Was liegt unter dem Vulkan Yellowstone? Doppelt so viel, wie Magma dachte

Die Yellowstone-Caldera, manchmal auch als Yellowstone-Supervulkan bezeichnet, ist eine vulkanische Caldera und ein Supervulkan im Yellowstone-Nationalpark im Westen der Vereinigten Staaten. Die Caldera misst 43 mal 28 Meilen (70 mal 45 Kilometer).

Das Fachwissen, die Energie und das Mitgefühl des Gelehrten hinterlassen ein Vermächtnis.

Der verstorbene Forscher der Michigan State University, Min Chen, steuerte eine neue seismische Tomographie von Magmaablagerungen unter dem Yellowstone-Vulkan bei.

Als Ross Maguire Postdoktorand an der Michigan State University (MSU) war, wollte er das Volumen und die Verteilung von geschmolzenem Magma unter dem Vulkan Yellowstone untersuchen. Maguire verwendete eine Technik namens seismische Tomographie, die Bodenvibrationen, die als seismische Wellen bekannt sind, verwendet, um ein 3-D-Bild von dem zu erstellen, was unter der Erdoberfläche vor sich geht. Mit dieser Methode konnte Maguire ein Bild des Magmakammerfensters erstellen, das zeigt, wo sich das Magma befand. Aber das sind nicht ganz klare Bilder.

„Ich suchte nach Leuten, die Experten für eine bestimmte Art von rechnerbasierter seismischer Tomographie namens Wellenform-Tomographie sind“, sagte Maguire, jetzt Assistenzprofessor an der University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC). „Min Chen war wirklich ein Weltklasse-Experte in dieser Angelegenheit.“

Min Chen war Assistenzprofessorin an der MSU im Department of Computational Mathematics, Science, and Engineering und im Department of Earth and Environmental Sciences am College of Natural Sciences. Unter Verwendung von Supercomputing-Leistung entwickelte Chen die Methode, die auf Maguires Bilder angewendet wurde, um genauer zu modellieren, wie sich seismische Wellen durch die Erde ausbreiten. Chens Einfallsreichtum und Können führten dazu, dass diese Bilder schärfer fokussiert wurden und mehr Informationen über die Menge an Magma preisgaben, die unter dem Yellowstone-Vulkan geschmolzen war.

„Wir haben keine Zunahme der Magmamenge gesehen“, sagte Maguire. „Wir haben einfach ein klareres Bild von dem gesehen, was wirklich da war.“

Maine Chen. Bildnachweis: Michigan State University

Frühere Bilder zeigten, dass der Yellowstone-Vulkan eine geringe Magmakonzentration aufweist – nur 10 % – umgeben von einem soliden kristallinen Gerüst. Als Ergebnis dieser neuen Bilder und mit wichtigen Beiträgen von Chen konnten Maguire und sein Team doppelt so viel Magma sehen, wie im Yellowstone-Magmasystem vorhanden war.

„Um es klar zu sagen, die neue Entdeckung weist nicht auf die Möglichkeit eines zukünftigen Ausbruchs hin“, sagte Maguire. „Alle Anzeichen von Veränderungen im System werden vom Netzwerk geophysikalischer Instrumente erfasst, die Yellowstone ständig überwachen.“

Leider konnte Chen die Endergebnisse nicht sehen. Ihr unerwarteter Tod im Jahr 2021 sendet weiterhin Schockwellen durch die Erdwissenschaftsgemeinschaft, die den Verlust ihrer Leidenschaft und ihres Fachwissens betrauert.

„Computerseismologie ist an der MSU noch relativ neu“, sagte Songqiao „Shawn“ Wei, ein begabter Assistenzprofessor für Geowissenschaften am Department of Earth and Environmental Sciences der MSU, der ein Kollege von Chen war. „Als die Pandemie ausbrach, stellte Chen ihre Vorträge und Forschungsdiskussionen auf Zoom zur Verfügung, an denen Forscher und Studenten aus der ganzen Welt teilnehmen konnten. So lernten viele Seismologen auf der ganzen Welt die MSU kennen.“

Seine Treffen waren ein Ort, an dem talentierte Studenten, Postdoc-Kandidaten oder einfach alle Interessierten willkommen waren. Chen hat potenzielle Doktoranden sowie erfahrene Seismologen aus der ganzen Welt zu ihren virtuellen Anrufen eingeladen.

Chen kümmerte sich sehr um das Wohlergehen und die Karrieren ihrer Schüler. Sie hat ein ganzheitliches, interdisziplinäres Umfeld gefördert, in dem sie ihre Studenten und Postdoktoranden ermutigt, gut informierte Wissenschaftler zu werden und langfristige Kooperationen aufzubauen. Es hat sogar virtuelle Seminare über das Leben außerhalb der Wissenschaft abgehalten, um Studenten dabei zu helfen, ihre Karrieren und Hobbys zu pflegen. Chen gab ein Beispiel: Sie war eine begeisterte Fußballspielerin und wusste, wie man Tango tanzt.

Vielfalt in den Wissenschaften war ein weiterer Bereich, der Chen sehr am Herzen lag. Sie befürwortete und setzte sich für Forschungsmöglichkeiten für Frauen und unterrepräsentierte Gruppen ein. Um Chen zu ehren, schufen ihre Klassenkameraden Gedächtnisgemeinschaft In seinem Namen, um Doktoranden dabei zu unterstützen, die Vielfalt in Computerwissenschaften und Geowissenschaften zu erhöhen. Als weitere Hommage an ihr Leben und ihre Liebe zur Gartenarbeit pflanzten ihre Klassenkameraden auch einen Gedenkbaum im Hof ​​des Ingenieurgebäudes auf dem MSU-Campus.

Chen war eine echte Pionierin auf ihrem Gebiet und wurde mit dem Early CAREER Award der National Science Foundation ausgezeichnet Empfänger im Jahr 2020, um eine detaillierte seismische Bildgebung von Nordamerika durchzuführen, um die feste äußere Hülle der Erde zu untersuchen.

„Sie hatte viel Energie“, sagte Maguire. „Sie konzentrierte sich darauf, sicherzustellen, dass die Menschen erfolgreich waren, während sie unglaublich erfolgreich war.“

Maguires Forschung, die einen Teil von Chens Vermächtnis darstellt, wird in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaften.

Verweise:

„Magma Accretion Deep in the Former Rhyolite Storage Beneath the Yellowstone Caldera“ von Ross Maguire, Brandon Schmandt, Jiaki Li, Chengxin Jiang, Juliang Li, Justin Wilgus und Min Chen, 1. Dezember 2012, hier erhältlich. Wissenschaften.
DOI: 10.1126/science.ade0347

„Was liegt unter Yellowstone? Es gibt mehr Magma als bisher angenommen, aber es könnte nicht ausbrechen“, von Carrie M. Cooper, 1. Dezember 2012, hier verfügbar. Wissenschaften.
DOI: 10.1126/science.ade8435