Unter dem Yellowstone-Nationalpark schläft ein “Supervulkan”. Das klingt bedrohlicher, als es ist. Auch wenn es bei solchen Vulkanen gewaltige Eruptionen mit globalen Folgen geben kann, besteht in Yellowstone keine akute Gefahr. Ich habe früher schon mal einen ausführlichen Artikel über dieses Thema geschrieben und erklärt, dass Geophysiker den Vulkan ständig im Blick haben und Messungen anstellen, die uns zeigen, dass hier in der näheren Zukunft nicht mit einem Ausbruch zu rechnen ist. Die Wissenschaftler beobachten den Vulkan aber nicht nur direkt vor Ort, sondern auch aus dem All.

Dieses Bild hat der 1999 von der NASA ins All geschossene Satellit Landsat 7 aufgenommen. Es zeigt den kompletten Yellowstone-Nationalpark (die gelben Linien sind die Grenzen):

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Ein schönes Bild, und ich möchte unbedingt auch mal im echten Leben dort hin und mir das aus der Nähe ansehen. Aber vom Vulkan sieht man noch nicht wirklich viel. Er ist auch genaugenommen nicht zu sehen. Im Gegensatz zu den imposanten Vulkankegeln, die man zum Beispiel vom Vesuv oder dem Ätna gewohnt ist, handelt es sich bei Yellowstone um einen unterirdischen Vulkan. Unter dem Nationalpark befindet sich eine große Magmakammer. Geschmolzenes Gestein aus dem Erdinneren fließt bis etwa 8 Kilometer unter der Erdoberfläche und sammelt sich dort in einer großen Kammer, etwa 100 Kilometer lang und halb so breit bzw. tief. Wenn der Druck zu groß wird, dann kann Magma an die Erdoberfläche gelangen. Entweder in Form einer gewaltigen Eruption oder – was in Yellowstone wahrscheinlicher ist – als gemächlicher Lavafluss, der einem nichts tut, wenn man nicht gerade so dumm ist, sich in seinen Weg zu stellen.

Landsat hat den Enhanced Thematic Mapper an Bord. Damit kann der Satellit die Wärmestrahlung messen und damit auch die Wärme, die von der Magmakammer ausgeht. Landsat 7 hat die Region um die Mammoth Hot Springs genauer angesehen:

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Man erkennt schön, wie sich die Temperatur im Laufe der Zeit ändert. Bis zum Jahr 2000 steigt sie an, danach sinkt sie wieder. Das entspricht auch den Vor-Ort-Messungen, die zeigen, dass sich die Region in diesem Zeitraum entsprechend um einige Zentimeter gehoben bzw. gesenkt hat. Grund für die Erhöhung der Temperatur ist frische Magma, die in die Kammer geströmt ist. Als der Zustrom versiegte, sank die Temperatur wieder ab.

Als Astronom bin ich natürlich immer wieder begeistert, wenn uns Satelliten, Raumsonden und Teleskope die faszinierenden Anblicke zeigen, die man in den Tiefen des Alls finden kann. Aber es lohnt sich auch, zurück auf die Erde zu blicken. Was man dort zu sehen bekommt, ist um nichts weniger faszinierend!

Kommentare (12)

  1. #1 Alderamin
    9. Dezember 2011

    @Florian

    Ein schönes Bild, und ich möchte unbedingt auch mal im echten Leben dort hin und mir das aus der Nähe ansehen.

    Ich war vor zwei Jahren dort, es lohnt sich vor allem wegen der Tiere. Bisons mit ihren Kälbern, die neben unserem Auto herliefen, und ein Grizzly, der neben der Straße im Boden scharrte und einen kilometerlangen Stau verursachte.

    Was man wissen sollte: der Park liegt hoch in den Bergen und hat daher einen sehr langen Winter, vor Ende Mai kommt man kaum hinein, und selbst dann sind noch nicht alle Straßen im Park offen. Und im Sommer ist es dort ziemlich überlaufen.

    Zur Sonnenfinsternis 2017 würde es sich anbieten, mal in die Gegend zu reisen, die Zentrallinie geht, glaube ich, sogar durch den Park hindurch (zumindest in der Nähe vorbei). Allerdings wird man dort eher mäßige Aussichten auf klaren Himmel haben, da dürft die Ostseite der Rockies sicherer sein.

