Geologové zjistili podrobnosti vnitřní struktury supervolcana Yellowstone, včetně fyzikálních podmínek, chemického složení a důvodů vzniku různých vrstev. Úspěch je popsán ve vědeckém článku publikovaném v Geofyzikálních výzkumných dopisech Dylana Colona a Ilya Bindemana z University of Oregon a Taras Gerya ze švýcarské Vyšší technické školy v Curychu.
V roce 2014 vědci objevili pomocí seismických vln „skenování“velkou akumulaci magmatu v hlubinách Yellowstonu (magmatické tělo, jak říkají odborníci).
Kaldera však uvolňuje příliš mnoho helia a oxidu uhličitého, než aby je vysvětlil pouze nalezené tělo magmatu. To vedlo vědce k přesvědčení, že další „bublina“magmatu leží ve velkých hloubkách. V roce 2015 tento předpoklad potvrdily seismologické studie.
Ale kolik magmatu je v těchto dvou tělech? V jaké fyzické kondici je? Jaké je jeho chemické složení? Všechny tyto otázky zůstaly nezodpovězeny.
Chcete-li zjistit, Colon tým provedl rozsáhlé simulace superpočítačů pomocí seismických dat a známých fyzikálních zákonů.
Jako výsledek, geologové představili následující obrázek. V hloubce 5–10 kilometrů je pozorována tzv. Křehká - tažná přechodová zóna. Zde tvrdé křehké horniny horní kůry ustupují plastickým a viskózním látkám. Je to proto, že zvýšení teploty zvyšuje plasticitu látky, zatímco zvýšení tlaku snižuje křehkost.
Složité fyzikální podmínky převládající v této zóně vedou k vytvoření relativně tvrdé, nikoli roztavené podkladové vrstvy, která zabírá hloubku 10–20 kilometrů. Skládá se hlavně z gabbro, skály, která je ztuhlým magmatem s vysokou teplotou tání.
Propagační video:
Pod touto vrstvou, v hloubkách 20–40 kilometrů, se nachází spodní magmatické tělo a nad - horní. Liší se chemickým složením. Zejména horní magma sestává z rolyolitu a je bohatá na rozpuštěné plyny. Tyto struktury mají společné to, že se skládají z látky s relativně nízkým bodem tání. Díky tomu je magma tekutá. Většina z tohoto materiálu jsou roztavené krustální horniny, ačkoli spodní magma tělo je částečně napájeno z pláště.
Horní „jezero“magmatu se zahřívá a změkčuje nedaleké vrstvy krust, ale velké množství vody mu brání v příliš velkém zahřívání. Tato voda také živí slavné gejzíry a horké prameny Yellowstone.
"Výsledky simulace jsou v souladu s pozorováními, které se uskutečnily vysíláním seismických vln v této oblasti," vysvětluje Bindeman. "Zdá se, že tato práce potvrzuje původní předpoklady a dává nám více informací o umístění magmatu v Yellowstonu."
Vědci také zjistili vlastnosti pláště pláště ležící hluboko pod Yellowstone. Je o 175 stupňů Celsia teplejší než okolní horniny a jeho horní hranice se nachází v hloubce 80 kilometrů.
"Tato studie také pomáhá vysvětlit některé chemické podpisy, které se nacházejí ve vybuchlých materiálech," říká Colon. "Můžeme to také použít ke studiu, jak horký je chochol plášťa porovnáním různých modelů chocholů se skutečnou situací v Yellowstonu."
Výsledky práce bohužel stále neumožňují předpovídat datum další erupce supervolcano. Připomeňme, že taková kataklyzma je schopna pokrýt celý kontinent vrstvou popela. Poslední rozsáhlá erupce Yellowstonu nastala asi před 630 tisíci lety.
Mimochodem, získaná data jsou zajímavá nejen pro vědce studující Yellowstone. Colon řekl, že výsledný obrázek může být typický pro supervolcany po celém světě.
Anatolij Glyantsev