Seismische analyse van het inwendige van de Yellowstone-vulkaan toonde aan dat er een krachtige pluim onder verborgen zit - een verticale stroom magma die snel opstijgt uit de diepten van de aardmantel, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
“De geschiedenis van de geboorte van deze supervulkaan, gelegen in de continentale plaat, is al lang onderwerp van discussie onder wetenschappers. Sommige collega's geloven dat de oorzaak van het verschijnen ervan een pluim is, en hun tegenstanders zeggen dat het is ontstaan als gevolg van processen in de bovenste lagen van de mantel die ons nog onbekend zijn. We vonden ondubbelzinnig bewijs ten gunste van de eerste hypothese”, schrijven de auteurs van de ontdekking.
De supervulkaan van Yellowstone is tegenwoordig een gigantische trechter van 72 kilometer lang en 55 kilometer breed, die zich in het gelijknamige nationale park in Wyoming bevindt. In het midden van de vorige eeuw ontdekten wetenschappers dat deze depressie de monding is van een oude vulkaan, met een gigantische magmakamer op een diepte van ongeveer 8 kilometer.
Verdere waarnemingen van Yellowstone toonden aan dat het de afgelopen miljoen jaar verschillende keren is uitgebarsten en dat deze uitbarstingen catastrofaal van aard waren en in staat waren het klimaat op de planeet te veranderen. Aan de andere kant konden wetenschappers geen voor de hand liggende bron van zijn lava en magma vinden, waardoor geologen tegenwoordig fel debatteren over de mogelijke oorzaak van het verschijnen van een gigantische vulkaan in dit deel van de Verenigde Staten.
Peter Nelson en Stephen Grand, geologen aan de Universiteit van Texas in Austin, VS, hebben een nieuw hoofdstuk in dit debat geopend. Ze vonden nieuw bewijs dat onder Yellowstone een soort "fontein" van extreem heet en vloeibaar magma is, die snel naar de oppervlakte van de aarde stijgt vanuit de diepste lagen van het binnenste, gelegen op de grens tussen de kern en de mantel.
Dergelijke magmastromen, die qua vorm vergelijkbaar zijn met een paddenstoel, worden door wetenschappers pluimen genoemd. Pluimen kunnen vanwege hun hoge bewegingssnelheid en hoge temperatuur soms door dikke en koude rotsen van de continentale korst "breken" en naar de oppervlakte van de planeet komen, wat krachtige vulkaanuitbarstingen veroorzaakt.
Volgens Nelson en Grand hebben geologen al lang vermoed dat een pluim onder Yellowstone op de loer ligt, maar tot nu toe hebben ze geen ondubbelzinnig bewijs dat het bestaat. Dit bracht veel "sceptici" ertoe te geloven dat deze stroom hete materie in feite werd gegenereerd door fragmenten van de zeeplaat, die lang onder Noord-Amerika was gezonken, maar nog niet in stukken was uiteengevallen.
Wetenschappers in Texas hebben aangetoond dat dit niet het geval is door te analyseren hoe twee zeldzame soorten seismische golven door Yellowstone National Park en de kern van de aarde gingen met behulp van een netwerk van USArray-seismografen. Een groot aantal van deze detectoren heeft geologen geholpen om een driedimensionale kaart van de ingewanden van de vulkaan op te stellen en te begrijpen hoe magma precies naar de oppervlakte stijgt.
Promotie video:
Zoals deze metingen lieten zien, bevindt zich onder Yellowstone een vrij smalle en rechte magma-"buis", die ongeveer 2,7-3 duizend kilometer diep de aarde in gaat. De eigenschappen en afmetingen ervan, zoals de wetenschappers opmerken, geven ondubbelzinnig aan dat het werd gegenereerd door een pluim waarvan de temperatuur hoger was dan die van de omliggende rotsen, met ongeveer 600-850 graden Celsius.
Deze ontdekking, zoals de geologen benadrukken, staat ons nog niet toe te zeggen wanneer de volgende supervulkaanuitbarsting zal plaatsvinden en maakt het ook niet waarschijnlijker. Aan de andere kant zullen verdere waarnemingen van het gedrag van de pluim, hopen Grand en Nelson, wetenschappers helpen bij voorbaat te begrijpen dat de vulkaan begint te ontwaken.
