 |
Большой призматический источник |
Один из резервуаров магмы под Йеллоустонской кальдерой, огромным кратером и супервулканом, содержит больше жидкой расплавленной породы, чем предполагалось ранее, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Science.
Количество расплавленной породы под вулканом помогает исследователям определить, насколько он близок к извержению. Но хотя под Йеллоустоуном может быть больше жидкой магмы, чем предполагали ученые, все же маловероятно, что чудовище извергнется в ближайшем будущем.
Магма состоит из горных пород и кристаллов разной степени твердости: чем более расплавленной или жидкой является магма, тем больше вероятность извержения вулкана. Под Йеллоустонской кальдерой существуют два больших резервуара, наполненных магмой: один находится на глубине от трех до десяти миль под поверхностью, а другой — на глубине от 12 до 30 миль под землей.
Основываясь на предыдущих исследованиях, ученые пришли к выводу, что более мелкий резервуар был в основном твердым и содержал от 5 до 15 процентов расплавленной породы. Однако теперь, после использования мощных суперкомпьютеров для повторного анализа существующих сейсмических данных за последние 20 лет, они считают, что на самом деле эта доля составляет от 16 до 20 процентов.
Это все еще намного ниже порога жидкой магмы — примерно от 35 до 50 процентов — что, по мнению ученых, вызовет извержение. Хотя новые результаты не меняют уровень риска извержения вулкана, они представляют собой «большое улучшение нашей способности понимать, что находится под Йеллоустоуном», — говорит Кари Купер , ученый Земли и планетологов из Калифорнийского университета в Дэвисе. участвовавшему в исследовании, Джеймсу Диннину из New Scientist.
Земля не создала более жидкой магмы. Скорее ученые говорят, что теперь у них есть более точное представление о том, что уже было.
«Это похоже на замену объектива на старую камеру», — говорит Майкл Поланд , геофизик-исследователь и главный научный сотрудник Йеллоустонской вулканической обсерватории Геологической службы США, не участвовавший в исследовании, в интервью New York Times. ' Робин Джордж Эндрюс. «Это та же камера, но теперь у вас более высокое разрешение. Ты видишь яснее».
Йеллоустонский супервулкан, расположенный на северо-западе штата Вайоминг в Йеллоустонском национальном парке, является одним из крупнейших вулканов в мире. За последние 2,1 миллиона лет он извергался несколько раз, в том числе три мощных извержения, которые засыпали окружающий ландшафт пеплом. Йеллоустонская кальдера шириной 30 на 45 миль образовалась во время одного из этих извержений примерно 631 000 лет назад .
Сейсмические волны, создаваемые землетрясениями, должны проходить через слои материалов внутри Земли, прежде чем достичь сейсмометров на поверхности. Волны замедляются, когда достигают расплавленной породы, поэтому исследователи могут использовать время, необходимое им для достижения сейсмометров, чтобы получить представление о том, сколько магмы находится под землей.
Прошлые анализы предполагали, что сейсмические волны исходят линейно от землетрясения к сейсмометру. Но реальность их путешествия гораздо более тонкая, чем это. На этот раз суперкомпьютеры смоделировали сейсмические волны в трех измерениях, что дало ученым более полную картину «кристаллической кашицы» под Йеллоустоуном, как рассказывает соавтор исследования Росс Магуайр, сейсмолог из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (UIUC).
Когда Росс Магуайр был научным сотрудником Мичиганского государственного университета (МГУ), он хотел изучить объем и распределение расплавленной магмы под Йеллоустонским вулканом. Магуайр использовал метод, называемый сейсмической томографией, который использует колебания грунта, известные как сейсмические волны, для создания трехмерного изображения того, что происходит под поверхностью Земли. Используя этот метод, Магуайр смог создать изображение каркаса магматической камеры, показывающее, где находится магма. Но это не кристально чистые изображения. «Я искал людей, которые являются экспертами в определенном типе компьютерной сейсмической томографии, называемой волновой томографией», — сказал Магуайр, в настоящее время доцент Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (UIUC). «Мин Чен действительно был мировым экспертом в этом. Мин Чен был доцентом МГУ на кафедре вычислительной математики, науки и техники и кафедре наук о Земле и окружающей среде Колледжа естественных наук. Использование возможностей суперкомпьютеров.
