יינג ג'ואו מלמדת שיעור גיאולוגיה 101 לסטודנטים בווירג'יניה טק, אבל לאחר שהציצה עמוק לתוך העולם התת קרקעי מתחת להר הגעש ילוסטון, ג'ואו אומרת שהיא צריכה לשנות את מערכי השיעור שלה - עבור ילוסטון, בכל מקרה.

ילוסטון הוא אחד מהרי הגעש הנחקרים ביותר בעולם, ומאמינים שהוא אחראי למעט מגה-התפרצויות בשני מיליון השנים האחרונות. וולקנולוגים מבינים היטב את התנהגותו, ויש הסכמה שכל סוג של התפרצות צפוי להתקיים בעוד חודשים אואפילו שנים של אזהרה.

אבל מדענים עדיין לא בטוחים איך בדיוק נוצר הר הגעש, אם כי רבים חושדים שמאות הגייזרים והמעיינות המהבילים שלו מונעים על ידי פלומת סלע חמה גדולה הבוקעת מכדור הארץ העמוק, העולה עד ל"נקודה חמה" על פני השטח.

עם זאת, ג'ואו, סיימולוג תיאורטי, מצא אחרת.

במחקרפורסםבשבוע שעבר ביומןמדעי הגיאוגרפיה של הטבע, ג'ואו מתארת ​​כיצד השתמשה במדידות סיסמיות מרעידות אדמה ברחבי צפון אמריקה ומחוצה לה כדי לבנות ייצוג חזותי של מקום בלתי נגיש ומסתורי: העולם עמוק מתחת לילוסטון. ומה שג'ואו מצא, היה בלתי צפוי.

"הייתי מבולבל", אמר ג'ואו בראיון.

היא חשבה שאולי תראה את הפלומה הגדולה של הסלע החם ביותר, בדומה לנונהמאכילים את הר הגעש Kilauea של הוואי.

"אבל ראינו משהו אחר," אמר ג'ואו.

היא מצאה לוח עצום של קרום כדור הארץ עתיק, כ-250 עד 270 מיילים מתחת לאדמה.

הוא נשבר לחתיכות ענק, אבל לוח אחד צנח עמוק מתחת לילוסטון, חופר לתוך כדור הארץ העמוק וככל הנראה גרם להתנפחות של מעטפת כדור הארץ - הסלע החם מתחת לקרום.

לא היה סימן ברור של פלומה אחת וגדולה שמאכילה את ילוסטון, וזה הפארק הלאומי המפורסם.

"הוויכוח נמשך זמן רב", אמר בראיון ג'ון וולף, וולקנולוג מאוניברסיטת וושינגטון סטייט שלא היה לו תפקיד במחקר. "אמנם זה נכון שהשערת הנוצות נוטה לשלוט, אבל תמיד הייתה השקפה חלופית זו."

"אני ממש על הגדר", הוסיף וולף.

אבל ג'ואו לא.

"אם יש פלומה, זה יסביר את הדברים בצורה יפה," אמר ג'ואו. "אבל כאן אנחנו לא רואים את הפלומה - אז במובן הזה, תיאוריית הפלומה פתוחה לאתגר".

למעשה, אף אחד מעולם לא ראה את הפלומה, וגם לא את הנתח של קרום כדור הארץ שג'ו חושב שיש שם.

העולמות התחתונים העמוקים של כדור הארץ הם לרוב מרוחקים ובלתי נגישים. אז מה שכל גיאולוג יודע מבוסס במידה רבה על חקר סלעים על פני השטח וזיהוי פעילות סיסמית מתחת לאדמה כדי לבנות תמונה של מה שעשוי להתרחש מתחת.

זו הסיבה שהמדע עדיין לא מוסדר.

"שתי התיאוריות כוללות הסבר של תכונה שנוצרה לפני 15 עד 20 מיליון שנים האחרונות, כאשר לא היה אף אחד בסביבה כדי לרשום הערות או תמונות של המתרחש", סטנלי מרצמן, מדען גיאוגרפי בפרנקלין ומרשל קולג' שלא היה מעורב ב המחקר, נאמר במייל.

"אז מדענים עושים כמיטב יכולתם להסביר תכונה זו על סמך ראיות עקיפות למדי."

מרצמן העלה השערה שזה עשוי להיות "המחלץ הפותח בוויכוח" בין הממצאים האחרונים של ג'ואו לבין חוקרים המשוכנעים מתיאוריית הנקודות החמות, שיש מאחוריה עשרות שנים של ראיות.

"העיתון הזה לא עומד לסיים את הוויכוח", אמר וולף.

פיטר נלסון, שלומד גיאוגרפיה באוניברסיטת טקסס באוסטין, הוסיף לאחרונה ראיות נוספות לתיאוריית הנקודות החמות.

גם במחקרפורסםבמדעי הגיאוגרפיה של הטבעעוד במרץ, נלסון הגיע למסקנה שמבנה "צר יחיד בצורת גליל" בקוטר של כ-250 קילומטרים - שהוא הנוצה הגדולה המזינה את הר הגעש - יושב מתחת לילוסטון.

כמו ג'ואו - ולכל גיאולוג אחר - לנלסון ולצוות שלו אין תקווה לחפור מנהרה לעומק מתחת לילוסטון, אז הם השתמשו בשיטה דומה לזו של ג'ואו כדי למדוד כיצד גלים סיסמיים נעו דרך הקרקע. הם גילו שבאזור המוזר הזה, דמוי גליל, גלים סיסמיים הנעים בכדור הארץ נעים לאט יותר מהסלע שסביבו.

"זה כמו לעשות סריקת CT של ראשי אנשים", אמר נלסון בראיון, בהתייחס להדמיה הרפואית שחושפת מבנים פנימיים שונים על ידי ניתוח כיצד גלי רנטגן נעים ברקמה, כמו המוח.

והסריקות של נלסון על כדור הארץ העמוק תומכות בנוצה של סלע חם "המתרחבת מליבת כדור הארץ עד לילוסטון", אמר.

אבל הטכניקה של ג'ואו - שהיא תיארה כ"הנחת משקפיים מיוחדים על הסיסמומטרים כדי שתוכל לראות את הפרטים טוב יותר" - מצאה מבנה תת קרקעי, לכאורה כמו גוש מקרום כדור הארץ, שהשתרע כל הדרך מילוסטון לאורגון.

"אם זו הייתה פלומה, פשוט היית רואה מבנה יוצא דופן ממש מתחת לילוסטון, לא כל הרי הגעש משתרעים עד אורגון", היא אמרה, בהתייחסה לקו מתעקל של הרי געש המגיע לדרום-מערב מילוסטון.

הדיון המדעי הבריא הזה רק יימשך, כפי שמרצמן ציין שמדענים מנסים להבין היסטוריה גיאולוגית "ארוכה ומסובכת".

"העבודה של ג'ואו היא באמת קצה הקרחון", אמר.

עם זאת, מעבר המוביל 400 קילומטרים מתחת לפני השטח - אם הוא היה קיים אי פעם - בהחלט יפנה הרבה ויכוחים, הרהר מרצמן.

"איך זה באמת נראה בקירות של אותו מעבר יורד דרך סלע שנדחף ונמשך לאורך 500 מיליון שנות היסטוריה פעילה מאוד של כדור הארץ?" הוא תוהה.