В магматическом очаге Йеллоустонского супервулкана гораздо больше расплавленной породы, чем предполагалось

Фото из открытых источников
Новое исследование показало, что количество расплавленной породы под супервулканом Йеллоустона намного выше, чем об этом говорили предыдущие оценки. В то время как исслфедователи говорят, что нет никаких признаков неизбежного извержения, открытие дает более детальное представление о том, что происходит в огромном магматическом очаге, который находится под национальным парком. 
 
Вдали от гладкой смеси расплавленной породы магматические резервуары содержат большое количество твердой породы, полужидких кристаллов, газов и других летучих веществ. Эта «магматическая каша» очень динамична, но имеет тенденцию вырываться из глубины под землей, когда доля жидкости — или расплава — пересекает определенный порог.
 
Предыдущая работа предполагает, что извержения обычно происходят, когда не менее 50% пространства в верхнем магматическом резервуаре — слое сплющенных очагов магмы, сложенных друг на друга — заполнено расплавом.
 
Резервуар магмы под Йеллоустонским вулканом состоит из двух камер — мелкого резервуара у поверхности, длина которого составляет 90 километров, а ширина — 40 км, и более глубокой камеры, которая примерно в 4,5 раза больше. В то время как более глубокий резервуар содержит около 2% расплава, верхняя камера содержит гораздо больше: в исследовании, опубликованном в журнале Science в декабре 2022 года, говорилось, что доля расплава составляет от 16% до 20%.
 
Теперь Син-Мей Ву, геофизик и научный сотрудник Швейцарской сейсмологической службы в Федеральном технологическом институте (ETH) в Цюрихе, и его коллеги обнаружили, что в действительности процент намного выше. Команда использовала данные сейсмических волн для оценки текстуры и состава верхнего магматического резервуара, глубина которого составляет около 5 км в Йеллоустоуне. Результаты, опубликованные в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывают, что верхняя камера состоит на 28% из расплава, что на 8-12% больше, чем оценка 2022 года, которая была обнаружена с помощью других методов, сказал Ву. 
 
«Мы обнаружили, что часть жидкой фазы недостаточна для неизбежного извержения», — сказал Ву. «Хотя мы обнаружили гораздо большую долю жидкости, чем та, что была обнаружена ранее, она все же не превышает 28%. Таким образом, насколько нам известно, в Йеллоустоуне не произойдет неизбежного извержения».
 
Определение доли жидкости в резервуарах магмы может помочь ученым оценить риск извержений вулканов в других местах. «Важно понять потенциал извержения, возможно, пока не для Йеллоустоуна, но вы можете применить те же методы к другим магматическим системам, которые более склонны к извержению, и к тем, которые уже извергаются», — сказал Ву.
 
«Методология, использованная для исследования, является «революционной в отношении деталей и разрешения, которые она позволила», — сказал Майкл Поланд, геофизик-исследователь и главный научный сотрудник Йеллоустонской вулканической обсерватории.
 
Магма в Йеллоустоне и в других магматических системах похожа на «месиво», сказал Поланд Live Science в электронном письме. «Мы часто ссылаемся на «магматическую кашу», чтобы передать ощущение, что это не на 100% расплавленный шар, но также содержит много твердого материала — в случае с Йеллоустоуном, гораздо более твердого, чем жидкого материала», — добавил он. 
 
По словам Ву, несмотря на недавние открытия, ученые не могут быть уверены, что именно скрывается под супервулканом. «Мы с нетерпением ждем совместной интерпретации с другими геофизическими данными, чтобы выяснить, например, есть ли у нас только расплав или есть газ, летучие вещества или что-то еще, что поможет нам понять динамику извержения».