Los geólogos han descubierto los detalles de la estructura interna del supervolcán de Yellowstone, incluidas las condiciones físicas, la composición química y las razones de la formación de sus diversas capas. El logro se describe en un artículo científico publicado en Geophysical Research Letters por Dylan Colon e Ilya Bindeman de la Universidad de Oregon, y Taras Gerya de la Escuela Técnica Superior Suiza de Zurich.
En 2014, mediante el "escaneo" de ondas sísmicas, los científicos descubrieron en las profundidades de Yellowstone una gran acumulación de magma (un cuerpo magmático, como dicen los expertos).
Sin embargo, la caldera emite demasiado helio y dióxido de carbono para ser explicados solo por el cuerpo de magma encontrado. Esto llevó a los científicos a creer que otra "burbuja" de magma se encuentra a grandes profundidades. En 2015, los estudios sismológicos confirmaron esta suposición.
Pero, ¿cuánto magma hay en estos dos cuerpos? ¿En qué condición física se encuentra? Cual es su composicion quimica? Todas estas preguntas quedaron sin respuesta.
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Para averiguarlo, el equipo de Colon realizó simulaciones de supercomputadora a gran escala utilizando datos sísmicos y leyes físicas bien conocidas.
Como resultado, los geólogos presentaron la siguiente imagen. A una profundidad de 5 a 10 kilómetros, se observa la llamada zona de transición frágil - dúctil. Aquí las duras rocas quebradizas de la corteza superior dan paso al plástico y viscoso. Esto se debe a que un aumento de temperatura aumenta la plasticidad de la sustancia, mientras que un aumento de presión disminuye la fragilidad.
Las complejas condiciones físicas que prevalecen en esta zona conducen a la formación de una capa subyacente relativamente dura, no fundida, que ocupa una profundidad de 10 a 20 kilómetros. Consiste principalmente en gabro, una roca que es magma solidificado con un alto punto de fusión.
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Debajo de esta capa, a profundidades de 20 a 40 kilómetros, se encuentra el cuerpo magmático inferior y, por encima, el superior. Se diferencian en la composición química. En particular, el magma superior consiste en riolita y es rico en gases disueltos. Lo que estas estructuras tienen en común es que consisten en una sustancia con un punto de fusión relativamente bajo. Esto hace que el magma sea líquido. La mayor parte de este material son rocas de la corteza fundida, aunque el cuerpo de magma inferior se alimenta parcialmente del manto.
El "lago" superior de magma se calienta y ablanda las capas de la corteza cercanas, pero la gran cantidad de agua evita que se caliente demasiado. Esta agua también alimenta a los famosos géiseres y fuentes termales de Yellowstone.
“Los resultados de la simulación son consistentes con las observaciones realizadas al enviar ondas sísmicas a través de esta área”, explica Bindeman. "Este trabajo parece confirmar las suposiciones originales y darnos más información sobre la ubicación del magma en Yellowstone".
Los investigadores también descubrieron las características de la pluma del manto que se encuentra en las profundidades de Yellowstone. Es 175 grados Celsius más caliente que las rocas circundantes, y su límite superior se encuentra a una profundidad de 80 kilómetros.
“Este estudio también ayuda a explicar algunas de las firmas químicas que se encuentran en los materiales erupcionados”, dice Colon. "También podemos usarlo para estudiar qué tan caliente está la pluma del manto comparando diferentes modelos de plumas con la situación real en Yellowstone".
Lamentablemente, hasta la fecha, los resultados del trabajo aún no permiten predecir la fecha de la próxima erupción del supervolcán. Recordemos que tal cataclismo es capaz de cubrir todo un continente con una capa de ceniza. La última erupción a gran escala de Yellowstone ocurrió hace unos 630 mil años.
Por cierto, los datos obtenidos son de interés no solo para los investigadores que estudian Yellowstone. Colón dijo que la imagen resultante puede ser típica de los supervolcanes de todo el mundo.
Anatoly Glyantsev
