ما الذي يقع تحت بركان يلوستون؟ ضعف ما كان يعتقده الصهارة

كالديرا يلوستون ، الذي يشار إليه أحيانًا باسم بركان يلوستون الخارق ، هو كالديرا بركاني وبركان هائل في متنزه يلوستون الوطني في غرب الولايات المتحدة. يبلغ قياس كالديرا 43 × 28 ميلاً (70 × 45 كيلومترًا).

تترك خبرة الباحث وطاقته وتعاطفه إرثًا.

ساهم الباحث الراحل في جامعة ولاية ميشيغان ، مين تشين ، في التصوير المقطعي الزلزالي الجديد لرواسب الصهارة تحت بركان يلوستون.

عندما كان روس ماغواير باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة ولاية ميشيغان (MSU) ، أراد دراسة حجم وتوزيع الصهارة المنصهرة تحت بركان يلوستون. استخدم ماجواير تقنية تسمى التصوير المقطعي الزلزالي ، والتي تستخدم الاهتزازات الأرضية المعروفة باسم الموجات الزلزالية لإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد لما يحدث تحت سطح الأرض. باستخدام هذه الطريقة ، كان Maguire قادرًا على إنشاء صورة لإطار غرفة الصهارة التي توضح مكان وجود الصهارة. لكن هذه ليست صورًا واضحة تمامًا.

قال ماغواير ، وهو الآن أستاذ مساعد في جامعة إلينوي أوربانا شامبين (UIUC): “كنت أبحث عن أشخاص خبراء في نوع معين من التصوير المقطعي الزلزالي القائم على الحاسوب يسمى التصوير المقطعي الموجي”. “كان مين تشين حقًا خبيرًا عالميًا في هذا الأمر.”

كان مين تشين أستاذًا مساعدًا في جامعة ولاية ميشيغان في قسم الرياضيات والعلوم والهندسة الحاسوبية وقسم علوم الأرض والبيئة في كلية العلوم الطبيعية. باستخدام قوة الحوسبة الفائقة ، طور تشين الطريقة المطبقة على صور ماجواير لنمذجة أكثر دقة لكيفية انتشار الموجات الزلزالية عبر الأرض. أدى إبداع ومهارة تشين إلى التركيز على هذه الصور بشكل أكثر وضوحًا ، وكشف المزيد من المعلومات حول كمية الصهارة المنصهرة تحت بركان يلوستون.

قال ماجواير: “لم نشهد زيادة في كمية الصهارة”. “لقد رأينا للتو صورة أوضح لما كان موجودًا بالفعل.”

مين تشين. الائتمان: جامعة ولاية ميشيغان

أظهرت الصور السابقة أن بركان يلوستون يحتوي على تركيز منخفض من الصهارة – 10٪ فقط – محاط بإطار بلوري صلب. كنتيجة لهذه الصور الجديدة ، وبمساهمات رئيسية من تشين ، تمكن ماجواير وفريقه من رؤية ضعف هذه الكمية من الصهارة الموجودة في نظام الصهارة في يلوستون.

وقال ماجواير “لكي نكون واضحين ، لا يشير الاكتشاف الجديد إلى احتمال حدوث ثوران مستقبلي”. “سيتم التقاط أي علامات على تغييرات في النظام من خلال شبكة الأدوات الجيوفيزيائية التي تراقب يلوستون باستمرار.”

لسوء الحظ ، لم يتمكن تشين من رؤية النتائج النهائية. تستمر وفاتها غير المتوقعة في عام 2021 في إرسال موجات الصدمة في جميع أنحاء مجتمع علوم الأرض ، الذي يحزن على فقدان شغفها وخبرتها.

قال Songqiao “Shawn” Wei ، أستاذ مساعد موهوب في العلوم الجيولوجية في قسم علوم الأرض والبيئة بجامعة MSU ، والذي كان زميلًا لـ Chen: “لا يزال علم الزلازل الحسابي جديدًا نسبيًا في جامعة ولاية ميشيغان”. “بمجرد انتشار الوباء ، جعلت تشين محاضراتها ومناقشاتها البحثية متاحة على Zoom حيث يمكن للباحثين والطلاب من جميع أنحاء العالم المشاركة. هذه هي الطريقة التي تعرف بها الكثير من علماء الزلازل في جميع أنحاء العالم على جامعة ولاية ميشيغان “.

كانت اجتماعاتها مكانًا يُرحب فيه بحضور الطلاب الجامعيين الموهوبين أو المرشحين لما بعد الدكتوراه أو ببساطة أي شخص مهتم. كان لدى تشين طلاب دراسات عليا محتملون بالإضافة إلى علماء زلازل متمرسين من جميع أنحاء العالم ينضمون إلى مكالماتها الافتراضية.

اهتمت تشين بعمق برفاهية طلابها ووظائفهم. لقد عززت بيئة شاملة ومتعددة التخصصات شجعت فيها طلابها ومرشحي ما بعد الدكتوراه على أن يصبحوا علماء على دراية جيدة وبناء علاقات تعاون طويلة الأجل. حتى أنها عقدت ندوات افتراضية حول الحياة خارج الأوساط الأكاديمية لمساعدة الطلاب على رعاية حياتهم المهنية وهواياتهم. ضربت تشين بمثال: كانت لاعبة كرة قدم شغوفة وتعرف كيف ترقص التانغو.

كان التنوع في العلوم مجالًا آخر شعر به تشين بقوة. ودافعت ودافعت عن فرص البحث للنساء والمجموعات الممثلة تمثيلا ناقصا. لتكريم تشين ، ابتكر زملاؤها الزمالة التذكارية باسمها لتقديم الدعم لطلاب الدراسات العليا لزيادة التنوع في العلوم الحاسوبية وعلوم الأرض. في تكريم آخر لحياتها وحبها للبستنة ، زرع زملاؤها أيضًا شجرة تذكارية في ساحة المبنى الهندسي في حرم جامعة ولاية ميشيغان.

كانت تشين حقًا رائدة في مجالها وتم تكريمها باعتبارها جائزة National Science Foundation Early CAREER متلقي في عام 2020 لإجراء تصوير زلزالي تفصيلي لأمريكا الشمالية لدراسة الغلاف الخارجي الصلب للأرض.

قال ماجواير: “كان لديها الكثير من الطاقة”. “لقد ركزت على ضمان أن يكون الناس ناجحين بينما كانت ناجحة بشكل لا يصدق.”

نُشر بحث ماجواير ، الذي يعرض جزءًا من تراث تشين ، في المجلة علوم.

مراجع:

“تراكم الصهارة في أعماق تخزين الريوليت السابق أسفل يلوستون كالديرا” بقلم روس ماجواير ، وبراندون شماندت ، وجياكي لي ، وتشينجكسين جيانغ ، وجوليانج لي ، وجوستين ويلجوس ، ومين تشين ، 1 ديسمبر 2012 ، علوم.
DOI: 10.1126 / science.ade0347

“ما الذي يكمن تحت يلوستون؟ يوجد المزيد من الصهارة أكثر مما تم التعرف عليه سابقًا ، ولكنها قد لا تكون قابلة للانفجار “بقلم كاري إم كوبر ، 1 كانون الأول (ديسمبر) 2012 ، علوم.
DOI: 10.1126 / science.ade8435