Τι βρίσκεται κάτω από το ηφαίστειο Yellowstone; Διπλάσια από όσο νόμιζε ο Μάγμα

Η τεχνογνωσία, η ενέργεια και η συμπόνια του μελετητή αφήνουν μια κληρονομιά.

Ο αείμνηστος ερευνητής του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, Min Chen, συνέβαλε με νέα σεισμική τομογραφία κοιτασμάτων μάγματος κάτω από το ηφαίστειο Yellowstone.

Όταν ο Ross Maguire ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Michigan State University (MSU), ήθελε να μελετήσει τον όγκο και την κατανομή του λιωμένου μάγματος κάτω από το ηφαίστειο Yellowstone. Ο Maguire χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται σεισμική τομογραφία, η οποία χρησιμοποιεί δονήσεις του εδάφους γνωστές ως σεισμικά κύματα για να δημιουργήσει μια τρισδιάστατη εικόνα του τι συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια της Γης. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, ο Maguire μπόρεσε να δημιουργήσει μια εικόνα του παραθύρου του θαλάμου μάγματος που δείχνει πού ήταν το μάγμα. Αλλά αυτές δεν είναι εντελώς σαφείς εικόνες.

«Έψαχνα για ανθρώπους που ήταν ειδικοί σε έναν συγκεκριμένο τύπο σεισμικής τομογραφίας με υπολογιστή που ονομάζεται τομογραφία κυματομορφής», είπε ο Maguire, τώρα επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign (UIUC). “Ο Min Chen ήταν πραγματικά ένας παγκοσμίου επιπέδου ειδικός σε αυτό το θέμα.”

Ο Min Chen ήταν επίκουρος καθηγητής στο MSU στο Τμήμα Υπολογιστικών Μαθηματικών, Επιστήμης και Μηχανικής και στο Τμήμα Επιστημών Γης και Περιβάλλοντος στο Κολλέγιο Φυσικών Επιστημών. Χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστική ισχύ, ο Chen ανέπτυξε τη μέθοδο που εφαρμόστηκε στις εικόνες του Maguire για να μοντελοποιήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια πώς διαδίδονται τα σεισμικά κύματα στη Γη. Η εφευρετικότητα και η επιδεξιότητα του Τσεν οδήγησαν σε αυτές τις εικόνες να εστιαστούν πιο ευκρινώς, αποκαλύπτοντας περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα μάγματος που έχει λιωμένο κάτω από το ηφαίστειο Yellowstone.

«Δεν έχουμε δει αύξηση στην ποσότητα του μάγματος», είπε ο Maguire. «Απλώς είδαμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα του τι ήταν πραγματικά εκεί».

Μέιν Τσεν. Πίστωση: Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν

Προηγούμενες εικόνες έδειξαν ότι το ηφαίστειο Yellowstone έχει χαμηλή συγκέντρωση μάγματος -μόλις 10%- που περιβάλλεται από ένα συμπαγές κρυσταλλικό πλαίσιο. Ως αποτέλεσμα αυτών των νέων εικόνων, και με σημαντικές συνεισφορές από τον Chen, ο Maguire και η ομάδα του μπόρεσαν να δουν διπλάσιο μάγμα από αυτό που υπήρχε στο σύστημα μάγματος Yellowstone.

«Για να είμαστε σαφείς, η νέα ανακάλυψη δεν υποδεικνύει την πιθανότητα μελλοντικής έκρηξης», είπε ο Maguire. «Οποιαδήποτε σημάδια αλλαγών στο σύστημα θα εντοπιστούν από το δίκτυο γεωφυσικών οργάνων που παρακολουθούν συνεχώς το Yellowstone».

Δυστυχώς, ο Τσεν δεν μπόρεσε να δει τα τελικά αποτελέσματα. Ο απροσδόκητος θάνατός της το 2021 συνεχίζει να προκαλεί σοκ σε όλη την επιστημονική κοινότητα της Γης, η οποία θρηνεί για την απώλεια του πάθους και της τεχνογνωσίας της.

