Siêu máy tính Trung Quốc giải mã bí ẩn siêu núi lửa Yellowstone

Ảnh: Reuters 

Yellowstone National Park từ lâu được xem là hệ thống núi lửa lớn nhất còn hoạt động trên Trái Đất, với sức công phá tiềm tàng lớn gấp hàng trăm lần so với các vụ phun trào lịch sử như núi Vesuvius. Tuy nhiên, cơ chế vận hành của hệ thống magma dưới lòng đất – còn gọi là “đường ống magma” – vẫn là câu hỏi gây tranh cãi trong giới khoa học suốt nhiều thập kỷ.

Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science, các nhà khoa học Trung Quốc đã xây dựng mô hình 3D quy mô lớn mô phỏng toàn bộ cấu trúc từ bề mặt Trái Đất xuống đến ranh giới lõi – lớp phủ. Nhờ sức mạnh tính toán của siêu máy tính, nhóm nghiên cứu có thể tái hiện quá trình hình thành và vận động của magma với độ chi tiết chưa từng có.

Kết quả cho thấy một điều bất ngờ: Các “đường ống magma” không phải do magma tự đẩy lên phá vỡ lớp vỏ Trái Đất như giả thuyết lâu nay. Ngược lại, chính các lực kiến tạo đã “xé” lớp thạch quyển trước, tạo sẵn lối đi, sau đó magma mới dâng lên theo các đường dẫn này.

Phát hiện này thách thức quan điểm phổ biến trước đây, vốn cho rằng các “cột magma sâu” (mantle plume) là yếu tố chính đẩy magma lên bề mặt. Thay vào đó, nghiên cứu chỉ ra rằng các lực kiến tạo trong lớp vỏ Trái Đất đóng vai trò quyết định trong việc hình thành hệ thống dẫn magma.

Nói cách khác, Yellowstone có thể không phải là kết quả của một “cột magma khổng lồ từ sâu trong lòng đất”, mà là sản phẩm của sự tương tác phức tạp giữa các mảng kiến tạo và dòng vật chất nóng phía trên lớp phủ.

Các nhà khoa học cho biết trước đây họ gặp hạn chế về năng lực tính toán khi nghiên cứu tại Mỹ. Chỉ khi trở về Trung Quốc và tiếp cận hệ thống siêu máy tính nội địa, họ mới có thể thực hiện các mô phỏng quy mô lớn cần thiết để kiểm chứng giả thuyết. Điều này cho thấy vai trò ngày càng quan trọng của hạ tầng tính toán trong các nghiên cứu khoa học phức tạp, đặc biệt là lĩnh vực địa vật lý.

Việc hiểu rõ cơ chế “đường ống magma” không chỉ mang ý nghĩa học thuật, mà còn có giá trị thực tiễn trong việc dự báo hoạt động núi lửa. Nếu magma di chuyển theo các đường dẫn do kiến tạo tạo ra, việc theo dõi biến động địa chất trong lớp vỏ có thể giúp dự đoán tốt hơn nguy cơ phun trào. Ngoài ra, mô hình này cũng có thể được áp dụng cho các hệ thống núi lửa khác trên thế giới.

Phát hiện mới từ các nhà khoa học Trung Quốc cho thấy cách công nghệ và khoa học dữ liệu đang mở ra những hướng tiếp cận hoàn toàn mới trong việc giải mã các hiện tượng tự nhiên phức tạp.

Từ một bí ẩn tồn tại hàng chục năm, hệ thống magma của Yellowstone đang dần được hiểu rõ hơn – không chỉ nhờ quan sát thực địa, mà còn nhờ sức mạnh của những “cỗ máy tính toán” hiện đại.