Os geólogos descobriram os detalhes da estrutura interna do supervulcão Yellowstone, incluindo as condições físicas, a composição química e as razões para a formação de suas várias camadas. A conquista é descrita em um artigo científico publicado na Geophysical Research Letters por Dylan Colon e Ilya Bindeman, da Universidade de Oregon, e Taras Gerya, da Escola Técnica Superior Suíça de Zurique.
Em 2014, usando "varredura" de ondas sísmicas, os cientistas descobriram nas profundezas de Yellowstone um grande acúmulo de magma (um corpo magmático, como dizem os especialistas).
No entanto, a caldeira libera muito hélio e dióxido de carbono para ser explicado apenas pelo corpo de magma encontrado. Isso levou os cientistas a acreditarem que outra "bolha" de magma jaz em grandes profundidades. Em 2015, estudos sismológicos confirmaram essa premissa.
Mas quanto magma há nesses dois corpos? Em que condição física ela está? Qual é a sua composição química? Todas essas perguntas permaneceram sem resposta.
Para descobrir, a equipe de Colon realizou simulações de supercomputador em grande escala usando dados sísmicos e leis físicas conhecidas.
Como resultado, os geólogos apresentaram a seguinte imagem. A uma profundidade de 5–10 quilômetros, a chamada zona de transição frágil - dúctil é observada. Aqui, as rochas duras e quebradiças da crosta superior dão lugar a plástico e viscoso. Isso ocorre porque um aumento na temperatura aumenta a plasticidade da substância, enquanto um aumento na pressão diminui a fragilidade.
As complexas condições físicas que prevalecem nesta zona levam à formação de uma camada subjacente relativamente dura, não derretida, que ocupa uma profundidade de 10 a 20 quilômetros. É constituído principalmente por gabro, uma rocha que é magma solidificado com alto ponto de fusão.
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Abaixo desta camada, em profundidades de 20-40 quilômetros, o corpo magmático inferior está localizado, e acima - o superior. Eles diferem na composição química. Em particular, o magma superior consiste em riolito e é rico em gases dissolvidos. O que essas estruturas têm em comum é que consistem em uma substância com um ponto de fusão relativamente baixo. Isso torna o magma líquido. A maior parte desse material são rochas crustais derretidas, embora o corpo de magma inferior seja parcialmente alimentado pelo manto.
O “lago” superior de magma aquece e amolece as camadas crustais próximas, mas a grande quantidade de água impede que aqueça muito. Essa água também alimenta os famosos gêiseres e fontes termais de Yellowstone.
“Os resultados da simulação são consistentes com as observações feitas pelo envio de ondas sísmicas por esta área”, explica Bindeman. "Este trabalho parece confirmar as suposições originais e nos dar mais informações sobre a localização do magma em Yellowstone."
Os pesquisadores também descobriram as características da pluma do manto que fica nas profundezas de Yellowstone. É 175 graus Celsius mais quente do que as rochas circundantes, e seu limite superior está localizado a uma profundidade de 80 quilômetros.
“Este estudo também ajuda a explicar algumas das assinaturas químicas encontradas nos materiais em erupção”, diz Colon. "Também podemos usá-lo para estudar o quão quente está a pluma do manto, comparando diferentes modelos de pluma à situação real em Yellowstone."
Infelizmente, até o momento, os resultados do trabalho ainda não permitem prever a data da próxima erupção do supervulcão. Lembremos que tal cataclismo é capaz de cobrir um continente inteiro com uma camada de cinzas. A última erupção em grande escala do Yellowstone ocorreu há cerca de 630 mil anos.
Aliás, os dados obtidos não interessam apenas aos pesquisadores de Yellowstone. Colon disse que a imagem resultante pode ser típica de supervulcões ao redor do mundo.
Anatoly Glyantsev
