Внутри Йеллоустонского супервулкана обнаружена «дышащая» шапка магмы. Наблюдения за ней помогут предсказать, когда вулкан приблизится к извержению, считают геологи.
Йеллоустонский супервулкан пока дышит ровно и извергаться не собирается
Внутри Йеллоустонского супервулкана обнаружена «дышащая» шапка магмы. Наблюдения за ней помогут предсказать, когда вулкан приблизится к извержению, считают геологи.
Недавно обнаруженная магматическая шапка находится на глубине 3,8 км под поверхностью Йеллоустоуна. Xiyu Zhang via Getty Images)
Йеллоустоун — одна из крупнейших в мире вулканических систем. За последние 2,1 миллиона лет вулкан извергался трижды — последний раз это произошло 640 000 лет назад. Тогда площадь, затронутая извержением, составила 7500 квадратных километров. Вулкан активен и сегодня. Нет никакой гарантии, что в будущем не произойдет еще одно катастрофическое извержение. Но предсказать его приближение пока не может никто.
Йеллоустоун не имел крупных извержений уже сотни тысяч лет, но он по-прежнему остается активной системой. Недавно обнаруженная шапка, которая находится на глубине 3,8 километра под поверхностью, действует как крышка на кастрюле. Она не только удерживает внутри значительное количество тепла и давления, но и, по-видимому, достаточно пористая, чтобы стабильно сбрасывать часть этого давления, иначе система давно бы взорвалась.
Обнаружение этой дышащей шапки позволило исследователям лучше понять, где начинается магма Йеллоустоуна, и по-новому взглянуть на природу этой древней вулканической системы. Результаты работы опубликовали в журнале Nature.
«В течение десятилетий мы знали, что под Йеллоустоуном есть магма, но точная глубина и структура ее верхней границы оставались под большим вопросом», — говорит соавтор исследования Брэндон Шмандт, профессор Университета Райса. — «Мы обнаружили, что этот резервуар не закрылся. Он находится там уже несколько миллионов лет, но он все еще в движении».
Ровное дыхание вулкана
Геотермальные источники Йеллоустона.
Шмандт и его коллеги сосредоточили свое новое исследование на северо-восточной части кальдеры (котловины, образованной извержением вулкана), где, согласно предыдущим исследованиям, может произойти следующее извержение. Чтобы определить глубину залегания верхней части магматической системы, команда использовала 24-тонный вибросейсмический грузовик. Эти грузовики генерируют вибрации, посылающие сейсмические волны в землю. Вибрации по-разному отражаются от различных слоев Земли. Это позволяет «прощупывать» подземные слои.
Застывшие потоки лавы Йеллоустоуна.
Получив данные, команда с помощью компьютерных моделей определила, что слой шапки, скорее всего, состоит из расплавленных минералов и пузырьков сверхкритической воды (состояние в котором исчезает различие между жидкой и газообразной фазами) в пористой породе. Эти пузырьки скапливаются в вулканической системе, могут повышать давление и провоцировать извержения. Но в Йеллоустоуне исследователи обнаружили, что пузырьки выходят через пористую крышку, тем самым ослабляя давление и снижая риск извержения. Шмандт сравнил эту систему с «ровным дыханием».
«Хотя мы обнаружили богатый летучими веществами слой, содержание в нем пузырьков и расплава ниже уровня, обычно ассоциирующегося с неизбежным извержением», — говорит Шмандт. — «Вместо этого, похоже, система эффективно выпускает газ через трещины и каналы между минеральными кристаллами крышки, что, на мой взгляд, вполне логично, учитывая обилие гидротермальных объектов Йеллоустоуна, выделяющих магматические газы».