Επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες αποκάλυψαν τη μυστηριώδη υπόγεια δεξαμενή μάγματος του υπερηφαιστείου Yellowstone, βρίσκοντας επιτέλους το βαθύ «καπάκι» μάγματος που συγκρατεί τις υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες του ηφαιστειακού συστήματος κάτω από την επιφάνεια της Γης.
Yellowstone: Το υπόγειο «καπάκι» που σταθεροποιεί τις πιέσεις
Αυτό το πώμα της εύθραυστης γεωλογικής «Πανδώρας» βρίσκεται σε βάθος μεταξύ 3,5 και 4 χιλιομέτρων κάτω από το βορειοανατολικό τμήμα της καλδέρας του Yellowstone, σύμφωνα με νέα μοντέλα – και φαίνεται να απελευθερώνει περιοδικά μικρές ποσότητες αερίων, συγκρατώντας μια πιθανή έκρηξη.
Οι επιστήμονες παρομοιάζουν το φαινόμενο με σταθερή αναπνοή, σαν το ηφαίστειο να βρίσκεται σε ειρηνικό λήθαργο. Όμως αν περιοριστεί η «αναπνοή» στον «λαιμό» του υπερηφαιστείου, τότε κάποια στιγμή μπορεί να εκτονωθεί με εκκωφαντική έκρηξη.
Ευτυχώς, το καπάκι μάγματος λειτουργεί σαν μια συσκευή CPAP, διατηρώντας τις εσωτερικές πιέσεις σχετικά σταθερές και επιτρέποντας στο υπερηφαίστειο να «κοιμάται» ήσυχα.
Νέα τεχνολογία αποκαλύπτει τη δυναμική της δεξαμενής
«Για δεκαετίες γνωρίζαμε ότι υπάρχει μάγμα κάτω από το Yellowstone, αλλά το ακριβές βάθος και η δομή του άνω ορίου του παρέμεναν ερωτηματικά», εξηγεί ο γεωεπιστήμονας Μπράντον Σμάντ από το Πανεπιστήμιο Ράις
«Αυτό που ανακαλύψαμε είναι ότι η δεξαμενή δεν έχει απενεργοποιηθεί – βρίσκεται εκεί για δύο εκατομμύρια χρόνια, αλλά εξακολουθεί να είναι δυναμική».
Σήμερα, υπάρχει πληθώρα ενδείξεων ότι μια δεξαμενή μάγματος υπάρχει στο φλοιό της Γης, ακριβώς κάτω από το βορειοανατολικό τμήμα της καλδέρας του Yellowstone. Ωστόσο, το πόσο βαθιά βρίσκεται και πόσο μάγμα περιέχει παραμένει αβέβαιο – καθιστώντας δύσκολη την πρόβλεψη της επόμενης μεγάλης ηφαιστειακής έκρηξης.
Ο Τσενγκλόνγκ Ντουάν, συν-συγγραφέας της μελέτης, ανέπτυξε νέα μέθοδο απεικόνισης του φλοιού της Γης στην περιοχή του Yellowstone. Η τεχνική βασίζεται σε σεισμικά κύματα, παρόμοια με μικρούς σεισμούς, που δημιουργούνται από ένα δονητικό φορτηγό και στέλνονται στο υπέδαφος ώστε να παρατηρηθεί η συμπεριφορά τους μέσα από τα στρώματα των πετρωμάτων.
Οι πρώτες καθαρές εικόνες της κορυφής της δεξαμενής
Καθώς αυτά τα κύματα αντανακλώνται στην επιφάνεια, συλλέγονται από εκατοντάδες σεισμογράφους. Σε συνεργασία με τον γεωφυσικό Τζέιμι Φάρελ από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα, η ομάδα ανέπτυξε έναν αλγόριθμο που επεξεργάζεται αυτά τα δεδομένα για να δημιουργήσει ένα μοντέλο των στρωμάτων του φλοιού της Γης.
Αυτό οδήγησε στη δημιουργία των «πρώτων εξαιρετικά καθαρών εικόνων της κορυφής της δεξαμενής μάγματος κάτω από την καλδέρα του Yellowstone», σύμφωνα με τον Ντουάν.
