يستخدم العلماء البيانات المغنطيسية لتفصيل خزانات الصهارة في يلوستون

كشف بحث جديد عن تفاصيل حول البنية المعقدة لخزان الصهارة الموجود أسفل متنزه يلوستون الوطني. استخدم العلماء تقنية متقدمة لرسم خريطة للتركيبة تحت الأرض، مما يشير إلى أن فرصة حدوث ثوران بركاني هائل قريبًا ضئيلة. توفر النتائج نظرة متعمقة لأحد العمالقة الجيولوجيين الأكثر مراقبة على هذا الكوكب، مما يؤكد نشاطه المكثف، لكنه يستبعد التحذيرات الفورية من الأحداث الكارثية.

تتحدى الدراسة الحديثة، التي نشرت في مجلة Nature، المفاهيم السابقة حول غرفة الصهارة في يلوستون. وبدلاً من وجود جيب واحد واسع، يتم توزيع الصهارة عبر خزانات متعددة. يعد هذا التجزئة عاملاً حاسماً يساهم في الاستقرار الحالي للنظام البركاني، على الرغم من الحجم الهائل للمواد المنصهرة الموجودة في العمق.

يلوستون: بركان عملاق ذو نشاط جيولوجي مكثف

يُعرف يلوستون عالميًا بأنه بركان هائل، وهي فئة مخصصة للبراكين التي لديها احتمالية حدوث ثورانات ذات أبعاد هائلة. وقد وقع آخر انفجار كبير منذ حوالي 70 ألف سنة، وهو الحدث الذي شكل بشكل كبير المشهد الطبيعي في المنطقة. ومع ذلك، لا يزال النشاط البركاني هناك نشطًا، وبعيدًا عن الانقراض.

علامات الحياة الجيولوجية وفيرة في جميع أنحاء الحديقة. تطرد فومارول البخار باستمرار، وتندلع الينابيع الساخنة على فترات منتظمة، وتتفجر الفتحات الحرارية المائية، مما يدل على وجود نظام بركاني نشط وديناميكي. كما أن حدوث نشاط زلزالي متكرر يسلط الضوء على الطاقة الحرارية الأرضية الكامنة التي تتميز بها المنطقة. تشير كل هذه الظواهر إلى التعقيد الهائل والقوة الطبيعية المثيرة للإعجاب التي تعمل تحت سطح يلوستون، مما يجعل الجيولوجيين وعلماء الزلازل في حالة يقظة مستمرة لفهم آلياتها الداخلية بشكل أفضل.

إن فهم تاريخ ثوران يلوستون أمر بالغ الأهمية لتفسير سلوكياته الحالية والمستقبلية. لقد ترك كل ثوران بركاني سابق ندوبًا عميقة في القشرة الأرضية، مما يوفر أدلة قيمة حول تواتر الأحداث وشدتها. إن الكالديرا، التي تكونت نتيجة انهيار غرفة الصهارة بعد ثوران بركاني كبير، هي شهادة واضحة على القوة التدميرية التي يستطيع هذا البركان الهائل أن يمارسها، مما يجعله موضوعًا للدراسة المستمرة والمكثفة للعلم.

https://twitter.com/viagempassado/status/1793050735485047269?ref_src=twsrc%5Etfw

تقنية جديدة تحدد خزانات الصهارة تحت الأرض

للحصول على بيانات أكثر دقة حول التكوين تحت الأرض، لجأ الباحثون إلى منهجية مبتكرة. فبدلاً من الاعتماد حصريًا على علم الزلازل الكلاسيكي، الذي يقيس موجات الصدمة عبر الأرض، استخدموا البيانات المغناطيسية. يقوم هذا النهج الثوري بتحليل التوصيل الكهربائي للصخور تحت الأرض، مما يسمح برؤية أكثر وضوحًا للكتل المخفية من الصهارة.

تقوم الصهارة، في حالتها السائلة شديدة الحرارة، بتوصيل الكهرباء بكفاءة أكبر بكثير من الصخور الصلبة المحيطة بها. يوفر هذا الاختلاف في الموصلية تباينًا حادًا، مما يمكّن العلماء من تمييز موقع ومدى احتياطيات المواد المنصهرة. أدى تطبيق هذه التقنية إلى اكتشافات مفاجئة، مما أدى إلى تغيير كبير في النموذج المفاهيمي للحديقة تحت الأرض.