    Was die Thermalquellen und Geysire betrifft – da fand ich Island noch deutlich beeindruckender. Ist auch näher und günstiger zu erreichen. Kann ich nur empfehlen.

  2. #2 noch'n Flo
    9. Dezember 2011

    @ Alderamin:

    Also die Zentrallinie verfehlt den Park knapp, aber der südliche Parkteil liegt immerhin noch in der Totalitätszone – siehe hier.

  3. #3 maxfoxim
    9. Dezember 2011

    Sorry für das Offtopic:
    aber was hälst du von dem Paper über die “Neuinterpretation” der Quantenmechanik? Soll ja angeblich sehr weitreichende Konsequenzen haben…

    https://arxiv.org/abs/1111.3328v1

  4. #4 Noblinski
    9. Dezember 2011

    @Florian: “Wenn der Druck zu groß wird…” Wann wird denn der Druck zu groß? Weiß man überhaupt etwas über die Bewegungen des Erdkerns? Bewegt der sich wegen des Fe auch infolge kosmischen Magnetfelder oder ist der dafür zu heiß?

  5. #5 Florian Freistetter
    9. Dezember 2011

    @maxofoxim: “ber was hälst du von dem Paper über die “Neuinterpretation” der Quantenmechanik? Soll ja angeblich sehr weitreichende Konsequenzen haben.”

    Das sind 7 Seiten Text auf einer Internetplattform. Text, der offensichtlich in keiner Fachzeitschrift veröffentlicht wurde. Sooo weitreichend und wichtig kann der auch nciht sein. Und “Neuinterpretationen” der QM gabs auch schon haufenweise bis jetzt. Würd ich nicht überbewerten…

  6. #6 Florian Freistetter
    9. Dezember 2011

    @Noblinski: “Bewegt der sich wegen des Fe auch infolge kosmischen Magnetfelder oder ist der dafür zu heiß? “

    Also kosmische Strahlung tut dem Erdkern nix. Der ist ein paar 1000 km unter der Erde. Der Kern rotiert, so wie auch die Erde rotiert. Aber die Magmakammer hat nicht wirklich was mit dem Erdkern zu tun…

  7. #7 Theres
    9. Dezember 2011

    @Noblinski
    ? … unterm Yellowstone lauert eine Plume, nicht gleich der flüssige Erdkern.
    Der rotiert etwas schneller als “der Rest der Erde”, bewegt sich und erzeugt das Magnetfeld. enorm kurz gefasst. (siehe hier: https://www.scinexx.de/wissen-aktuell-13041-2011-02-24.html und hier https://www.scinexx.de/wissen-aktuell-13445-2011-05-19.html ).

  8. #8 Jan W.
    9. Dezember 2011

    “Was die Thermalquellen und Geysire betrifft – da fand ich Island noch deutlich beeindruckender. Ist auch näher und günstiger zu erreichen. Kann ich nur empfehlen.”
    Interessant. Ich war schon sowohl auf Island als auch im Yellowstone, und grad die Geysire fand ich im Yellowstone deutlich beeindruckender. Old Faithful spritzt deutlich höher als Strokkur und das Thermalfeld um den OF herum ist deutlich größer. Aber egal, beides ist eine Reise wert.

  9. #9 Alderamin
    9. Dezember 2011

    @Jan W.

    Bei Old Faithful sitzt man aber so weit weg. Strokkur hat mich damals eingenebelt und nass gesprüht. Er brach auch öfters aus, so konnte ich mehrere Ausbrüche filmen und fotografieren.

    Ich fand auch die rauschenden Fumarolen in Island beeindruckender, das war in so einer Art Mondlandschaft nahe einem Kratersee (weiß nicht mehr genau, wie sich das nannte, war wohl in der Nähe von Akureyri, wo wir am selben Abend zum Wale gucken rausgefahren sind).

    Sagen wir’s so: beide Gegenden sind zutiefst beeindruckend und sehr verschieden. Und Island ist wesentlich näher.

    Übrigens: in Andernach bei Koblenz gibt’s einen Kaltwassergeysir, der sprüht auch 40-60 m hoch durch Kohlensäure. Ist auch sehenswert (nur im Frühjahr-Herbst geöffnet).

