Od 210 000 do 280 000 lat temu pacyficzna płyta tektoniczna przesunęła się, co sprawiło, że tamtejsza magma skierowała się ku górze i dotarła aż do wody. Schłodzenie doprowadziło do jej zestalenia i powstania ogromnej “tarczy”. Około 100 tysięcy lat temu owa struktura zaczęła górować nad powierzchnią oceanu.
Czytaj też: Erupcja wulkanu Tonga najpotężniejszą w XXI wieku. Jest nowy sposób na wykrywanie podobych zdarzeń
Odtworzenie tego fragmentu związanego z przeszłością wulkanu Kīlauea nie było jednak tak wymagające, jak zlokalizowanie skał wyrzuconych przed tysiącami lat. Są one bowiem ukryte pod licznymi warstwami nowszej lawy. Ich wydobycie i analiza zapewniły wgląd w odległą przeszłość słynnego wulkanu. O ile przez długi czas sądzono, iż do jego narodzin doszło w wyniku częściowego stopienia się litej skały pod wpływem ciepła, tak nowe badania nie dostarczyły dowodów, które mogłyby to potwierdzić.
Ustalenia naukowców zostały opisane na łamach Nature Communications, sugerując, że Kīlauea powstał za sprawą krystalizacji frakcyjnej, a nie częściowego stopienia. Takie określenie odnosi się do powstawania kryształów w głębokich basenach magmy, które nie reagują później z pozostałymi fragmentami stopionego materiału.
Wulkan Kīlauea znajduje się na Hawajach
Chcąc odtworzyć procesy, które mogły doprowadzić do powstania analizowanych próbek, członkowie zespołu badawczego przetestowali różne parametry temperaturowe i ciśnieniowe, sprawdzając, jak w danych okolicznościach będą zachowywały się materiały. Temperatury przekraczały nawet 1100 stopni Celsjusza, a ciśnienie – 3 gigapaskale. Badacze zastosowali też nową metodę związaną z modelowaniem stężeń metali ziem rzadkich.
Czytaj też: 85 tysięcy trzęsień ziemi w 3 miesiące. Za wszystkie odpowiadał jeden wulkan
W ten właśnie sposób naukowcom udało się ustalić, iż najbardziej prawdopodobny scenariusz powstawania próbek zakładał udział krystalizacji frakcyjnej. Granat jest minerałem powstającym w obecności wysokiej temperatury i ciśnienia. Może tworzyć się na głębokościach dochodzących do nawet 150 kilometrów, choć autorzy badań nie sądzą, by źródło opisywanego wulkanu sięgało aż tak głęboko. Ich zdaniem bardziej prawdopodobny jest wariant z okolic 90 kilometrów. Bez względu na dokładną głębokość, jedno jest pewne: korzenie Kīlauea sięgają głębiej niż mogłoby się wydawać.