斯坦福大学 | 地球在煮什么?斯坦福大学的Ayla Pamukçu想知道答案

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斯坦福大学 | 地球在煮什么?斯坦福大学的Ayla Pamukçu想知道答案

指南者留学 2023-01-17 13:41:03 阅读量：1245

指南者留学全国统一咨询热线：<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>，全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。Ayla Pamukçu是地球与行星科学的助理教授，她最初对地质学感兴趣是因为她的好奇心得到了一个简单的贡献:一位家族朋友送给她一盒岩石和矿物质。七岁时，她发现这些闪闪发光、色彩缤纷、复杂的收藏品令人着迷。   随着年龄的增长，Pamukçu不断地回顾那些收藏，最终了解了足够多的内容，并在当地的公共图书馆展出。她回忆说，随着时间的推移，在她追求其他兴趣的同时，添加各种各样的东西是一个业余项目。   “矿物有这种非常美丽的对称，我最终意识到我喜欢这种对称。”Pamukçu说。“我还喜欢它们基本上是化学的结果——它们的形成没有受到人类手的影响，它们的颜色和对称性来自复杂的化学过程。”   在她斯坦福大学的办公室里，Pamukçu被来自世界各地的样本包围着。她耳朵里戴着玄武岩，脖子上戴着石英水晶，在讨论它们的起源时，她会容光焕发，毫不犹豫地说出她(很多)最喜欢的东西。她在很小的时候就发现了与地球科学的联系，她把帮助下一代找到他们的石头盒子作为自己的使命——无论是字面上的还是比喻上的。   “多年以后，送我那盒石头的人告诉我，他以前给过很多孩子这样的盒子，但是我用它做了一些事情。”她回忆说。“很多孩子都觉得岩石和矿物令人兴奋。我真的很想知道为什么这种魅力会消失，所以我热衷于与K到12年级的学生互动，培养他们对地质和周围自然世界的好奇心。”   了解地球 作为斯坦福大学多尔可持续发展学院地球与行星科学系的一部分，Pamukçu与研究人员一起致力于探究地球和其他行星的历史。他们的努力为深入了解当今的可持续性问题奠定了基础，如海平面上升、气候变化、自然资源、生物多样性、自然灾害等。   虽然该系的许多教员探索了在地质时间中具有深刻进化后果的部分历史，Pamukçu主要关注对地球过去产生了一些最直接影响的火山活动:超级火山爆发。这些巨大的、爆炸性的火山爆发释放出如此多的岩浆，以至于下面的地球坍塌了，在它的尾迹上留下了一个类似火山口的破火山口。   根据岩石记录，超级火山爆发在地球历史上发生过很多次，但在人类历史上却从未发生过。该领域的专家正在努力了解今天地球表面下可能发生的事情，以及它能告诉我们关于未来超级喷发的什么信息。   “通常当我们想到火山爆发时，我们会想到像夏威夷大岛或圣海伦斯火山这样的火山。这些火山的典型喷发可能会产生很大的影响，但它们实际上是相对较小的喷发。”Pamukçu说。“主要的区别是喷发的岩浆量——超级喷发涉及的岩浆比我们习惯在新闻中听到的更常见的喷发多三到四个数量级。”   超级火山喷发是指在数天到一年的时间里，数百到数千立方英里的岩浆剧烈喷发，它可以将大片地区埋在厚厚的火山灰中，并使大气中充满气体，极大地影响全球气候。虽然超级火山爆发在世界各地都有发生，但科学家表示，马上发生的可能性极低。   但对火山学家来说，任何类型的喷发都是令人兴奋的。   “没有什么比看到岩浆从火山中喷发更有影响力的了——你看到的是地球的内部在喷发。这真的令人敬畏。”