«Η υπολογιστική σεισμολογία είναι ακόμα σχετικά νέα στο MSU», είπε ο Songqiao “Shawn” Wei, ένας ταλαντούχος επίκουρος καθηγητής γεωεπιστημών στο Τμήμα Γης και Περιβαλλοντικών Επιστημών του MSU, ο οποίος ήταν συνάδελφος του Chen. “Μόλις χτύπησε η πανδημία, η Τσεν έκανε τις διαλέξεις και τις ερευνητικές συζητήσεις της διαθέσιμες στο Zoom, όπου μπορούσαν να συμμετάσχουν ερευνητές και φοιτητές από όλο τον κόσμο. Έτσι γνώρισαν το MSU πολλοί σεισμολόγοι σε όλο τον κόσμο.”

Οι συναντήσεις του ήταν ένα μέρος όπου ταλαντούχοι προπτυχιακοί φοιτητές, υποψήφιοι μεταδιδάκτορες ή απλά οποιοσδήποτε ενδιαφερόμενος ήταν ευπρόσδεκτος να παρευρεθεί. Η Τσεν είχε πιθανούς μεταπτυχιακούς φοιτητές καθώς και έμπειρους σεισμολόγους από όλο τον κόσμο να συμμετάσχουν στις εικονικές της κλήσεις.

Η Τσεν νοιαζόταν βαθιά για την ευημερία και τη σταδιοδρομία των μαθητών της. Έχει καλλιεργήσει ένα ολιστικό, διεπιστημονικό περιβάλλον στο οποίο ενθαρρύνει τους φοιτητές και τους υποψήφιους μεταδιδακτορικούς της να γίνουν καλά ενημερωμένοι μελετητές και να οικοδομήσουν μακροχρόνιες συνεργασίες. Έχει διοργανώσει ακόμη και εικονικά σεμινάρια για τη ζωή έξω από τον ακαδημαϊκό χώρο για να βοηθήσει τους μαθητές να καλλιεργήσουν τη σταδιοδρομία και τα χόμπι τους. Η Τσεν έδωσε ένα παράδειγμα: Ήταν μανιώδης ποδοσφαιρίστρια και ήξερε να χορεύει ταγκό.

Η διαφορετικότητα στις επιστήμες ήταν ένας άλλος τομέας για τον οποίο ένιωθε έντονα ο Τσεν. Υποστήριξε και υποστήριξε ευκαιρίες έρευνας για γυναίκες και υποεκπροσωπούμενες ομάδες. Για να τιμήσουν την Τσεν, οι συμμαθητές της δημιούργησαν Μνημονική Συντροφιά Στο όνομά του να παρέχει υποστήριξη σε μεταπτυχιακούς φοιτητές για την αύξηση της ποικιλομορφίας στις υπολογιστικές επιστήμες και τις επιστήμες της γης. Σε ένα άλλο αφιέρωμα στη ζωή και την αγάπη της για την κηπουρική, οι συμμαθητές της φύτεψαν επίσης ένα αναμνηστικό δέντρο στην αυλή του Μηχανικού Κτηρίου στην πανεπιστημιούπολη του MSU.

Η Chen ήταν πραγματικά πρωτοπόρος στον τομέα της και τιμήθηκε ως Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών Early CAREER Award παραλήπτης το 2020 για να πραγματοποιήσει μια λεπτομερή σεισμική απεικόνιση της Βόρειας Αμερικής για να μελετήσει το συμπαγές εξωτερικό κέλυφος της Γης.

«Είχε πολλή ενέργεια», είπε ο Maguire. «Επικεντρώθηκε στο να διασφαλίσει ότι οι άνθρωποι ήταν επιτυχημένοι, ενώ εκείνη ήταν απίστευτα επιτυχημένη».

Η έρευνα του Maguire, η οποία παρουσιάζει μέρος της κληρονομιάς του Chen, δημοσιεύεται στο περιοδικό Επιστήμες.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

“Συσσώρευση Magna στα βάθη της πρώην αποθήκευσης ρυόλιθου κάτω από την καλντέρα του Yellowstone” Από τους Ross Maguire, Brandon Schmandt, Jiaki Li, Chengxin Jiang, Juliang Li, Justin Wilgus και Min Chen, 1 Δεκεμβρίου 2012, Διαθέσιμο εδώ. Επιστήμες.
DOI: 10.1126/science.ade0347

“Τι βρίσκεται κάτω από το Yellowstone; Υπάρχει περισσότερο μάγμα από ό,τι είχε αναγνωριστεί προηγουμένως, αλλά μπορεί να μην εκραγεί”, από την Carrie M. Cooper, 1 Δεκεμβρίου 2012, Διαθέσιμο εδώ. Επιστήμες.
DOI: 10.1126/science.ade8435