เทคนิคใหม่จะทำแผนที่แมกมาแบบแยกส่วนใต้เยลโลว์สโตน และลดความเสี่ยงของการปะทุครั้งใหญ่

นักวิจัยได้ระบุโครงสร้างที่แน่นอนของอ่างเก็บน้ำแมกมาที่อยู่ใต้อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน วัสดุที่หลอมละลายไม่ได้ก่อตัวเป็นโพรงขนาดยักษ์เพียงอันเดียว แต่เป็นเครือข่ายที่กระจัดกระจายอยู่ใต้ดิน การค้นพบนี้ตัดความเป็นไปได้ที่สัดส่วนทั่วโลกจะปะทุในระยะสั้น ปริมาตรรวมของหินเหลวมีความสำคัญ โครงสร้างแบบแยกทำหน้าที่เป็นตัวทำให้เสถียรตามธรรมชาติสำหรับระบบภูเขาไฟ

การสำรวจล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจเกี่ยวกับพลวัตภายในของภูเขาไฟซุปเปอร์โวลคาโน นักธรณีวิทยาได้ใช้วิธีการวัดค่าการนำไฟฟ้าเพื่อแสดงภาพความลึกด้วยความแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน การวิเคราะห์สามมิติยืนยันว่าวัสดุส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในสถานะของแข็งหรือสีซีดขาว มีเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ เท่านั้นที่ถึงสภาพคล่องที่จำเป็นในการสร้างแรงกดดันที่ปะทุ อุทยานแห่งนี้ดึงดูดความสนใจจากนักแผ่นดินไหววิทยาอย่างต่อเนื่องเนื่องจากมีประวัติทางธรณีวิทยา

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

เทคนิคการนำไฟฟ้าใต้ดิน

ทีมวิทยาศาสตร์ได้แทนที่วิทยาแผ่นดินไหวแบบดั้งเดิมด้วยข้อมูลแมกนีโทเทลลูริกเพื่อทำแผนที่ชั้นล่างของเปลือกโลก วิธีการทั่วไปใช้คลื่นกระแทกที่เกิดจากแผ่นดินไหวเพื่อดึงดูดภายในดาวเคราะห์ วิธีการใหม่นี้จะวัดความแปรผันตามธรรมชาติของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของโลก แมกมาเหลวที่ร้อนยวดยิ่งนำไฟฟ้าได้ง่ายมาก หินแข็งที่อยู่รอบๆ ทำหน้าที่เป็นฉนวน ความแตกต่างที่เกิดจากความแตกต่างด้านการนำไฟฟ้าทำให้สามารถสร้างแผนที่ที่ชัดเจนของมวลที่ซ่อนอยู่ได้

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ให้ผลลัพธ์สามมิติโดยละเอียดเกี่ยวกับแอ่งภูเขาไฟ เซ็นเซอร์จับสัญญาณจากพื้นผิวลงไปลึกหลายสิบกิโลเมตร การอ่านค่าทางไฟฟ้าได้หลีกเลี่ยงข้อจำกัดของคลื่นแผ่นดินไหว ซึ่งมักจะสูญเสียความละเอียดเมื่อข้ามโซนที่มีอุณหภูมิสูง การทำแผนที่เผยให้เห็นรูปทรงที่แม่นยำของพื้นที่จัดเก็บ นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณอัตราส่วนที่แน่นอนระหว่างหินหลอมเหลวและวัสดุที่ตกผลึกได้

ข้อมูลที่เก็บรวบรวมบ่งชี้ว่าปริมาณสำรองภูเขาไฟกระจุกตัวอยู่ใต้สมรภูมิหลักประมาณสี่ถึงสิบห้ากิโลเมตร ปริมาตรรวมโดยประมาณนั้นเกินกว่าปริมาณที่ถูกไล่ออกจากการปะทุครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ของอุทยานถึงสี่เท่า ขนาดของตัวเลขทำให้นักวิจัยประทับใจ การกระจายทางกายภาพของปริมาณนี้เปลี่ยนแปลงการคำนวณความเสี่ยงโดยสิ้นเชิง การไม่มีอ่างเก็บน้ำเสาหินที่เต็มไปด้วยของเหลวจะช่วยลดความดันภายในของระบบ