  10. #10 Gustav
    12. Dezember 2011

    @maxofoxim, @Florian: Interessant ist da die Neudeutung aus Sicht der Thermodynamik: https://www.springer.com/physics/quantum+physics/book/978-3-7091-0805-5 Ist allerdings eine andere “revolutionäre Neudeutung der Quantenmechanik”, als das Paper im Link oben. 😉

    Hab das Buch noch nicht wirklich gelesen, sondern nur überflogen (hätte es mir auch nicht gekauft – 99 € – wenn ichs nicht per Zufall bekommen hätte). Klingt interessant, aber fürs erste nur wegen spielerischen Interesse, mal die Quantenmechanik anders herzuleiten. Auf den ersten Blick hat die Idee massive Schwächen, die es zu beseitigen gilt, wenn diese Neudeutung Erfolg haben will.

  11. #11 Marc B.
    14. Dezember 2011

    Der letzte Ausbruch des Yellowstone-Vulkans liegt so lange zurück, dass die Caldera weitgehend durch die Einwirkung von Gletschern in den Eiszeiten verfüllt ist. Am Firehole River, nahe dem westlichen Parkeingang (und auf dem Weg zum Upper Gaysir Basin mit dem berühmten Old Faithful Geysir) kann man die Calderawand aber hervorragend sehen.

    Wenn man in der Region Zeit hat und mobil ist, kann ich ansonsten noch die Island Park Caldera und das Craters of the Moon National Monument, beide westlich von Yellowstone im US-Bundesstaat Idaho empfehlen. Der Yellowstone-Vulkan beruht ja auf einem Hotspot, wird also aus dem Erdmantel duch einen Lume gespeist, über dem sich die Erdkruste verschiebt. Der Vulkan wandert also scheinbar im Laufe der Millionen Jahre durch die Region. Er ist seit rund 19 Millionen Jahren aktiv und hat in dieser Zeit die Snake River Plain geprägt, in der das Craters of the Moon National Monument die spektakulärsten Erscheinungen enthält, am östlichen Ende der Snake River Plain liegt dann die hervorragend erhaltene Island Park Caldera.

    Von dort fährt man durch den Grand-Teton-Nationalpark nach Yellowstone (oder natürlich in umgekehrter Richtung), wo man mit dem Teton-Gebirgszug noch eine ungewöhnliche Verwerfung sehen kann. Denn das Gebirge ist als Block an einer Bruchkante aufgeworfen worden, während der die Gegenseite absank. Nach rund sechs Millionen Jahren Erosion ragt das Gebirge immer noch rund 2000 m über die Talebene, so dass man annimmt, dass ursprünglich bis zu 5000 m Höhenunterschied entstanden sind, die seitdem erodierten.

  12. #12 Christian
    8. April 2012

    So wie es aussieht, liegt der Magma Plume zu einem großteil unter der Caldera des letzten ausbruches.
    Das Material welches die Caldera seit dem letzten ausbruch aufgefüllt hat, besteht aus dem mehr oder weniger groben geröll der in die Caldera eingebrochenen Berge und aus immer wieder hervorgebrochener Lava aus kleineren eruptionen.

    Es ist also sehr unwahrscheinlich, das es sich bei dem Deckgestein über der Magmakammer durchgehend um massives Material handelt.
    Das bedeutet wahrscheinlich das bei mäßigem Magmazufluß Druck und Hitze relativ schnell abgebaut, zumindest aber nicht übermäßig angestaut wird.

    Es wäre noch interessant erfahren zu können welche Kategorien von Magma dieser Plume im verlauf seiner Geschichte gefördert hat.
    Ich meine wenn sehr heises Basaltisches Magma mit silikatreicher Magma zusammenkommt, kann es ganz schön ungemütlich werden, siehe Krakatau.

    Doch darauf weist bis dato ja nichts hin, aber irgendeine Erklärung für die großen verhaltensunterschiede dieses Vulkanes muß es ja schlieslich geben.

    Alle 600000 – 700000 eine Plinianische Supereruption, und dazwischen eher gemächliches hervortreten Basaltischer Lavaflüsse.