Mi van a vulkánok belsejében?

m01_l80S3141

A valaha volt legnagyobb szeizmikus mérési projekt (iMUSH) indult a Mt. St. Helens vulkánnál, hogy feltárják az 1980 májusában, az USA történetének leghevesebb kitörését produkáló magmakamrák és alagutak komplex rendszerét.

Ebben a hónapban 24 kisebb robbantást fognak végrehajtani a hegy környékén, hogy azokkal mesterséges rengéshullámokat generáljanak. Ez a munka segíthet megismerni, hogyan működnek a hasonló geológia régiókban lévő vulkánok. Korábban már vizsgálták hasonló módszerekkel az olaszországi Etna és a Vezúv alatti magma struktúráját.

A Mt. St. Helens-es mostani projekt különlegességét az adja, hogy 3D képet fog produkálni a vulkánról és az alatta lévő területről, akár 80 kilométer mélységig betekintést engedve a kutatók számára. Ez lehetőséget ad a vulkán geológiai eredetének meghatározására. A Mt. St. Helens a Cascade-hegység egyik tagja, ami más vulkáni hegyláncokhoz hasonlóan akkor emelkedett ki, amikor az óceáni lemez a könnyebb kontinentális lemez alá bukott. A lefelé bukó lemez víz feltörését okozza a kőzetrétegben, csökkentve annak olvadáspontját és lehetővé téve magma formálódását. Ez képes a felszíni vulkánokat táplálni. A kutatók ennek a folyamatnak a működését szeretnék jobban érteni.

A vulkánokat nehéz elképzelni

Jelentette ki a kutatás egyik részét vezető Alan Levander geofizikus. Szerinte ha sikerülne teljes képet szerezni egy jelenleg is aktív magma rendszerről, az javíthatná a vulkáni tevékenység megértését.

A Mt. St. Helens 1980-as váratlan kitörésének következtében 57 ember halt meg és az USA nyugati területeit hamuréteg borította be. A robbanás gyakorlatilag letépte a hegycsúcs felső 300 méteres részét és egy óriási 2.5 köbkilométeres törmeléklavinát okozott, amely aztán a vulkán alatti völgyekbe száguldott lefele. Azóta a kutatók teletűzdelték a hegyet különböző műszerekkel, hogy monitorozzák az aktivitását és megpróbálják kitalálni, mi okozhatta az 1980-as kitörést.

De nem sok mindenre jutottak a magmát a felszínre juttató vezeték rendszer megértésében. A legjobb képet arról, hogy mi történik a vulkán alatt egy 2009-es kutatás szolgáltatja, de az is csak 5-8 km mélységbe enged betekintést, ami nem tűnik elegendőnek. Ennél mélyebb rétegeket kell vizsgálni, amihez mostanában lettek készen a megfelelő eszközök. Annyi azért már most biztosnak látszik, hogy a magma nem valami kör alakú kamrában van, mert azt a korábbi mérések már kimutatták volna.

Az iMUSH (a St. Helens alatti magma leképezése) projekt alapvetően két szeizmológiai technikából áll: az egyik a felszín közeli környezetet segít feltárni, a másik pedig mélyebb rétegeket vizsgál.

MSH82_st_helens_plume_from_harrys_ridge_05-19-82

A felszín közeli rész vizsgálatához a hegy körül robbantásokat végeznek majd. Ez az “aktív forrást” használó szeizmikai mérés a robbanások által kreált hullámokat fogja használni, amelyek hegyen való áthaladását rögzítik. A hullámok sebességének megváltozása fogja jelezni a vulkán belsejében található eltéréseket - ilyenek például kamrák, vagy a kőzetek közt lévő folyékony magma.

A kutatók azt remélik, hogy a kísérlet ezen része 40 kilométer mélységig ad majd információkat, tehát nagyjából a földkéreg és az alatta lévő földköpeny felső részének határáig. A pontos mérésekhez a vulkán körül 3500 kis szeizmométert telepítenek a következő napokban, illetve 24 darab 25 méteres mélységű lyukba raknak ipari robbanóanyagot, majd pedig betemetik őket. A terv az, hogy 4 éjszaka során végzik el külön-külön a robbantásokat. Mindegyik robbanás egy 2-es magnitúdójú földrengés erejével fogja megrázni a területet. Az aktív robbanásokból származó eredményeket kombinálni fogják a kutatás passzív szeizmikus részével, amely már most is zajlik.

Forrás: iMUSH projekt/Nature News

A korábban a vulkán körül telepített 70 nagyobb szeizmométer figyeli, mennyi időbe telik a természetes földrengések hosszú hullámainak áthaladni a földrétegeken. Ezek pedig akár 80 kilométeres mélységig szolgáltathatnak adatokat a kutatók számára a hegy alatt zajló folyamatokról. Június 29-én már sikerült egy 24 kilométerrel a vulkán alatt lévő földrengést detektálni, amely a csoport szerint használható adatokat fog szolgáltatni a Mt. St. Helens belső szerkezetéről. Ezek mellett egy harmadik komponense az iMUSH projektnek a régió alatti mágneses és elektromos értékeket fogja mérni, hogy feltárják mely részei tartalmaznak a vulkán belsejének folyékony magmát, vagy vizet.

Az adatok kombinálása elvezethet oda is, hogy kiderüljön, mennyire telt meg újra a vulkán magmakamrája a 2004-2008 közötti aktív periódus óta. Ez pedig fontos indikátora lehet annak, mikorra várható egy újabb kitörés.

via Nature News

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.