Bể chứa magma hết sức lớn bên dưới siêu núi lửa Yellowstone,Hoa kỳ

(alh1/flickr, CC BY-ND 4.0)

Các nhà địa chấn học đã phát hiện ra một bể chứa magma lớn nằm bên dưới siêu núi lửa Yellowstone ở Wyoming, Mỹ. Điều này cho thấy hệ thống núi lửa của nó có thể lớn hơn gấp 5,6 lần so với những gì chúng ta từng nghĩ trước đây

.
Mặc dù người ta từng biết Yellowstone có một bể chứa magma ở độ sâu khoảng 5-16km (3-10 dặm) so với bề mặt miệng núi lửa, các nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Science đã khám phá ra một bể chứa lớn hơn nhiều nằm ở phía dưới bể magma đầu tiên và cách bề mặt khoảng 20-50km (12-30 dặm). Bể chứa này được cho là có thể tích khoảng 46.000 km³ — trong khi bể chứa phía trên chỉ có thể tích khoảng 10.000 km³.

Các nhà khoa học phát hiện ra điều này khi phân tích tín hiệu rung động từ các trận động đất lan truyền trong lòng núi lửa. Kỹ thuật này không chỉ phát hiện ra các đợt phun trào có khả năng đe dọa tính mạng con người của núi lửa Yellowstone mà còn có thể giúp chúng ta hiểu thêm về những núi lửa khác như Calbuco hiện đang phun trào tại Chile.

Người đẹp ngủ trong rung

https://www.youtube.com/watch?v=Do99d5_89Ac

 

Núi lửa Yellowstone có một một miệng núi lửa khổng lồ — còn được gọi là hõm chảo – với chiều dài hơn 70 km (44 dặm), phần lớn nằm trong Vườn quốc gia Yellowstone. Núi lửa này hiếm khi phun trào dung nham (đợt phun trào dung nham cuối cùng xảy ra cách đây khoảng 70.000 năm), nhưng magma nằm bên dưới bề mặt tạo ra những đặc điểm địa nhiệt ngoạn mục, ví dụ như những mạch nước phun trào và những suối nước nóng đầy màu sắc.Vụ phun trào lớn ở Yellowstone gần đây nhất xảy ra cách đây 640.000 năm, và giải phóng khoảng 1.000 km khối (240 dặm khối) vật chất núi lửa. Biến cố địa chất này đã tạo ra hõm chảo Yellowstone. Để hiểu được quy mô của nó hãy làm phép so sánh sau, vụ phun trào lớn nhất được ghi nhận trong lịch sử nhân loại — đợt phun trào của núi lửa Tambora vào năm 1815 — chỉ có quy mô khoảng bằng một phần sáu so với vụ nổ trên đây của Yellowstone.

Các nhà khoa học cho rằng bên dưới hầu hết các núi lửa đều có những bể chứa magna, và chúng đóng một vai trò rất quan trọng đối với các đặc tính động lực của những đợt phun trào. Tuy nhiên, những bể chứa này quá sâu, và các điều kiện trong đó lại quá  khắc nghiệt để có thể đo trực tiếp. Do đó, các nhà khoa học nghiên cứu về núi lửa phải suy luận thông tin dựa vào các phương pháp khác, chẳng hạn như đo sóng địa chấn. Sóng địa chấn truyền đi chậm hơn khi nó đi qua đá nóng chảy, và theo đó họ có thể sử dụng các tốc độ di chuyển của sóng động đất để suy đoán về sự hiện diện của một khu vực sâu và rộng lớn của vật liệu đang nóng chảy.

Vết tích carbon đã giải thích cho sự hiện diện của một bể chứa magma lớn hơn

 

Những vết nứt phun trào. (Steve Jurvetson / flickr, CC BY-SA)

 

Magma tồn trữ trong bể chứa sâu hơn có thể không gây ra các vụ phun trào trực tiếp tại Yellowstone. Thay vào đó, có vẻ như nó đóng vai trò “nuôi dưỡng” bể chứa nhỏ và nông hơn ở bên trên — đó là nguyên nhân chủ yếu của các đợt phun trào núi lửa thảm khốc. Trước đây các nhà khoa học đã nghi ngờ về sự tồn tại của một bể chứa magma thứ hai ở Yellowstone, nhưng bằng chứng mới này đã củng cố mạnh mẽ cho giả thuyết này.

Việc phát hiện ra bể chứa magma thứ hai cũng làm sáng tỏ một đặc điểm bí ẩn của núi lửa Yellowstone: vết tích carbon. Khí CO₂ thường xuất hiện ở các núi lửa (do magma đốt cháy không khí), nhưng Yellowstone thải ra đến khoảng 45.000 tấn CO₂ mỗi ngày. Đây là lượng khí thải quá lớn nếu chỉ có một bể chứa magma. Tuy nhiên, theo các tác giả của nghiên cứu này, sự hiện diện của một bể chứa mới đủ để giải thích cho lượng khí thải CO₂ của núi lửa Yellowstone.

Nếu kỹ thuật chụp hình địa chấn có độ phân giải cao được sử dụng trong nghiên cứu này có thể  áp dụng được ở những núi lửa mà cấu trúc sâu trong lòng núi lửa vẫn chưa được hiểu rõ – như núi lửa Calbuco ở Chile – các nhà khoa học nghiên cứu về núi lửa có thể sẽ hiểu được những đợt phun trào như vậy diễn ra như thế nào. Những rung động đầu tiên của các đợt phun trào núi lửa xảy ra sâu bên dưới bề mặt. Nếu các nhà nghiên cứu có thể phỏng theo những phát hiện ở núi lửa Yellowstone tại các núi lửa khác, điều đó chỉ có thể cho chúng ta biết thêm về những tiềm ẩn rủi ro của những ngọn núi lửa đối với con người.

(theo ĐaiKyNguyen)