นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยรู้กันมานานหลายปีแล้วว่า ใต้พื้นดินในเขตอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนของสหรัฐนั้น มีภูเขาไฟที่ยังไม่ดับอยู่มากที่สุดแห่งหนึ่งในโลก แม้ว่าความเคลื่อนไหวของเครือข่ายภูเขาไฟใต้ดินนี้ยังคงเป็นปริศนา แต่ก็มีนักธรณีวิทยาที่ศึกษาพื้นที่ดังกล่าว ได้ค้นพบสิ่งที่อาจเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยปิดกั้นการปะทุของภูเขาไฟได้
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์ มหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโก มหาวิทยาลัยยูทาห์ และมหาวิทยาลัยเทกซัส ที่เมืองดัลลาส ค้นพบชั้นหินหนืดร้อนหรือ “แมกมา แคป” (Magma cap) ขนาดใหญ่ใต้พื้นดินในอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน ที่มีขนาดราว 2.4 ไมล์ (3.8 กม.) โดยชั้นหินที่หลอมเหลวนี้ ทำหน้าที่เหมือน “ฝาปิด” กักเก็บความร้อนและแรงดันไว้ด้านล่าง
ทีมวิจัยซึ่งนำโดยต้วนเฉิงหลงและแบรนดอน ชมันต์ ได้ใช้ระบบการสร้างภาพด้วยคลื่นไหวสะเทือนและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเพื่อสำรวจการทำงานภายใต้พื้นดินของอุทยานเยลโลว์สโตน จนค้นพบระดับความลึกของชั้นแมกมา ซึ่งก่อนหน้านี้มีการตั้งทฤษฎีไว้ว่า น่าจะอยู่ที่ความลึกระหว่าง 1.8-5 ไมล์ (2.8-8 กม.)
“เราทราบมานานหลายทศวรรษว่ามีแมกมาอยู่ใต้เยลโลว์สโตน แต่ความลึกและโครงสร้างที่แน่นอนของขอบเขตด้านบนยังคงเป็นคำถามใหญ่” ชมันต์ ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยา สิ่งแวดล้อม และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ กล่าวในแถลงการณ์ “สิ่งที่เราพบก็คืออ่างเก็บแมกมานี้ ไม่ได้ปิดตัวลงแต่อย่างใด มันยังคงอยู่ที่นั่นเป็นเวลาหลายล้านปีแล้ว และยังคงมีพลวัตอยู่”
ผลการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญเมื่อวันที่ 16 เมษายนที่ผ่านมา ระบุว่า การค้นพบใหม่ ชี้ให้เห็นว่าอ่างแมกมาของเยลโลว์สโตน กำลัง “ปล่อยก๊าซออกมาอย่างต่อเนื่องในขณะที่ยังคงอยู่ในสถานะเสถียร” และแหล่งกักเก็บแมกมาแห่งนี้ ส่งผลอย่างมากต่อเสถียรภาพของระบบภูเขาไฟใต้ดิน
ปกติแล้ว ก๊าซ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ สามารถแยกตัวและก่อตัวเป็นฟองอากาศ เมื่อหินหนืดลอยตัวสูงขึ้นและแรงดันลดลง หากฟองอากาศเหล่านี้สะสมจำนวนมากพอ ก็สามารถนำไปสู่การปะทุที่รุนแรงได้ อย่างไรก็ตาม เยลโลว์สโตนดูเหมือนจะปลอดภัยจากสถานการณ์ภูเขาไฟปะทุ เนื่องจากมีการระบายก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพ ที่นักวิทยาศาสตร์เปรียบเทียบว่าเหมือนกับการ “หายใจที่สม่ำเสมอ” โดยฟองอากาศในแมกมาจะลอยขึ้นและถูกปลดปล่อยผ่านหินที่มีรูพรุน กระบวนการระบายก๊าซนี้ ทำหน้าที่เหมือนวาล์วปล่อยแรงดันตามธรรมชาติ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดภูเขาไฟปะทุ
การค้นพบชั้นแมกมาที่อุดมด้วยการปลดปล่อยก๊าซนี้ เป็นเกณฑ์มาตรฐานใหม่สำหรับการติดตามกิจกรรมของภูเขาไฟในอนาคต และการวิจัยเพิ่มเติมอาจช่วยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณหินหลอมเหลวหรือการสะสมของก๊าซ ซึ่งอาจใช้เป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้าเมื่อเกิดการปะทุของภูเขาไฟได้
ที่มา : usatoday.com
เครดิตภาพ : Robert B. Smith / University of Utah
