Похоже, что у супервулкана Йеллоустоун есть магматический купол, который сбрасывает давление и снижает вероятность масштабного извержения в ближайшее время.
Недавно обнаруженная магматическая шапка находится на глубине 2,6 мили (3,8 километра) под поверхностью Йеллоустоуна. (Изображение предоставлено: Xiyu Zhang через Getty Images)
Внутри Йеллоустонского супервулкана была обнаружена «дышащая» шапка магмы, которая, согласно новому исследованию, может помочь определить, когда вулкан извергнется в следующий раз.
В Йеллоустоуне не было крупных извержений уже сотни тысяч лет, но это все еще очень активная система. Согласно недавнему заявлению, эта недавно обнаруженная шапка, которая находится на глубине 2,6 мили (3,8 километра) под поверхностью, действует как крышка. Эта крышка не только удерживает значительное количество тепла и давления внутри, но и кажется достаточно пористой, чтобы постоянно сбрасывать часть этого давления, поэтому вся система не продувается.
Открытие «шапки» позволяет исследователям лучше понять, где начинается магма Йеллоустоуна, а также получить новые сведения о природе этой древней вулканической системы. Исследователи опубликовали свои открытия 16 апреля в журнале Nature.
«На протяжении десятилетий мы знали, что под Йеллоустоуном находится магма, но точная глубина и структура её верхней границы были большим вопросом», — сказал соавтор исследования Брэндон Шмандт, профессор наук о Земле, окружающей среде и планетах в Университете Райса. «Мы обнаружили, что этот резервуар не остыл — он находится там уже пару миллионов лет, но всё ещё активен».
Йеллоустоун — одна из крупнейших в мире вулканических систем. За последние 2,1 миллиона лет вулкан извергался трижды — последнее извержение произошло 640 000 лет назад и охватило территорию площадью 2900 квадратных миль (7500 квадратных километров). Исследователи не ожидают, что Йеллоустоун снова извергнется в ближайшие тысячи лет, и нет никаких гарантий, что когда-либо произойдёт ещё одно катастрофическое извержение, подобное тем, что были в прошлом. Однако извержения вулканов трудно предсказать, и учёным ещё многое предстоит узнать о Йеллоустонской системе.
Шмандт и его коллеги сосредоточили своё новое исследование на северо-восточной части кальдеры, где, согласно предыдущим исследованиям, может произойти следующее извержение. Чтобы определить глубину верхней части магматической системы, команда использовала вибросейсмический грузовик весом 53 000 фунтов (24 000 килограммов). Эти грузовики генерируют крошечные землетрясения, которые посылают сейсмические волны в землю, а затем отражаются от различных слоёв Земли. Затем исследователи зафиксировали, когда отражённые волны вернулись на поверхность, говорится в заявлении.
Определив глубину, команда использовала компьютерные модели, чтобы выяснить, что слой-крышка, скорее всего, состоит из расплавленных минералов и сверхкритических пузырьков воды в пористой породе. Накапливающиеся в вулканической системе пузырьки могут повышать давление и способствовать извержениям. Однако в Йеллоустоне исследователи обнаружили, что пузырьки поднимаются, а затем выходят через пористую крышку, тем самым снижая давление и риск извержения. Шмандт сравнил эту систему с «равномерным дыханием».
«Хотя мы обнаружили слой, богатый летучими веществами, содержание пузырьков и расплава в нём ниже уровней, обычно связанных с неизбежным извержением, — сказал Шмандт. — Вместо этого, похоже, что система эффективно выводит газ через трещины и каналы между минеральными кристаллами, что, на мой взгляд, имеет смысл, учитывая обилие гидротермальных источников Йеллоустоуна, выделяющих магматические газы».