Geolozi su utvrdili detalje o unutarnjoj strukturi super vulkana Yellowstone, uključujući fizičke uvjete, kemijski sastav i razloge za stvaranje njegovih različitih slojeva. To postignuće opisano je u istraživačkom radu objavljenom u Geofizičkim istraživačkim pismima Dylana Colona i Ilije Bindemana sa Sveučilišta u Oregonu i Tarasa Gerya iz švicarske Visoke tehničke škole u Zürichu.
Još u 2014., pomoću seizmičkih valova "skeniranjem", znanstvenici su u dubinama Yellowstonea otkrili veliko nakupljanje magme (magmatsko tijelo, kako kažu stručnjaci).
Međutim, kaldera izbacuje previše helija i ugljičnog dioksida da bi ih objasnio samo pronađeno tijelo magme. To je natjeralo znanstvenike da vjeruju kako još jedan "mjehurić" magme leži na velikim dubinama. Godine 2015. seizmološke studije potvrdile su ovu pretpostavku.
Ali koliko je magme u ta dva tijela? U kakvom je fizičkom stanju? Kakav je njegov kemijski sastav? Sva ova pitanja ostala su bez odgovora.
Da bi to doznali, Colonov tim izveo je velike računalne simulacije pomoću seizmičkih podataka i dobro poznatih fizičkih zakona.
Kao rezultat toga, geolozi su predstavili sljedeću sliku. Na dubini od 5–10 kilometara uočava se takozvana krhka - duktilna tranzicijska zona. Ovdje tvrde krhke stijene gornje kore ustupaju mjesto plastičnoj i viskoznoj. To je zato što porast temperature povećava plastičnost tvari, dok porast tlaka smanjuje krhkost.
Složeni fizički uvjeti koji vladaju u ovoj zoni dovode do stvaranja relativno tvrdog, ne rastopljenog temeljnog sloja, koji zauzima dubinu od 10–20 kilometara. Sastoji se uglavnom od gabro, stijene koja je očvrsnuta magma s visokom talištem.
Promotivni video:
Ispod ovog sloja, na dubinama od 20-40 kilometara, nalazi se donje magmatsko tijelo, a iznad - gornje. Razlikuju se po kemijskom sastavu. Konkretno, gornja magma sastoji se od ritolita i bogata je otopljenim plinovima. Zajedničko je tim strukturama da se sastoje od tvari s relativno niskim talištem. Zbog toga magma postaje tekućina. Većina ovog materijala su rastopljene stijene zemlje, iako se tijelo donje magme djelomično napaja iz plašta.
Gornje magme “jezero” zagrijava i omekšava obližnje krvave slojeve, ali velika količina vode sprječava da se previše zagrijava. Ovom vodom se hrane i poznati gejziri i izvori Yellowstonea.
"Rezultati simulacije su u skladu s opažanjima koja su napravljena slanjem seizmičkih valova kroz ovo područje", objašnjava Bindeman. "Čini se da ovo djelo potvrđuje izvorne pretpostavke i daje nam više informacija o lokaciji magme u Yellowstoneu."
Istraživači su također otkrili karakteristike plašta plašta koje leži duboko ispod Yellowstonea. To je 175 stupnjeva Celzija toplije od okolnih stijena, a njegova gornja granica nalazi se na dubini od 80 kilometara.
"Ova studija također pomaže objasniti neke kemijske potpise koji se nalaze u erupcijskim materijalima", kaže Colon. "Također ga možemo koristiti za proučavanje koliko je plašt plašta uspoređujući različite modele šljokica s stvarnim stanjem u Yellowstoneu."
Nažalost, do danas, rezultati rada još uvijek ne dopuštaju predviđanje datuma sljedeće erupcije super vulkana. Podsjetimo da je takva kataklizma sposobna pokriti cijeli kontinent slojem pepela. Posljednja velika erupcija Yellowstonea dogodila se prije otprilike 630 tisuća godina.
Usput, dobiveni podaci zanimljivi su ne samo za istraživače koji proučavaju Yellowstone. Colon je rekao kako je rezultirajuća slika možda tipična za super vulkane širom svijeta.
Anatoly Glyantsev