การแบ่งวัสดุหลอมเหลวออกเป็นสี่ห้อง

การเปิดเผยหลักของการศึกษาชี้ไปที่การมีอยู่ของห้องแม็กมาติกสี่ห้องที่แตกต่างกันและแยกจากกัน วัสดุจากหลอดไส้จะกระจายไปทั่วช่องใต้ดินเหล่านี้ การกระจายตัวช่วยป้องกันการก่อตัวของฟองก๊าซและแมกมาขนาดยักษ์ที่สามารถทะลุผ่านเปลือกโลกได้ในคราวเดียว ความเสถียรของ supervolcano โดยตรงขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมทางธรณีวิทยาที่ถูกแบ่งแยกนี้ ระบบทำงานเหมือนกับการสะสมถังขนาดเล็กแทนที่จะเป็นอ่างเก็บน้ำกลางขนาดใหญ่

• สัดส่วนของแมกมาเหลวในแต่ละช่องยังคงต่ำ
• ระยะห่างทางกายภาพระหว่างห้องต่างๆ ทำให้ยากต่อการหลอมวัสดุอย่างรวดเร็ว
• การสร้างภาพสามมิติช่วยยืนยันอุปสรรคหินแข็งระหว่างกระเป๋า
• ปริมาตรที่เก็บไว้ทั้งหมดไม่มีความลื่นไหลเพียงพอที่จะเพิ่มขึ้นสู่พื้นผิว

เศษส่วนของเหลวต่ำแสดงถึงปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการรักษาความสงบทางธรณีวิทยาในปัจจุบัน การปะทุจากการระเบิดต้องใช้แมกมาที่มีของเหลวและก๊าซจำนวนมากสะสมภายใต้แรงดันสูง สถานการณ์ที่พบในเยลโลว์สโตนแสดงให้เห็นสิ่งที่ตรงกันข้าม เนื้อหาใต้ดินส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นเพสต์ที่ตกผลึกหนา การเพิ่มขึ้นของวัสดุประเภทนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆและทีละน้อย ความเสี่ยงของเหตุการณ์ภัยพิบัติอย่างฉับพลันจะลดลงอย่างมากเมื่อพิจารณาจากสภาพโครงสร้างเหล่านี้

ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลเหล่านี้เพื่อยืนยันความเสถียรชั่วคราวของกลุ่มภูเขาไฟ การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องได้รับพารามิเตอร์การประเมินใหม่ด้วยแผนที่แมกนีโทเทลลูริก ตอนนี้นักแผ่นดินไหววิทยารู้แน่ชัดแล้วว่าจะต้องมุ่งเน้นเครื่องมือวัดไปที่ใด โครงสร้างที่ซับซ้อนทำหน้าที่เป็นตัวกันกระแทกตามธรรมชาติต่อการเปลี่ยนแปลงความดันกะทันหัน การประเมินความเสี่ยงในขณะนี้จะพิจารณาถึงพลวัตของแต่ละห้องของแมกมาแต่ละห้อง

กิจกรรมความร้อนอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของสวนสาธารณะ

อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนรักษาชื่อเสียงระดับโลกเนื่องจากมีกิจกรรมความร้อนใต้พิภพที่มองเห็นได้ชัดเจน การระเบิดที่ก่อตัวเป็นปล่องภูเขาไฟครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อประมาณเจ็ดหมื่นปีก่อน เหตุการณ์ดังกล่าวได้เปลี่ยนแปลงภูมิประเทศของภูมิภาคตะวันตกเฉียงเหนือทั้งหมดของสหรัฐอเมริกา ปล่องภูเขาไฟในปัจจุบันเกิดจากการพังทลายของหลังคาห้องแมกมาหลังจากที่หินหลอมเหลวหมดไป สถานที่นี้แสดงร่องรอยลึกของพลังธรรมชาติที่ทำลายล้างนี้

