В магматическом резервуаре под Йеллоустонской кальдерой содержится почти вдвое больше расплавленной породы, чем считалось ранее. Однако увеличенная величина не соответствует порогу, позволяющему предположить, что извержение Йеллоустоуна более вероятно.

Йеллоустонская кальдера на северо-западе штата Вайоминг является одним из крупнейших вулканов в мире. За последние 2,1 млн лет произошло три катастрофических извержения, покрывших Северную Америку пеплом, и несколько более мелких извержений, в результате которых лава текла внутри кальдеры, последнее из которых произошло 70 тыс. лет назад. Исследователи внимательно следят за Йеллоустоуном на предмет любых изменений, которые могут свидетельствовать об извержении, таких как деформация грунта или землетрясения.

Магма для извержений поступает из двух огромных резервуаров, расположенных под кальдерой: один находится вблизи мантии, а другой – на глубине нескольких километров под поверхностью. По словам Росса Магуайра (Ross Maguire) из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн (University of Illinois Urbana-Champaign), эти резервуары когда-то считались просто "большими емкостями" для магмы, однако они содержат сложную "кристаллическую кашу" из расплавленных пород и кристаллов. Состав этой "каши" отчасти определяет вероятность извержения вулкана: при большем соотношении расплавленной породы и твердых кристаллов вероятность перемещения магмы выше.

Поскольку сейсмические волны медленнее проходят через области с большим количеством расплавленных пород, Магуайр и его коллеги смогли проанализировать сейсмические данные, записанные в окрестностях Йеллоустоуна за последние 20 лет, чтобы оценить долю расплавленных пород в менее глубоком магматическом резервуаре.

Если в предыдущих анализах использовалась простая модель, в которой волны рассматривались как линейные лучи, то в этом анализе суперкомпьютеры моделировали волны в трех измерениях, чтобы получить более полное представление о резервуаре.

В зависимости от предположений о форме промежутков между твердыми кристаллами они установили, что резервуар состоит в среднем на 16-20% из расплавленной породы (по сравнению с предыдущей оценкой, составлявшей около 9%). Это позволяет предположить, что резервуар содержит около 1600 куб.км расплавленной породы, что почти в два раза больше, чем предыдущая оценка – около 900 куб.км.

По словам Магуайра, даже при высокой оценке доля расплавленной породы все равно значительно ниже 35-50-процентного порога, необходимого для извержения. "Йеллоустоун может провести значительную часть своего жизненного цикла с некоторым количеством расплавленных пород без извержения", – говорит он.

Кари Купер (Kari Cooper) из Калифорнийского университета в Дэвисе, написавший комментарий к исследованию, говорит, что в зависимости от того, как распределяется расплавленная порода, ее может быть достаточно для небольшого извержения, но данная работа показывает, что ее явно недостаточно для катастрофического извержения.

"Это значительное усовершенствование нашей способности понять, что находится под Йеллоустоном", – говорит Купер.

Джеймс Диннин