Yellowstone supervulkanen har en anden historie end hidtil antaget

Den længe sovende Yellowstone-supervulkan i det amerikanske vest har en anden historie end hidtil antaget, ifølge en ny undersøgelse foretaget af en geoforsker fra Virginia Tech.

Forskere har længe troet, at Yellowstone Caldera, en del af Rocky Mountains og ligger hovedsageligt i Wyoming, drives af varme fra jordens kerne, ligner de fleste vulkaner såsom den nyligt aktive Kilauea-vulkan på Hawaii. Imidlertid, ny forskning offentliggjort i Natur Geovidenskab af Ying Zhou, en lektor ved Virginia Tech College of Science's Department of Geosciences, viser en anden fortid.

"I denne undersøgelse, der var ingen tegn på, at varme kom direkte op fra jordens kerne for at drive overfladevulkanen ved Yellowstone, " sagde Zhou. "I stedet, de underjordiske billeder, vi fangede, tyder på, at Yellowstone-vulkaner blev produceret af en gigantisk gammel oceanisk plade, der duede under det vestlige USA for omkring 30 millioner år siden. Denne gamle oceaniske plade brød i stykker, resulterede i forstyrrelser af usædvanlige klipper i kappen, som førte til vulkanudbrud i de sidste 16 millioner år."

Udbruddene var meget eksplosive, Zhou tilføjede. En teoretisk seismolog, Zhou skabte røntgenlignende billeder af Jordens dybe indre fra USArray - en del af Earthscope-projektet finansieret af National Science Foundation - og opdagede en unormal underjordisk struktur i en dybde på omkring 250 til 400 miles lige under linjen af ​​vulkaner.

"Dette bevis var i direkte modstrid med fanemodellen, " sagde Zhou.

I hendes studie, Zhou fandt de nye billeder af Jordens dybe indre viste, at den oceaniske Farallon-plade, som plejede at være, hvor Stillehavet er nu, kilede sig ind under det nuværende vestlige USA. Den gamle oceaniske plade blev brækket i stykker ligesom havbunden i Stillehavet i dag. En del af den subducerede oceaniske plade begyndte at rives af og synke ned til den dybe jord.

Den synkende del af oceanpladen skubbede langsomt varme materialer opad for at danne vulkanerne, der nu udgør Yellowstone. Yderligere, rækken af ​​vulkaner, der udgør Yellowstone, har langsomt bevæget sig, så ondt, lige siden. "Processen startede ved grænsen mellem Oregon og Idaho for omkring 16 millioner år siden og forplantede sig nordvestover, danner en række vulkaner, der er gradvist yngre, efterhånden som de strakte sig nordvest til det nuværende Wyoming, " tilføjede Zhou.

Den tidligere holdte fanemodel blev brugt til at forklare det unikke Yellowstone hotspot-spor - rækken af ​​vulkaner i Oregon, Idaho, og Wyoming, der ligger omkring en del af Midtvesten. "Hvis den nordamerikanske plade bevægede sig langsomt over en positionsfast fane ved Yellowstone, det vil forskyde ældre vulkaner mod grænsen mellem Oregon og Idaho og danne en række vulkaner, men sådan en dyb fane er ikke fundet." sagde Zhou. Så, hvad forårsagede sporet? Zhou har til hensigt at finde ud af det.

"Det har altid været et problem der, og videnskabsmænd har forsøgt at finde på forskellige måder at forklare årsagen til Yellowstone-vulkaner, men det har været mislykket, " hun sagde, tilføjer, at hotspot-spor er mere populære i oceanerne, såsom Hawaii-øerne. De hyppige gejserudbrud ved Yellowstone er naturligvis ikke vulkanudbrud med magna, men på grund af overopvarmet vand. Det sidste Yellowstone superudbrud var omkring 630, 000 år siden, ifølge eksperter. Zhou har ingen forudsigelser om, hvornår eller om Yellowstone kan bryde ud igen.

Brugen af ​​de røntgenlignende billeder til denne undersøgelse er unik i sig selv. Ligesom mennesker kan se genstande i et rum, når et lys er tændt, Zhou sagde, at seismometre kan se strukturer dybt inde i jorden, når et jordskælv opstår. Vibrationerne breder sig og skaber bølger, når de rammer sten. Bølgerne detekteres af seismometre og bruges i det, der er kendt som diffraktionstomografi.

"Dette er første gang, den nye billeddannelsesteori er blevet anvendt på denne type seismiske data, som gjorde det muligt for os at se unormale strukturer i jordens kappe, som ellers ikke ville kunne løses ved hjælp af traditionelle metoder, " sagde Zhou.

Zhou vil fortsætte sit studie af Yellowstone. "Det næste skridt vil være at øge opløsningen af ​​de røntgenlignende billeder af den underjordiske sten, " tilføjede hun.

"Mere detaljerede billeder af de usædvanlige klipper i den dybe jord vil give os mulighed for at bruge computersimulering til at genskabe fragmenteringen af ​​den gigantiske oceaniske plade og teste forskellige scenarier for, hvordan klippeafsmeltning og magmafødesystem fungerer for Yellowstone-vulkanerne."