พื้นผิวของอุทยานเต็มไปด้วยภูเขาไฟที่ปะทุอยู่ทุกวัน ไกเซอร์ยิงคอลัมน์น้ำเดือดเป็นระยะสม่ำเสมอและคาดเดาได้ Fumaroles ปล่อยไอน้ำอย่างต่อเนื่องผ่านรอยแตกในพื้นดิน ช่องระบายความร้อนด้วยน้ำที่เกิดจากแบคทีเรียที่ชอบทำให้เกิดฟองสบู่ในพื้นที่เยี่ยมชมหลายแห่ง พลังงานความร้อนแฝงจะทำให้น้ำใต้ดินร้อนขึ้นใกล้ผิวน้ำ แผ่นดินไหวบ่อยครั้งทำให้ภูมิภาคสั่นไหวเล็กน้อยซึ่งนักท่องเที่ยวแทบจะมองไม่เห็น

ปรากฏการณ์บนพื้นผิวทั้งหมดนี้ยืนยันว่าระบบภูเขาไฟยังคงมีความเคลื่อนไหวและมีชีวิตชีวาอยู่ การไม่มีความเสี่ยงที่จะปะทุในทันทีไม่ได้หมายความว่าภูเขาไฟกำลังจะสูญพันธุ์หรือสงบนิ่งแล้ว ความร้อนที่เล็ดลอดออกมาจากส่วนลึกยังคงเติมพลังให้กับระบบนิเวศอันเป็นเอกลักษณ์ของอุทยาน การทำความเข้าใจประวัติการปะทุช่วยให้นักธรณีวิทยาตีความสัญญาณปัจจุบันได้ แรงสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำทุกครั้งจะให้ข้อมูลสำหรับแบบจำลองการคาดการณ์ระยะยาว

การติดตามเฝ้าระวังในพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของสมรภูมิ

การทำแผนที่ระบุพื้นที่เฉพาะที่ต้องมีการเฝ้าระวังอย่างเข้มข้นโดยสถาบันวิจัย ทางตะวันออกเฉียงเหนือของปล่องภูเขาไฟเป็นที่ตั้งของอ่างเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาอ่างเก็บน้ำทั้งสี่แห่งที่ค้นพบ ความจุของช่องนี้เทียบเท่ากับปริมาตรที่ถูกไล่ออกระหว่างการปะทุที่เล็กที่สุดในประวัติศาสตร์ของเยลโลว์สโตน ขณะนี้กระเป๋าว่างเปล่าบางส่วน โครงสร้างทางธรณีวิทยาในท้องถิ่นมีลักษณะการกักเก็บความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์

เซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ของหินแม็กมาติกร้อนที่ระดับความลึกมากในเขตตะวันออกเฉียงเหนือนี้ วัสดุนี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความร้อนที่ทำให้แมกมาติดอยู่ในเปลือกโลก โครงสร้างบ่งชี้ว่ากิจกรรมการปะทุใดๆ ในอนาคตน่าจะเกิดขึ้นที่จุดเฉพาะนี้ ตำแหน่งที่แม่นยำช่วยให้ทีมตรวจสอบสามารถติดตั้งอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้นในพื้นที่ที่ถูกต้อง ความแม่นยำของข้อมูลแมกนีโทเทลลูริกช่วยขับเคลื่อนความพยายามในการป้องกัน

หน่วยงานติดตามทางธรณีวิทยาปฏิเสธว่าสถานการณ์ที่ปะทุขึ้นนี้จะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ทศวรรษหรือหลายศตวรรษข้างหน้า เวลาทางธรณีวิทยาดำเนินไปในระดับหลายพันหรือล้านปี การตรวจพบความผิดปกติใดๆ ในห้องฉุกเฉินทางตะวันออกเฉียงเหนือตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะได้มีเวลาสำหรับแผนฉุกเฉิน วิทยาศาสตร์ยังคงถอดรหัสกลไกภายในของ supervolcano ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากขึ้นเรื่อยๆ ยักษ์ใต้ดินยังคงอยู่ภายใต้การสังเกตอย่างต่อเนื่องและเข้มงวด