Yellowstone National Park är en absolut pärla med sina snygga floder, långa raviner och frodiga skogar. Men under det pittoreska landskapet är gömt riktigt helvete, som bara väntar på att bryta ut.
Med hjälp av datormodeller simulerade forskarna förhållandena under Nordamerikas största supervolkan och upptäckte ett område som kunde kontrollera rörelsen av magma som flyter ut ur jordens mantel.
Även om en enorm magmareservoar är gömd under Yellowstone National Park, har det gått 630 tusen år sedan denna dolda supervolcano överlevde ett superutbrott, och 70 tusen år sedan det sista stora lavautsläppet. Forskare vet inte exakt när nästa utbrott kommer att inträffa eller om det kommer att hända alls, men om det gör det kommer lava att hälla ut från Yellowstone-kalderan och täcka ett område inom en radie av 48-64 km.
Ny forskning, publicerad denna vecka i Geophysical Research Letters, förbättrar vår förståelse för hur magma-reservoarer ligger under Yellowstone National Park och hur detta enorma lavasystem fungerar. Med hjälp av datormodeller har ett team ledat av geologen Dylan Colon från University of Oregon upptäckt en tidigare okänd skorpetransitzon som kan berätta hur magma djupt under ytan kryper uppåt och häller ut på ytan. Den nya studien säger inte när ett nytt utbrott kommer att inträffa, men det tar definitivt ett steg i den riktningen.
Det tunna skiktet med bark i Yellowstone är allt som skiljer oss från att koka ondska. Ibland värms och mjukas jordskorpan av magma, vilket gör att lavan kan rinna ut ur ett jättegap som kallas mantelstrålen. 2014 använde forskare seismiska vågor för att hitta en enorm reservoar av magma i den övre skorpan, men tack vare den enorma volymen koldioxid och helium som läckte ut ur marken, såg forskarna ut att det var ännu mer magma djupare. Detta antagande visade sig vara sant 2015, då forskare, som också använde seismiska vågor, hittade en ännu större magasinreserv på 20-45 km djup.
Lika viktigt som dessa resultat är, de berättar inte geologer om sammansättningen, tillståndet och mängden magma i dessa fickor. För att fylla kunskapsgapet utvecklade Colon datorsimuleringar som förlitar sig på denna information för att visualisera vad som händer under Yellowstone. I synnerhet försökte forskarna bestämma var magma troligen kommer att samlas under jordskorpan.
Enligt modellen skjuter motsatta geologiska krafter mot varandra på ett djup av 5-10 km. Detta skapar en övergångszon där kallt stabilt berg vetter sig för hett, delvis smält berg under. Denna övergångszon, kallad mitten av skorpan, fångar den stigande magmaen och får den att ackumuleras och stelna över ett stort horisontellt område.
Kampanjvideo:
Modeller antyder att tröskeln är cirka 15 km tjock. Simuleringen är knuten till seismiska data från 2014 och 2015, vilket antyder att modellerna är en rimligt noggrann tillnärmning av den verkliga världen.
Resultaten visar också att fönsterbrädan huvudsakligen består av sten som bildas av kyld magma, och att magma reservoarer finns både ovanför och under den. Ovanstående innehåller gasbelastad rhyolitmagma som periodvis bryter upp till ytan.
Forskare vet inte när Yellowstone kommer att explodera igen, men vi har nu en förklaring till magmasystemet som producerar dessa utbrott. Vi vet till exempel var utbredd magma kommer från och var den samlas.
Liknande processer kan förekomma var som helst, och forskarnas uppgift är nu att jämföra dessa system. Vi kan inte förutse utbrott, men sådana genombrott innebär att vi så småningom kommer att kunna uppnå det.
