風向きが変わる。腐った卵の悪臭で息ができなくなり、熱い霧が私の視界を曇らせます。私は息を止めて目を閉じ、霧が濃くなり、私を押しつぶすことを想像しました。するといつの間にか風がやみ、私は再び冷たく乾いた空気に包まれる。暑さは失われた夢のように感じます。周囲を分析しながら身震いする。
私の目の前には、緑、黄色、濃い赤の同心円状のリングが立ち並ぶ、蒸し暑い青い泉があります。振り返ると、別のプールが見えます。しかし、立ち上る霧が濃く、下に青い水があることしか推測できません。時々、未知のソースから泡が沸騰しているのをちらりと見ます。プールは、イエローストーンのカルデラに点在する 10,000 の地熱機能の小さなサンプルであり、地殻の下にある神秘的なホット スポットを示唆しています。
ワイオミング州北西部が超火山の真上にあると驚くほど簡単に信じることができるのは、このエイリアンの風景です。この巨大火山は、平均的な火山よりもはるかに強力で、240 立方マイル以上の物質を放出する能力があります。
しかし、なぜ科学者は地下に超火山が隠されていると信じているのでしょうか?イエローストーンの公園地質学者であるヘンリー・ヒースラーにこの質問をしたとき、彼は哲学的になった。 「優れた科学とは、進捗報告にすぎません」と彼は言いました。 「それは、私たちが持っているデータから特定の時点でわかっていることです。」
科学者たちは最近、これまでで最も印象的な進捗レポートの 1 つを提供しました。彼らは地表の奥深くを覗き込み、スーパーボルケーノの配管の最初の 3 次元画像を作成しました。彼らはすでに、マントルの深部から地表下約 60 キロメートルの領域まで溶融した岩石を上昇させるプルームと、地表下約 10 キロメートルの領域にマグマ溜まりをイメージしていましたが、今回の研究では、この 2 つの間のミッシング リンクが発見されました。 .
2 番目の 11,200 立方マイルのマグマ溜まりは、プルームを浅いマグマ溜まりに接続します。それはその浅い仲間よりも 4.5 倍大きく、グランド キャニオンをほぼ 14 倍満たすほどの熱い岩があります。
ユタ大学の地震学者である Hsin-Hua Huang と彼の同僚は、地震データを使用してこの驚くべき画像をキャプチャしました。それは超音波に似ている、と Heasler は言った。 「私たちは人の表面の皮膚を持っていますが、中身を見たいのです。」地震が高密度のホット スポットを通過すると、速度が低下します。そのため、地震波が予想よりも遅くセンサーに到達した場合、科学者は、地球の奥深くに隠れている速度が遅いため、密度が高く高温の領域があることを認識しています。
「経路が 1 つしかない場合、つまり 1 つの地震と 1 つの地震計を使用した場合、その経路のどこに低速の物体があるかを知ることができませんでした。私たちにはわからないでしょう」と共著者のユタ大学のジェイミー・ファレルは言いました。そこで、複数の地震とセンサーが活躍します。 Huang のチームは、地球のすべての部分で発生した 4,849 の地震に加えて、イエローストーンとそれ以降の 80 の地震計を使用して、大まかな 3 次元画像を作成しました。
彼らの研究は、世界規模の地震と局地的な地震の両方を組み合わせた最初の研究でもありました。遠方の地震は、科学者が深部構造を画像化することを可能にし (インドまたは中国で発生した地震は、米国に到達する前にまず地球のコアを通過します)、局地的な地震は浅い構造を可能にします。この 2 つを組み合わせることで、チームは初めて深いマグマ溜まりをイメージすることができました。しかし、自然地震は、世界で最も活発な地域の 1 つでさえ、比較的めったに発生しないことを考えると、30 年分のデータを収集する必要がありました。
しかし、地震トモグラフィーだけが地下深くを観察する唯一の方法ではありません。 GPS 衛星は、地面の動きを探してその地域を精査することができます。重力衛星は、下の密度の変化を探すことができます。地上機器は、地熱機能から上昇する熱とガスをサンプリングできます。
すべての方法は、非常に活発な超火山を指しています。 1976 年から 1984 年にかけて、GPS 衛星データは、カルデラ床が上向きに膨張していることを示しました。マグマが深いところから浅い貯留層に流れ込み、地上が膨張しました。この高温物質の流入はたまたま密度が低く、重力データにも反映されました。流入の真上を周回する衛星にとって、地球は予想よりも少しだけ引っ張るように見えます。一方、地上の機器は、アクティブな機能から上昇する熱とガスの増加を測定しました。
その後、1985 年から 1995 年にかけて、カルデラは約 5.5 インチ沈みました。マグマがシステムから横方向に移動しているか、浅い貯留層が単純に冷却および収縮して、ガスが地表に浸透したかのいずれかです。その後の測定では、カルデラの床が膨張と沈下を続けていることが示されています。しかし、科学者たちは、スーパーボルケーノの可動部分間の複雑な相互作用をまだ理解していません.
「私たちの次のステップは、うまくいけば、これらのより大きな機能が互いにどのように接続されているかについて、いくつかのより小さなスケールの機能を調べることができるようになることだと思います」と Farrell 氏は述べています。大きなマグマだまりが互いにどのように相互作用するかを科学者が特定できれば、流体と熱が地球をどのように動かしているかをよりよく理解できるようになります。 「それから、十分な物質が深部から浅部に到達するのにどれくらいの時間がかかるか、そしておそらく噴火の火山サイクルのどこにいるのかを調べ始めることができます.しかし、まだそこまで到達していません。」
過去の噴火はオレゴン州からワイオミング州にかけて地表に点在していますが、将来の噴火について何かを推測するのは困難です。そして、ファレルは、別の超噴火が起こるとはまったく確信していません。 「システムは死にかけているかもしれない」と彼は言った。 「イエローストーンのホット スポットは、より厚く、より冷たい大陸地殻に移動しています。そして、その地殻を焼き尽くすには、過去 1700 万年にわたって燃え尽きてきた薄い地殻よりもはるかに多くのエネルギーが必要です。」
しかし、目の前でイエローストーンの表面が沸騰するのを見ていると、足元の深いシステムがいつか消えるとは信じがたいです.そして、私の目の前で間欠泉が噴出し、蒸気と水を空中に数十フィート吹き上げているので、別の超噴火に向かってゆっくりと構築されているのではないかと考えなければなりません.結局、ファレルの不確実性にもかかわらず、彼は言い続けました:「それは過去に起こりました、それは将来起こるかもしれません.」
Shannon Hall は、ニューハンプシャーを拠点とするフリーランスの科学ジャーナリストです。 Twitter @ShannonWHall で彼女をフォローしてください。
この古典的な Facts So Romantic の投稿は、もともと 2015 年 8 月に公開されたものです。
