Valle Lunga, California, ha a lungo definito la "super-eruzione". Circa 765, 000 anni fa, una pozza di roccia fusa esplose nel cielo. Entro una settimana da incubo, 760 chilometri cubi di lava e cenere eruttati nel tipo di cataclisma vulcanico a cui speriamo di non assistere mai.

La cenere probabilmente ha raffreddato il pianeta schermando il sole, prima di stabilirsi nella metà occidentale del Nord America.

Ecco una regola della geoscienza:il passato annuncia il futuro. Quindi non è solo la curiosità morbosa che attrae i geoscienziati in posti come Long Valley. È un desiderio ardente di capire perché accadono le super-eruzioni, in definitiva per capire dove e quando è probabile che si ripetano.

Questa settimana (6 novembre 2017), nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , un rapporto mostra che il gigantesco corpo di magma - roccia fusa - a Long Valley era molto più fresco prima dell'eruzione di quanto si pensasse in precedenza.

"La visione più vecchia è che c'è un lungo periodo con un grande serbatoio di roccia fusa nella crosta, " dice il primo autore Nathan Andersen, che si è recentemente laureato presso l'Università del Wisconsin-Madison con un dottorato di ricerca. nelle geoscienze. "Ma quell'idea sta cadendo in disgrazia.

"Una nuova visione è che il magma viene immagazzinato per un lungo periodo in uno stato bloccato, fresco, cristallino, e incapace di produrre un'eruzione. Quel sistema dormiente avrebbe bisogno di un'enorme infusione di calore per eruttare".

È difficile capire come la roccia possa essere riscaldata da una stima di 400 gradi Celsius ai 700-850 gradi necessari per eruttare, ma la causa principale deve essere un rapido innalzamento di roccia molto più calda dal profondo.

Invece di una piscina di roccia fusa di lunga durata, i cristalli di roccia solidificata furono incorporati poco prima dell'eruzione, dice Andersen. Quindi le condizioni di fusione probabilmente sono durate solo pochi decenni, al massimo qualche secolo. "Fondamentalmente, l'immagine si è evoluta dalla vista "grande serbatoio" alla vista "poltiglia", e ora proponiamo che ci sia una sottovalutazione del contributo del vero freddo, roccia solidificata".

I nuovi risultati sono radicati in un'analisi dettagliata degli isotopi di argon nei cristalli del Bishop Tuff, la roccia ad alto volume rilasciata quando si è formata la caldera della Long Valley. Argo, prodotto dal decadimento radioattivo del potassio, fugge rapidamente dai cristalli roventi, quindi se il corpo magmatico che conteneva questi cristalli era uniformemente caldo prima dell'eruzione, l'argon non si accumulerebbe, e le date per tutti i 49 cristalli dovrebbero essere le stesse.

E ancora, utilizzando un nuovo, spettrometro di massa ad alta precisione nel laboratorio di geocronologia dell'UW-Madison, le date del gruppo di ricerca hanno attraversato un 16, intervallo di 000 anni, indicando la presenza di alcuni argon che si sono formati molto prima dell'eruzione. Ciò indica condizioni inaspettatamente fresche prima dell'eruzione gigante.

Strumenti migliori rendono la scienza migliore, dice Andersen. "Il nuovo strumento è più sensibile dei suoi predecessori, così può misurare un volume più piccolo di gas con maggiore precisione. Quando abbiamo esaminato più in dettaglio i cristalli singoli, divenne chiaro che alcuni dovevano essere derivati ​​da magma che si era completamente solidificato, passato da una poltiglia a una roccia."

"Nathan ha scoperto che circa la metà dei cristalli ha iniziato a cristallizzare poche migliaia di anni prima dell'eruzione, indicando condizioni più fresche, "dice Brad Singer, professore di geoscienze all'UW-Madison e direttore del Geochronology Lab. "Per ottenere la vera età dell'eruzione, devi vedere la dispersione delle date. I cristalli più giovani mostrano la data dell'eruzione".

I risultati hanno un significato al di là della vulcanologia, però, poiché la cenere della Long Valley e di altre eruzioni giganti è comunemente usata per la datazione.

"Queste enormi eruzioni depositano cenere dappertutto, e questo ti permette di fare correlazioni nel record di roccia per aiutare geologico, studi biologici e climatici in tutto il continente, " dice Andersen. "Questa coltre di cenere ti tiene nel tempo. Più ci avviciniamo all'età dell'eruzione, meglio possiamo studiare tutti gli aspetti della storia della Terra".

"È controverso, ma trovare questi cristalli più vecchi significa che parte di questo grande corpo di magma era molto fredda immediatamente prima dell'eruzione, "dice cantante, un vulcanologo che era consigliere UW di Andersen. "Questo va contro un sacco di termodinamica."

Una migliore comprensione del processo pre-eruzione potrebbe portare a una migliore previsione del vulcano, una proposta molto utile ma difficile al momento.

"Questo non indica in alcun modo una previsione concreta, "dice cantante, "ma indica il fatto che non capiamo cosa sta succedendo in questi sistemi, nel periodo di 10 a 1, 000 anni che precede una grande eruzione."