وتشير النتائج إلى وجود كمية كبيرة من الصهارة على عمق يتراوح بين 4 و15 كيلومترًا، تحت سطح الكالديرا. ويقدر الحجم الإجمالي بما يصل إلى أربع مرات أكبر من ذلك الذي تم إطلاقه خلال أكبر ثوران تم تسجيله على الإطلاق في يلوستون. ومع ذلك، لا يتم احتواء هذه الكتلة الهائلة في غرفة واحدة متجانسة.

• التقسيم إلى أربعة خزانات:يتم توزيع الصهارة في أربع غرف منفصلة منتشرة تحت الحوض البركاني.
• نسبة منخفضة من الصهارة السائلة:إن نسبة الصهارة السائلة داخل كل خزان منخفضة نسبيًا، وهو عامل حاسم لتحقيق الاستقرار.
• المنهجية المتقدمة:سمح استخدام البيانات المغنطيسية بتصور تفصيلي ثلاثي الأبعاد للهياكل.
• أكبر خزان في الشمال الشرقي:إحدى الغرف، التي تقع في القسم الشمالي الشرقي من الكالديرا، هي الأكبر ولديها القدرة على تخزين حجم من الصهارة مماثل لتلك الموجودة في واحدة من أصغر الانفجارات المكونة للكالديرا.

الصهارة المجزأة تقلل من خطر الانفجار الكارثي

إن اكتشاف أن الصهارة في يلوستون موزعة عبر خزانات متعددة، مع نسبة منخفضة نسبيًا من السائل في كل منها، له آثار كبيرة على تقييم مخاطر الثوران. يعد عدم وجود غرفة صهارة واحدة مملوءة بالكامل بمادة سائلة كافية عاملاً مخففًا، مما يقلل من احتمالية حدوث انفجار وشيك. يمنع هذا الهيكل المعقد كميات كبيرة من الصهارة من الارتفاع إلى السطح بسرعة ودون حسيب ولا رقيب.

لا يوجد حاليًا أي دليل يشير إلى حدوث ثوران واسع النطاق قيد التنفيذ. يعتبر هذا الاستنتاج بمثابة ارتياح للمجتمع العلمي وعامة السكان، وخاصة لأولئك الذين يتابعون نشاط البركان العملاق عن كثب. تؤكد البيانات التي تم جمعها أنه على الرغم من أن النظام نشط ويحتوي على كمية هائلة من الصهارة، إلا أن الظروف اللازمة لحدث كارثي غير موجودة حاليًا.

وعلى الرغم من ضخامة حجم الصهارة، التي يمكن أن تسبب ثورانًا مدمرًا إذا كانت في ظروف مثالية، فإن توزيعها الحالي وتكوينها يوفران نوعًا من “المخزن الطبيعي”. ويؤكد البحث أهمية المراقبة المستمرة، ولكن دون إثارة إنذارات غير ضرورية. إن جيولوجيا يلوستون هي بمثابة تذكير بأن الظواهر الطبيعية واسعة النطاق تحدث في أطر زمنية أكبر بكثير من الإدراك البشري، وأن الصبر في المراقبة أمر ضروري.

يركز شمال شرق كالديرا على إمكانات ثورانية أكبر

وعلى الرغم من عدم وجود خطر وشيك، أشار البحث إلى منطقة محددة تستحق المزيد من الاهتمام: القسم الشمالي الشرقي من الكالديرا. تعد هذه المنطقة موطنًا لأكبر الخزانات التي تم تحديدها، بسعة يمكن أن تساوي حجم الصهارة التي تم طردها خلال أصغر الثورات التي تشكل كالديرا في يلوستون. إلا أن الباحثين يؤكدون أن هذا الخزان ليس ممتلئًا حاليًا.

علاوة على ذلك، تم اكتشاف صخور منصهرة ساخنة على أعماق كبيرة في هذه المنطقة، والتي تعمل على إبقاء الصهارة محاصرة في القشرة الأرضية. تشير هذه الظروف إلى أنه إذا حدث ثوران جديد في وقت ما في المستقبل، فسيكون هذا هو الموقع الأكثر احتمالا للحدث. لكن العلماء واضحون في أن مثل هذا السيناريو لن يتحقق قريبًا.

وسيتم تكثيف المراقبة على هذه المنطقة المحددة، مما يسمح بالكشف المبكر عن أي تغييرات في ظروف الخزان. يعد فهم ديناميكيات هذه النقاط الساخنة أمرًا حيويًا لتحسين نماذج التنبؤ وضمان فعالية المراقبة قدر الإمكان. وعلى الرغم من أن “قريبًا” جيولوجيًا قد يكون مسألة آلاف السنين، إلا أن العلم ملتزم بفك أسرار هذا العملاق.