Analiza sejsmiczna wnętrza wulkanu Yellowstone wykazała, że ukryty jest pod nim potężny pióropusz - pionowy strumień magmy szybko unoszący się z głębi płaszcza Ziemi, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience.
„Historia narodzin tego superwulkanu, znajdującego się wewnątrz płyty kontynentalnej, była od dawna przedmiotem gorących dyskusji wśród naukowców. Niektórzy koledzy uważają, że przyczyną jego pojawienia się jest pióropusz, a ich przeciwnicy twierdzą, że powstał w wyniku procesów zachodzących w górnych warstwach płaszcza, które są nam jeszcze nieznane. Znaleźliśmy jednoznaczne dowody na korzyść pierwszej hipotezy”- piszą autorzy odkrycia.
Dzisiejszy superwulkan Yellowstone to gigantyczny lejek o długości 72 kilometrów i szerokości 55 kilometrów, który znajduje się w parku narodowym o tej samej nazwie w Wyoming. W połowie ubiegłego wieku naukowcy odkryli, że to zagłębienie to ujście starożytnego wulkanu z gigantyczną komorą magmową położoną na głębokości około 8 kilometrów.
Dalsze obserwacje Yellowstone wykazały, że w ciągu ostatniego miliona lat wybuchł on kilka razy i że te erupcje miały katastrofalny charakter i mogły zmienić klimat planety. Z drugiej strony naukowcy nie mogli znaleźć oczywistego źródła jego lawy i magmy, co sprawia, że dziś geolodzy zaciekle debatują nad możliwą przyczyną pojawienia się gigantycznego wulkanu w tej części Stanów Zjednoczonych.
Peter Nelson i Stephen Grand, geolodzy z University of Texas w Austin w USA, otworzyli nowy rozdział w tej debacie. Znaleźli nowe dowody na to, że pod Yellowstone znajduje się rodzaj „fontanny” niezwykle gorącej i płynnej magmy, szybko wznoszącej się na powierzchnię Ziemi z najgłębszych warstw jej wnętrza, znajdującej się na granicy między rdzeniem a płaszczem.
Takie przepływy magmy, zbliżone kształtem do grzyba, naukowcy nazywają pióropuszami. Smugi, ze względu na ich dużą prędkość ruchu i wysoką temperaturę, mogą czasami „przebić się” przez grube i zimne skały skorupy kontynentalnej i wydostać się na powierzchnię planety, powodując potężne erupcje wulkanów.
Geolodzy, według Nelsona i Granda, od dawna podejrzewali, że pod Yellowstone może czaić się pióropusz, ale do tej pory nie mieli jednoznacznych dowodów na jego istnienie. Doprowadziło to wielu „sceptyków” do przekonania, że w rzeczywistości ten przepływ gorącej materii był generowany przez fragmenty płyty morskiej, która już dawno zatonęła pod Ameryką Północną, ale jeszcze nie rozpadła się na kawałki.
Naukowcy z Teksasu udowodnili, że tak nie jest, analizując, jak dwa rzadkie typy fal sejsmicznych przeszły przez Park Narodowy Yellowstone i jądro Ziemi za pomocą sieci sejsmografów USArray. Duża liczba tych detektorów pomogła geologom sporządzić trójwymiarową mapę wnętrzności wulkanu i zrozumieć, jak dokładnie magma wypływa na jego powierzchnię.
Film promocyjny:
Jak pokazały te pomiary, pod Yellowstone znajduje się dość wąska i prosta „rurka” magmy, która wnika w głąb Ziemi na około 2,7-3 tys. Kilometrów. Jego właściwości i wymiary, jak zauważają naukowcy, jednoznacznie wskazują, że został wygenerowany przez pióropusz, którego temperatura była wyższa od otaczających skał o około 600-850 stopni Celsjusza.
To odkrycie, jak podkreślają geolodzy, nie pozwala nam jeszcze powiedzieć, kiedy nastąpi kolejna erupcja superwulkanu i nie zwiększa jej prawdopodobieństwa. Z drugiej strony dalsze obserwacje zachowania pióropusza, mają nadzieję Grand i Nelson, pomogą naukowcom z góry zrozumieć, że wulkan zaczął się budzić.