiśmie "Nature". Naukowcy wykazali w nich, że wewnątrz superwulkanu Yellowstone znajduje się "oddychająca" czapa magmy, która może pomóc w określeniu, kiedy dojdzie do kolejnej erupcji. Twór, który znajduje się 3,8 km pod powierzchnią Ziemi, działa jak pokrywa. Nie tylko zatrzymuje znaczną ilość ciepła i ciśnienia wewnątrz, ale także wydaje się wystarczająco porowaty, aby stale uwalniać część ciśnienia, co pozwala całemu systemowi się nie zagotować.

"Przez dziesięciolecia wiedzieliśmy, że pod Yellowstone znajduje się magma, ale dokładna głębokość i struktura jej górnej granicy była dużą zagadką" - przekazał w oświadczeniu współautor badania Brandon Schmandt, profesor nauk o Ziemi, środowisku i planetach na amerykańskim Uniwersytecie Rice'a. "Odkryliśmy, że ten zbiornik nie został zamknięty - znajduje się tam od kilku milionów lat, ale nadal jest dynamiczny" - uzupełnił ekspert.

Schmandt i jego koledzy skupili się na północno-wschodniej części kaldery. Z poprzednich badań wynikało, że może tam dojść do kolejnej erupcji. Aby sprawdzić, na jakiej głębokości znajduje się system magmowy, użyto specjalnego urządzenia, zwanego wibratorem sejsmicznym. Przyrząd został umocowany na pojeździe samobieżnym, a całość ważyła 24 tysiące ton. Maszyna generowała niewielkie wstrząsy, które wędrowały w głąb Ziemi w formie fal sejsmicznych. Te odbijały się od podziemnych warstw i wracały na powierzchnię. Później rejestrowano moment powrotu odbitych fal, co pozwoliło ustalić, na jakiej głębokości znajdują się podziemne struktury.

Następnie zespół badaczy wykorzystał modele komputerowe, które pokazały, że warstwa pokrywy składała się najprawdopodobniej ze stopionych minerałów i pęcherzyków wody. Takie twory w systemach wulkanicznych mogą prowadzić do wzrostu ciśnienia i wyzwalania erupcji. W tym przypadku odkryto jednak, że pęcherzyki wznoszą się, a następnie opadają przez porowatą pokrywę, co prowadzi do spadku ciśnienia i zmniejsza ryzyko wybuchu wulkanu.