Количество расплавленной породы под вулканом помогает исследователям определить, насколько он близок к извержению. Но хотя под Йеллоустоуном может быть больше жидкой магмы, чем предполагали ученые, все же маловероятно, что чудовище извергнется в ближайшем будущем.
Магма состоит из горных пород и кристаллов разной степени твердости: чем более расплавленной или жидкой является магма, тем больше вероятность извержения вулкана. Под Йеллоустонской кальдерой существуют два больших резервуара, наполненных магмой: один находится на глубине от трех до десяти миль под поверхностью, а другой — на глубине от 12 до 30 миль под землей.
Основываясь на предыдущих исследованиях, ученые пришли к выводу, что более мелкий резервуар был в основном твердым и содержал от 5 до 15 процентов расплавленной породы. Однако теперь, после использования мощных суперкомпьютеров для повторного анализа существующих сейсмических данных за последние 20 лет, они считают, что на самом деле эта доля составляет от 16 до 20 процентов.
Это все еще намного ниже порога жидкой магмы — примерно от 35 до 50 процентов — что, по мнению ученых, вызовет извержение. Хотя новые результаты не меняют уровень риска извержения вулкана, они представляют собой «большое улучшение нашей способности понимать, что находится под Йеллоустоуном», — говорит Кари Купер , ученый Земли и планетологов из Калифорнийского университета в Дэвисе. участвовавшему в исследовании, Джеймсу Диннину из New Scientist.
 |
Иллюстрация резервуаров под университетом |
Земля не создала более жидкой магмы. Скорее ученые говорят, что теперь у них есть более точное представление о том, что уже было.
«Это похоже на замену объектива на старую камеру», — говорит Майкл Поланд , геофизик-исследователь и главный научный сотрудник Йеллоустонской вулканической обсерватории Геологической службы США, не участвовавший в исследовании, в интервью New York Times. ' Робин Джордж Эндрюс. «Это та же камера, но теперь у вас более высокое разрешение. Ты видишь яснее».
Йеллоустонский супервулкан, расположенный на северо-западе штата Вайоминг в Йеллоустонском национальном парке, является одним из крупнейших вулканов в мире. За последние 2,1 миллиона лет он извергался несколько раз, в том числе три мощных извержения, которые засыпали окружающий ландшафт пеплом. Йеллоустонская кальдера шириной 30 на 45 миль образовалась во время одного из этих извержений примерно 631 000 лет назад .
Сейсмические волны, создаваемые землетрясениями, должны проходить через слои материалов внутри Земли, прежде чем достичь сейсмометров на поверхности. Волны замедляются, когда достигают расплавленной породы, поэтому исследователи могут использовать время, необходимое им для достижения сейсмометров, чтобы получить представление о том, сколько магмы находится под землей.
Прошлые анализы предполагали, что сейсмические волны исходят линейно от землетрясения к сейсмометру. Но реальность их путешествия гораздо более тонкая, чем это. На этот раз суперкомпьютеры смоделировали сейсмические волны в трех измерениях, что дало ученым более полную картину «кристаллической кашицы» под Йеллоустоуном, как рассказывает соавтор исследования Росс Магуайр, сейсмолог из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (UIUC).
Когда Росс Магуайр был научным сотрудником Мичиганского государственного университета (МГУ), он хотел изучить объем и распределение расплавленной магмы под Йеллоустонским вулканом. Магуайр использовал метод, называемый сейсмической томографией, который использует колебания грунта, известные как сейсмические волны, для создания трехмерного изображения того, что происходит под поверхностью Земли. Используя этот метод, Магуайр смог создать изображение каркаса магматической камеры, показывающее, где находится магма. Но это не кристально чистые изображения. «Я искал людей, которые являются экспертами в определенном типе компьютерной сейсмической томографии, называемой волновой томографией», — сказал Магуайр, в настоящее время доцент Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (UIUC). «Мин Чен действительно был мировым экспертом в этом. Мин Чен был доцентом МГУ на кафедре вычислительной математики, науки и техники и кафедре наук о Земле и окружающей среде Колледжа естественных наук. Использование возможностей суперкомпьютеров.
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
Sarah Kuta,
«A Surprising Amount of Magma Is Under Yellowstone’s Supervolcano»
Smithsonian Magazine