Что скрывается под вулканом Йеллоустона? Вдвое больше магмы, чем думали
Йеллоустонский вулкан

Йеллоустонская кальдера, иногда называемая Йеллоустонским супервулканом, представляет собой вулканическую кальдеру и супервулкан в Йеллоустонском национальном парке на западе США. Кальдера имеет размеры 43 на 28 миль (70 на 45 километров).

Опыт, энергия и сочувствие исследователя оставляют после себя наследие.

Покойный исследователь МГУ Мин Чен внес свой вклад в новую сейсмическую томографию залежей магмы под Йеллоустонским вулканом.

Когда Росс Магуайр был научным сотрудником Мичиганского государственного университета (МГУ), он хотел изучить объем и распределение расплавленной магмы под Йеллоустонским вулканом. Магуайр использовал технику, называемую сейсмической томографией, которая использует колебания грунта, известные как сейсмические волны, для создания трехмерного изображения того, что происходит под поверхностью Земли. Используя этот метод, Магуайр смог создать изображение каркаса магматической камеры, показывающее, где находится магма. Но это не кристально чистые изображения.

В результате этих новых изображений, при ключевом участии Чена, Магуайр и его команда смогли увидеть, что на самом деле в магматической системе Йеллоустона содержится вдвое больше магмы.

«Я искал людей, которые являются экспертами в определенном типе компьютерной сейсмической томографии, называемой волновой томографией, — сказал Магуайр, в настоящее время доцент Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (UIUC). «Мин Чен действительно был мировым экспертом в этом».

Мин Чен был доцентом МГУ на кафедре вычислительной математики, науки и техники и кафедре наук о Земле и окружающей среде Колледжа естественных наук. Используя возможности суперкомпьютеров, Чен разработал метод, примененный к изображениям Магуайра, для более точного моделирования того, как сейсмические волны распространяются через Землю. Креативность и мастерство Чена сделали эти изображения более четкими, раскрывая больше информации о количестве расплавленной магмы под вулканом Йеллоустон.

«Мы не видели увеличения количества магмы», — сказал Магуайр. «Мы просто увидели более четкую картину того, что уже было».

Мин Чен

Мин Чен. Кредит: МГУ

Предыдущие изображения показали, что вулкан Йеллоустона имеет низкую концентрацию магмы — всего 10% — и окружен твердым кристаллическим каркасом. В результате этих новых изображений, при ключевом участии Чена, Магуайр и его команда смогли увидеть, что на самом деле в магматической системе Йеллоустона содержится вдвое больше магмы.

«Чтобы было ясно, новое открытие не указывает на вероятность извержения в будущем», — сказал Магуайр. «Любые признаки изменений в системе будут зафиксированы сетью геофизических инструментов, которые постоянно контролируют Йеллоустоун».

К сожалению, Чен так и не увидел окончательных результатов. Ее неожиданная смерть в 2021 году продолжает вызывать шок у всего научного сообщества, которое оплакивает потерю ее страсти и опыта.

«Вычислительная сейсмология все еще относительно нова в МГУ», — сказал Сунцяо «Шон» Вей, доцент кафедры геологических наук факультета наук о Земле и окружающей среде МГУ, который был коллегой Чена. «После того, как разразилась пандемия, Чен сделала свои лекции и исследовательские дискуссии доступными на Zoom, в которых могли участвовать исследователи и студенты со всего мира. Так многие сейсмологи по всему миру узнали МГУ».

Ее встречи были местом, где могли присутствовать одаренные студенты, кандидаты в докторанты или просто все, кто был заинтересован. Чен пригласила будущих аспирантов, а также опытных сейсмологов со всего мира присоединиться к ее виртуальным звонкам.

Чен глубоко заботилась о благополучии и карьере своих учеников. Она способствовала созданию инклюзивной и междисциплинарной среды, в которой она поощряла своих студентов и докторантов становиться всесторонне развитыми учеными и строить долгосрочное сотрудничество. Она даже проводила виртуальные семинары о жизни за пределами академии, чтобы помочь студентам развивать свою карьеру и хобби. Чен подавал пример: она была заядлым футболистом и умела танцевать танго.

Разнообразие в науке было еще одной областью, к которой Чен испытывал сильные чувства. Она защищала и отстаивала исследовательские возможности для женщин и недостаточно представленных групп. Чтобы почтить память Чен, ее коллеги создали мемориальную стипендию ее имени, чтобы оказывать поддержку аспирантам в увеличении разнообразия в вычислительных науках и науках о Земле. В знак уважения к ее жизни и любви к садоводству коллеги Чен также посадили памятное дерево на площади Инженерного корпуса на территории кампуса МГУ.

Чен была настоящим лидером в своей области и в 2020 году была удостоена награды Национального научного фонда «Ранняя карьера факультета» за проведение подробных сейсмических изображений Северной Америки для изучения твердой внешней оболочки Земли.

«В ней было так много энергии, — сказал Магуайр. «Она сосредоточилась на том, чтобы люди могли добиться успеха, в то время как она была невероятно успешной».

Исследование Магуайра, демонстрирующее часть наследия Чена, опубликовано в журнале Science .

Использованная литература:

«Накопление магмы на глубинах прежних риолитовых хранилищ под Йеллоустонской кальдерой», Росс Магуайр, Брэндон Шмандт, Цзяци Ли, Ченгксин Цзян, Гуолян Ли, Джастин Уилгус и Мин Чен, 1 декабря 2012 г., Science .
DOI: 10.1126/science.ade0347

«Что находится под Йеллоустоуном? Магмы больше, чем считалось ранее, но она может быть не извергаемой», Кари М. Купер, 1 декабря 2012 г., Наука .
DOI: 10.1126/science.ade8435

Мичиганский государственный университет
Дата публикации: 2022.12.04