Тайна Йеллоустона: стало известно, что препятствует извержению вулкана

Группа исследователей из Университета Райса, Университета Нью-Мексико, Университета Юты и Техасского университета в Далласе недавно по-новому взглянула на магматическую систему Йеллоустона. Под руководством Брэндона Шмандта, профессора Университета Райса, в исследовании были использованы самые современные инструменты сейсмической визуализации.

Их работа, опубликованная в журнале Nature после обширного исследования, показала наличие резкой границы на глубине около 3,8 км под поверхностью парка. Используя вибросейсмометр весом 53 000 фунтов для генерации управляемых сейсмических волн и внушительную сетку из 600 сейсмометров, команда собрала сокровищницу подземных данных, анализируя сигналы на предмет скрытых геологических особенностей.

До сих пор предполагалось, что верхняя часть магматической камеры может находиться на глубине от 3 до 8 км и этот диапазон оставлял много места для спекуляций и опасений. В основе их выводов лежит обнаружение «крышки» из частично расплавленной породы и пузырьков перегретой жидкости - конфигурация, которая действует подобно клапану сброса давления в обычных водопроводных системах. Вместо того чтобы запечатывать магму под удушающим давлением, этот богатый летучими веществами слой позволяет газам стабильно выходить, снижая вероятность извержения.

По сути, это встроенный механизм безопасности, не позволяющий подземной системе достичь опасных уровней избыточного давления. Инновационная методика получения изображений с помощью волновых уравнений сыграла решающую роль в обнаружении этого удивительно четкого и ясного геологического отражателя, показав, что современные достижения в области технологий получения изображений могут обеспечить беспрецедентную четкость сейсмических исследований.

Хотя такие жидкости, как водяной пар и углекислый газ, иногда могут вызывать сильные извержения, когда они образуют плотные пузыри внутри магмы, в Йеллоустонской системе в настоящее время не наблюдается никаких признаков достижения такого критического порога.

Содержание газа и расплава остается значительно ниже опасной черты, что обнадеживает тех, кто внимательно следит за вулканической активностью парка. Проще говоря, магма похожа на бутылку с газировкой, которую открыли совсем чуть-чуть: газы продолжают понемногу выходить, а не накапливаться, чтобы привести к взрыву.

Исследователи подчеркивают, что обширная сеть гейзеров Йеллоустона и бурлящих грязевых котлов играет заметную роль в этой подземной системе вентиляции. Эти гидротермальные особенности являются вещественным доказательством естественного снижения давления в глубокой системе, что еще раз демонстрирует, как поверхностные явления тесно связаны со скрытыми процессами, происходящими далеко внизу.

Данное открытие предлагает новый важный ориентир для будущих мониторинговых работ. Изменения в этой богатой летучими веществами шапке, будь то концентрация пузырьков или содержание расплава, могут в один прекрасный день послужить ранними признаками вулканических волнений.