Geologi so ugotovili podrobnosti o notranji zgradbi supervulkana v Yellowstoneu, vključno s fizikalnimi razmerami, kemično sestavo in razlogi za nastanek različnih slojev. Dosežek je opisan v znanstvenem članku, ki sta ga v Geofizikalnih raziskovalnih pismih objavila Dylan Colon in Ilya Bindeman z univerze v Oregonu ter Taras Gerya iz švicarske Višje tehnične šole v Zürichu.
Leta 2014 so znanstveniki s pomočjo "skeniranja" potresnih valov odkrili veliko kopičenje magme v globinah Yellowstonea (magmatsko telo, kot pravijo strokovnjaki).
Vendar kaldera oddaja preveč helija in ogljikovega dioksida, da bi ga lahko razložilo le najdeno telo magme. To je spodbudilo znanstvenike, da verjamejo, da v velikih globinah leži še en "mehurček" magme. Leta 2015 so seizmološke študije potrdile to domnevo.
Toda koliko magme je v teh dveh telesih? V kakšnem fizičnem stanju je? Kakšna je njegova kemična sestava? Vsa ta vprašanja niso ostala brez odgovora.
Da bi to ugotovili, je Colonova ekipa izvedla obsežne simulacije superračunalnika z uporabo potresnih podatkov in dobro znanih fizikalnih zakonov.
Kot rezultat so geologi predstavili naslednjo sliko. Na globini 5–10 kilometrov opazimo tako imenovano krhko - duktilno prehodno območje. Tu trde krhke kamnine zgornje skorje dajejo prednost plastičnim in viskoznim. To je zato, ker zvišanje temperature poveča plastičnost snovi, medtem ko zvišanje tlaka zmanjša krhkost.
Kompleksni fizični pogoji, ki prevladujejo v tem območju, vodijo do nastanka razmeroma trdega, ne staljenega spodnjega sloja, ki zavzema globino 10–20 kilometrov. Sestavljen je predvsem iz gabro, kamnine, ki je strjena magma z visokim tališčem.
Promocijski video:
Pod to plastjo se v globinah 20–40 kilometrov nahaja spodnje magmatsko telo, zgoraj - zgornje. Razlikujejo se po kemični sestavi. Zlasti zgornja magma je sestavljena iz ritolita in je bogata z raztopljenimi plini. Skupno tem strukturam je, da so sestavljene iz snovi z relativno nizkim tališčem. Zaradi tega je magma tekoča. Večina tega materiala je staljene kamnine skorje, čeprav se spodnje telo magme delno napaja iz plašča.
Zgornje “jezero” magme segreva in zmehča bližnje skorje, vendar velika količina vode preprečuje, da bi se preveč segrel. Ta voda hrani tudi znane gejzirje in vrelce Yellowstonea.
"Rezultati simulacije so skladni z opazovanji, ki jih pošiljamo potresne valove skozi to območje," razlaga Bindeman. "Zdi se, da to delo potrjuje prvotne domneve in nam daje več informacij o lokaciji magme v Yellowstoneu."
Raziskovalci so ugotovili tudi značilnosti plašča, ki leži globoko pod Yellowstoneom. Je 175 stopinj Celzija bolj vroče od okoliških kamnin, njegova zgornja meja pa se nahaja na globini 80 kilometrov.
"Ta študija pomaga tudi razložiti nekatere kemične podpise, ki jih najdemo v eruptiranih materialih," pravi Colon. "Lahko ga uporabimo tudi za proučevanje, kako vroča je plašč s primerjavo različnih modelov slikov in dejanskim stanjem v Yellowstoneu."
Na žalost rezultati dela do danes še ne omogočajo napovedovanja datuma naslednje erupcije supervulkana. Spomnimo se, da takšna kataklizma lahko pokrije celotno celino s plastjo pepela. Zadnji obsežni izbruh Yellowstona se je zgodil pred približno 630 tisoč leti.
Mimogrede, pridobljeni podatki ne zanimajo le raziskovalcev, ki preučujejo Yellowstone. Colon je dejal, da je nastala slika lahko značilna za supervulkane po vsem svetu.
Anatoly Glyantsev