Co kryje się pod wulkanem Yellowstone? Dwa razy tyle, ile myślała Magma

Ekspertyza naukowca, energia i współczucie pozostawiają po sobie spuściznę.

Nieżyjący już badacz z Michigan State University, Min Chen, wniósł wkład w nową tomografię sejsmiczną osadów magmy pod wulkanem Yellowstone.

Kiedy Ross Maguire był badaczem podoktoranckim na Michigan State University (MSU), chciał zbadać objętość i rozmieszczenie stopionej magmy pod wulkanem Yellowstone. Maguire zastosował technikę zwaną tomografią sejsmiczną, która wykorzystuje drgania gruntu znane jako fale sejsmiczne do stworzenia trójwymiarowego obrazu tego, co dzieje się pod powierzchnią Ziemi. Korzystając z tej metody, Maguire był w stanie stworzyć obraz okna komory magmy, pokazujący, gdzie znajdowała się magma. Ale to nie są do końca wyraźne zdjęcia.

„Szukałem ludzi, którzy byli ekspertami w określonym typie tomografii sejsmicznej opartej na obliczeniach, zwanej tomografią falową” – powiedział Maguire, obecnie adiunkt na University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC). „Min Chen był naprawdę światowej klasy ekspertem w tej dziedzinie”.

Min Chen był adiunktem na MSU na Wydziale Matematyki Obliczeniowej, Nauki i Inżynierii oraz na Wydziale Nauk o Ziemi i Środowisku w Kolegium Nauk Przyrodniczych. Korzystając z mocy superkomputerów, Chen opracował metodę zastosowaną do obrazów Maguire’a, aby dokładniej modelować, w jaki sposób fale sejsmiczne rozchodzą się przez Ziemię. Pomysłowość i umiejętności Chena doprowadziły do ​​wyostrzenia tych zdjęć, ujawniając więcej informacji o ilości stopionej magmy pod wulkanem Yellowstone.

„Nie zaobserwowaliśmy wzrostu ilości magmy” – powiedział Maguire. „Po prostu zobaczyliśmy wyraźniejszy obraz tego, co naprawdę tam było”.

Main Chen. Źródło: Uniwersytet Stanowy Michigan

Poprzednie zdjęcia pokazały, że wulkan Yellowstone ma niskie stężenie magmy – zaledwie 10% – otoczone solidną krystaliczną strukturą. Dzięki tym nowym zdjęciom i dzięki kluczowemu wkładowi Chena, Maguire i jego zespół byli w stanie zobaczyć dwa razy więcej magmy niż w systemie magmy Yellowstone.

„Żeby było jasne, nowe odkrycie nie wskazuje na możliwość przyszłej erupcji” – powiedział Maguire. „Wszelkie oznaki zmian w systemie zostaną wykryte przez sieć instrumentów geofizycznych, które stale monitorują Yellowstone”.

Niestety, Chen nie był w stanie zobaczyć ostatecznych wyników. Jej nieoczekiwana śmierć w 2021 r. nadal wstrząsa całą społecznością naukową o Ziemi, która opłakuje utratę jej pasji i wiedzy.

„Sejsmologia obliczeniowa jest wciąż stosunkowo nowa na MSU”, powiedział Songqiao „Shawn” Wei, utalentowany adiunkt nauk o Ziemi na Wydziale Nauk o Ziemi i Środowisku MSU, który był kolegą Chen. „Kiedy wybuchła pandemia, Chen udostępniła swoje wykłady i dyskusje badawcze na platformie Zoom, w której mogli uczestniczyć badacze i studenci z całego świata. W ten sposób wielu sejsmologów z całego świata poznało MSU.”

Jej spotkania były miejscem, w którym mile widziani byli utalentowani studenci, doktoranci, czy po prostu wszyscy zainteresowani. Chen zaprosiła potencjalnych studentów oraz doświadczonych sejsmologów z całego świata do jej wirtualnych rozmów.

Chen głęboko troszczyła się o dobro i karierę swoich uczniów. Stworzyła holistyczne, interdyscyplinarne środowisko, w którym zachęca swoich studentów i doktorantów, aby stali się dobrze poinformowanymi naukowcami i budowali długoterminową współpracę. Organizował nawet wirtualne seminaria na temat życia poza środowiskiem akademickim, aby pomóc studentom w rozwijaniu kariery i hobby. Chen podał przykład: była zapaloną piłkarką i umiała tańczyć tango.

Różnorodność w naukach ścisłych była kolejnym obszarem, który bardzo interesował Chena. Opowiadała się za możliwościami badawczymi dla kobiet i grup niedostatecznie reprezentowanych. Aby uhonorować Chen, jej koledzy z klasy stworzyli Towarzystwo Pamięci W jego imieniu wspieranie doktorantów w zwiększaniu różnorodności w naukach obliczeniowych i naukach o ziemi. W kolejnym hołdzie dla jej życia i miłości do ogrodnictwa jej koledzy z klasy posadzili także pamiątkowe drzewo na dziedzińcu budynku inżynieryjnego na kampusie MSU.

Chen była prawdziwym pionierem w swojej dziedzinie i została uhonorowana nagrodą National Science Foundation Early CAREER Award odbiorca w 2020 r. wykonać szczegółowe obrazowanie sejsmiczne Ameryki Północnej w celu zbadania stałej zewnętrznej powłoki Ziemi.

„Miała dużo energii” – powiedział Maguire. „Skupiła się na zapewnieniu ludziom sukcesu, podczas gdy ona odnosiła niewiarygodny sukces”.

W czasopiśmie opublikowano badania Maguire’a, które przedstawiają część spuścizny Chena Nauki.

Bibliografia:

„Akrecja magmy głęboko w dawnym magazynie ryolitu pod kalderą Yellowstone” Ross Maguire, Brandon Schmandt, Jiaki Li, Chengxin Jiang, Juliang Li, Justin Wilgus i Min Chen, 1 grudnia 2012 r., Dostępne tutaj. Nauki.
DOI: 10.1126/science.ade0347

„What Lies Beneath Yellowstone? Jest więcej magmy niż wcześniej uznano, ale może nie być wybuchowa” autorstwa Carrie M. Cooper, 1 grudnia 2012 r., dostępne tutaj. Nauki.
DOI: 10.1126/science.ade8435