Σε βάθος περίπου 3,8 χιλιομέτρων, τα σεισμικά κύματα συνάντησαν ένα ξαφνικό όριο. Δεν φαινόταν πλέον να διαδίδονται μέσα από πέτρωμα. Οι πιο αργές τους κινήσεις έδειξαν ότι περνούσαν μέσα από ένα λασπώδες μείγμα υπερκρίσιμου ρευστού και μάγματος σε βάθος μεταξύ 3 και 8 χιλιομέτρων.
Οι επιστήμονες ερμήνευσαν αυτό το όριο ως την «καθαρά οριοθετημένη κορυφή της δεξαμενής μάγματος».
Ένα σύστημα σε λήθαργο με συνεχείς εκτονώσεις
Σύμφωνα με τα καλύτερα μοντέλα των Σμάντ και συνεργατών του, το μισό από αυτό το «καπάκι» αποτελείται από φυσαλίδες πτητικών υλικών. Μπορεί να θεωρηθεί ως «αυτοσφραγιζόμενο» καπάκι, αφού είναι ελαφρώς πορώδες. Αυτό σημαίνει ότι αφήνει να διαφύγει μόνο ένα μικρό ποσοστό ιχνοαερίων, διατηρώντας τη συνολική πίεση σχετικά σταθερή.
Κάτω από αυτό το καπάκι, η κορυφή της δεξαμενής φαίνεται να αποτελείται κυρίως από υπερκρίσιμο νερό – θερμαινόμενο και πιεσμένο σε τέτοιο βαθμό που δεν ξεχωρίζει πλέον μεταξύ υγρής και αέριας κατάστασης – και από ρυόλιθο, έναν τύπο μάγματος που τείνει να προκαλεί έντονες ηφαιστειακές εκρήξεις όταν απελευθερωθεί.
Το μόνο που εμποδίζει μια τέτοια έκρηξη είναι η σταδιακή ψύξη και κρυστάλλωση της ιξώδους ύλης στον ανώτερο φλοιό, που δημιουργεί αυτό το ελάχιστα διαρρέον καπάκι μάγματος.
«…τα αποτελέσματά μας ευθυγραμμίζονται με προηγούμενες εκτιμήσεις ότι αυτό το ηφαιστειακό σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση ύφεσης», καταλήγει η ομάδα.
Ένα ελπιδοφόρο σήμα από το υπέδαφος του Yellowstone
Όπως εξηγεί ο Σμάντ, «φαίνεται ότι το σύστημα εξαερίζει αποτελεσματικά αέρια μέσω ρωγμών και καναλιών ανάμεσα σε ορυκτούς κρυστάλλους, κάτι που βγάζει νόημα δεδομένων των άφθονων υδροθερμικών χαρακτηριστικών του Yellowstone που εκπέμπουν μαγματικά αέρια».
Με άλλα λόγια, όλη αυτή η δραστηριότητα στην επιφάνεια της καλδέρας του Yellowstone είναι ένα καθησυχαστικό σημάδι, όχι απαραίτητα ανησυχητικό.
Τα τελευταία δύο εκατομμύρια χρόνια, το υπερηφαίστειο του Γιέλοουστοουν έχει εκραγεί τρεις φορές με εξαιρετικά μεγάλες και ολέθριες εκρήξεις. Το πότε θα εκραγεί ξανά παραμένει άγνωστο, κυρίως επειδή δεν γνωρίζουμε αρκετά για την κρυμμένη δεξαμενή μάγματος ή για άλλες γεωλογικές δυνάμεις, όπως η κίνηση των τεκτονικών πλακών, που ενδέχεται να επηρεάσουν τη μεταβλητότητα του συστήματος.
Τα καλά νέα είναι ότι πρόσφατες ενδείξεις δείχνουν πως ο κίνδυνος μιας υπερέκρηξης στο Yellowstone μειώνεται, κάτι που σημαίνει ότι πιθανότατα δεν βρισκόμαστε κοντά σε ένα καταστροφικό γεγονός.
Οι επιστήμονες του Γεωλογικού Ινστιτούτου των ΗΠΑ (USGS) προβλέπουν ότι η ετήσια πιθανότητα μιας υπερέκρηξης στο Yellowstone είναι μόλις 0,00014 τοις εκατό, βασισμένοι στη χρονική απόσταση των προηγούμενων εκρήξεων.
Το «αναπνευστικό» καπάκι του μάγματος στο Yellowstone μας χαρίζει μια ακόμη συλλογική ανάσα ανακούφισης.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.
VIA: FoxReport.gr
