Long Valley, Kalifornien, har länge definierat "superutbrottet". Cirka 765, För 000 år sedan, en pool av smält sten exploderade till himlen. Inom en mardrömsvecka, 760 kubik kilometer lava och aska sprutades ut i den typ av vulkaniska katastrofer som vi hoppas att vi aldrig får bevittna.

Askan kylde sannolikt planeten genom att skydda solen, innan de bosatte sig över den västra halvan av Nordamerika.

Här är en geovetenskaplig regel:Det förflutna varmar framtiden. Så det är inte bara sjuklig nyfikenhet som lockar geovetare till platser som Long Valley. Det är en ivrig önskan att förstå varför superutbrott sker, i slutändan för att förstå var och när de sannolikt kommer att inträffa igen.

Denna vecka (6 nov. 2017), i Förfaranden från National Academy of Sciences , en rapport visar att den gigantiska magmassan - smält sten - vid Long Valley var mycket svalare före utbrottet än man tidigare trott.

"Den äldre uppfattningen är att det finns en lång period med en stor tank smält sten i skorpan, "säger författaren Nathan Andersen, som nyligen tog examen från University of Wisconsin-Madison med en doktorsexamen inom geovetenskap. "Men den tanken faller i onåd.

"En ny uppfattning är att magma lagras under en lång period i ett tillstånd som är låst, Häftigt, kristallint, och kan inte producera ett utbrott. Det vilande systemet skulle behöva en enorm infusion av värme för att bryta ut. "

Det är svårt att förstå hur berget kan värmas från uppskattningsvis 400 grader Celsius till de 700 till 850 grader som behövs för att bryta ut, men den främsta orsaken måste vara en snabb stigning av mycket hetare berg från djupt under.

Istället för en långvarig pool av smält sten, kristallerna från stelnat berg införlivades strax före utbrottet, Säger Andersen. Så de smälta förhållandena varade sannolikt bara några decennier, högst några århundraden. "I grund och botten, bilden har utvecklats från vyn `` stor tank '' till `` grusig '' vy, och nu föreslår vi att det finns en underskattning av bidraget från den verkligt kalla, stelnat sten. "

De nya resultaten är förankrade i en detaljerad analys av argonisotoper i kristaller från Bishop Tuff-den stora volymen som släpptes när Long Valley Caldera bildades. Argon, produceras av det radioaktiva sönderfallet av kalium, snabbt flyr från heta kristaller, så om magmakroppen som innehöll dessa kristaller var enhetligt varm före utbrottet, argon skulle inte ackumuleras, och datumen för alla 49 kristaller ska vara desamma.

Och ändå, använder en ny, masspektrometer med hög precision i Geochronology Lab vid UW-Madison, forskargruppens datum sträckte sig över en 16, 000 års intervall, indikerar att det finns argon som bildades långt före utbrottet. Det pekar på oväntat svala förhållanden innan jätteutbrottet.

Bättre verktyg gör bättre vetenskap, Säger Andersen. "Det nya instrumentet är känsligare än sina föregångare, så den kan mäta en mindre volym gas med högre precision. När vi tittade mer detaljerat på enstaka kristaller, det blev klart att vissa måste ha härstammat från magma som hade stelnat fullständigt - övergått från en mos till en sten. "

"Nathan fann att ungefär hälften av kristallerna började kristallisera några tusen år före utbrottet, indikerar svalare förhållanden, "säger Brad Singer, professor i geovetenskap vid UW-Madison och chef för Geochronology Lab. "För att få den verkliga utbrottsåldern, du måste se spridningen av datum. De yngsta kristallerna visar datumet för utbrottet. "

Resultaten har betydelse utöver vulkanologi, dock, som aska från Long Valley och andra jätteutbrott ofta används för dejting.

"Dessa enorma utbrott lägger aska överallt, och det låter dig göra korrelationer i bergskivan för att hjälpa geologisk, biologiska och klimatstudier över hela kontinenten, "säger Andersen." Denna askfilt förankrar dig i tid. Ju närmare vi kan fastställa utbrottsåldern, desto bättre kan vi studera alla aspekter av jordens historia. "

"Det är kontroversiellt, men att hitta dessa äldre kristaller betyder att en del av denna stora magmakropp var väldigt sval omedelbart före utbrottet, säger Singer en vulkanolog som var Andersens UW -rådgivare. "Detta flyger inför en hel del termodynamik."

En bättre förståelse av processen före utbrottet kan leda till bättre vulkanprognoser-ett mycket användbart men svårt förslag för närvarande.

"Detta pekar inte på förutsägelser på något konkret sätt, säger Singer "men det pekar på det faktum att vi inte förstår vad som händer i dessa system, under perioden 10 till 1, 000 år som föregår ett stort utbrott. "