Hình ảnh từ khí quyển của một hồ lớn tạo ra từ miệng siêu núi lửa Yellowstone tại Công viên quốc gia Yellowstone (Mỹ), tháng 7/2001. Ảnh: Jim Peaco/National Park Service

Lần cuối cùng siêu núi lửa Yellowstone phun trào, tro đã phủ khắp nước Mỹ và chặn mặt trời trong cả mùa đông, một mùa đông của khói bụi núi lửa. Yellowstone phun trào và bốc lên khí quyển tới độ cao 240 dặm cùng với những khối đá vuông, bụi, và tro núi lửa, đủ lấp đầy hai hồ Erie. Trong một nỗ lực dự đoán lần phun trào tiếp theo, các nhà khoa học nghiên cứu đến những tàn dư của lần phun trào cuối cùng cách đây 631,000 năm.

Đá tạo thành từ tro núi lửa tại Công viên quốc gia Yellowstone. Ảnh: Jim Peaco/NPS

Các nhà khoa học đã nhanh chóng xem xét lại cách siêu núi lửa Yellowstone bất ngờ phun trào sau khi phát hiện những chỉ số nghiên cứu được tổng hợp qua rất nhiều năm. Câu trả lời nằm dưới các tinh thể nhỏ bé của đá núi lửa.

MỜI QUÝ ĐỘC GIẢ XEM VIDEO: Núi lửa lớn nhất châu Âu phun trào dung nham đỏ rực

Những tinh thể từ 1-2 mm gọi là những tinh thể ban, hình thành từng lớp bởi mắc ma nguội bên trong lò mắc ma của núi lửa. Những tinh thể được đưa ra bên ngoài trong quá trình phun trào, do hợp chất mắc ma thay đổi cùng với nhiệt độ, áp suất và hàm lượng nước. Hai nghiên cứu sinh Shamloo and Till từ Đại học Arizona có thể dựa vào các nguyên tố vi lượng ở những lớp tinh thể khác nhau để đưa ra những điều kiện trong lò mắc ma tại các thời điểm khác nhau, tương tự như sự biến đổi khí hậu qua từng năm có thể đoán được nhờ vân gỗ của cây.

Suối nước nóng Morning Glory tại Công viên quốc gia Yellowstone, Wyoming, 2/6/2011. Ảnh: Mark Ralston

Hai nghiên cứu sinh cũng phát hiện ra các lớp ngoài cùng của tinh thể được hình thành ngay trước đợt phun trào chứa nhiều nguyên tố bari hơn. Điều đó cho thấy nguyên nhân của đợt núi lửa phun trào là do một loại mắc ma mới được đẩy lên từ lớp sâu hơn của vỏ trái đất. Tuy nhiên, công trình khám phá làm thế nào bari đột ngột tăng lên mới đáng kinh ngạc nhất khi nó được thực hiện chỉ trong vài thập kỷ.

Ảnh: alh1/flickr, CC-BY-ND 4.0

Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng để tạo ra một đợt phun trào mới sẽ mất hàng ngàn năm biến đổi địa chất, do đó họ sẽ mất rất nhiều thời gian để thống kê đầy đủ quá trình diễn ra. Hiện nay, các nhà khoa học có thể chỉ mất một thập kỷ để sớm nhận ra những thay đổi này.

Đầu năm nay, Yellowstone đã gây ra hàng trăm trận động đất mức độ nhỏ. Tuy nhiên, hiện tượng đó không khiến các nhà khoa học lo ngại về một đợt phun trào sắp xảy ra. Núi lửa vẫn là một trong số những địa điểm được kiểm soát chặt chẽ nhất trên thế giới. Shamloo and Till hi vọng sẽ nghiên cứu sâu hơn để mở rộng và củng cố những phát hiện của họ.