Pamukçu说。“每次火山爆发，我都很嫉妒我不在那里。我曾向母亲承诺，为了她的理智，我将专注于那些已经灭绝或至少处于休眠状态的系统。这些系统令人兴奋——还有很多东西要学。但是，私下里，我也喜欢在活跃的人身上工作。”   冒险去野外 Pamukçu的工作把她带到了附近的地方，比如加州毕晓普的长谷，以及远离家乡的地方，包括新西兰的陶浦，甚至南极洲。   她研究的一个新方面包括找出更典型的喷发和超级喷发之间的异同。   Pamukçu说:“在某种程度上，了解小型火山喷发是我们更关心的事情，因为这些是我们最经常遇到的。”“我感兴趣的是了解超级喷发是否以及如何与较小的喷发有关，以及我们对每种类型的喷发的了解如何告诉我们另一种。”   她最近的一篇出版物探索了新西兰陶普火山中心两次不同规模的古代火山爆发。研究小组的发现表明，两次喷发的岩浆在喷发前在地壳中停留的时间大致相同。   “这表明，岩浆停留时间较短并不意味着喷发规模较小。似乎还有其他一些东西控制着它是一次巨大的喷发还是一次较小的喷发。”她说。   像Pamukçu小时候收集的晶体使这样的项目成为可能。通过测量火山岩中晶体的大小和组成，以及其中包裹物的组成和形状(岩浆的小泡和困在其中的其他矿物质)，科学家可以估计岩浆的温度、岩浆在地下储存的深度以及喷发前储存的时间等条件。   她说:“我们可以把一个晶体切成两半，然后成像，然后我们可以分析晶体的不同部分，估计温度和压力，还可以观察岩浆随着时间的变化。”“当我们对许多不同的晶体进行分析时，我们可以看到趋势、模式和复杂性。”   建立一种技术 Pamukçu实验室使用的另一个工具是她在大学期间帮助构思的，这也激发了她继续进行地质学研究的热情。   从芝加哥大学获得学士学位的Pamukçu说:“实际上我并没有想过我会进入地质学领域，但在我的第一个季度，我的学术顾问建议我尝试地质学入门课程。”“我在那些课上表现很差，但我真的很喜欢这个系。它和我们这里的系很相似，因为它的师生比例很小，所以你可以很容易地参与研究，与教师和研究生互动。”   Pamukçu的本科生研究包括定期访问阿贡国家实验室的高级光子源，该实验室距离芝加哥大学有30分钟的车程。她在那里的同步加速器的工作——一种通过环绕一个大环的加速电子束产生高强度x射线的机器——帮助开创了x射线断层扫描或Micro-CT技术的应用，以3D方式研究岩石和晶体。现在，这是她拿手的关键工具。   “我们基本上像在医院一样做CAT扫描，但是在一块石头或水晶上，而不是在一个人身上。这项技术使我们能够在不破坏样品的情况下查看材料内部并获得三维数据。”“它使我们能够看到岩石和晶体内部的东西，并对我们所看到的东西的纹理——形状、大小和位置——进行非常精确的限制，否则我们将无法使用更传统的技术。”   传递爱 有了这些日益复杂的工具集，更多的地球历史可以被揭示。并且，Pamukçu希望更多的学生能找到通往地球科学的道路。   对她来说，这段旅程包括探索她的几个爱好。高中毕业时，Pamukçu对烹饪和考古的兴趣几乎和她对岩石和矿物的兴趣一样大。在决定让她的厨房实验保持随意之后，她采取了类似的方法来学习岩石:在投身学术界之前，她追随自己的好奇心。   在高中时，她有机会在一个萤石矿工作了一个夏天。本科期间，她在系里参与了岩浆的研究，并在美国自然历史博物馆的夏季本科生研究体验(REU)中对缅甸红宝石的结晶进行了研究。最后，富布赖特基金把她带到了土耳其，Pamukçu在一年的时间里探索了考古学和地质学的交叉领域。   她说:“这些都是很棒的经历，它们确实并将继续影响和塑造我，但我最终决定攻读地质学研究生院，因为关于岩浆和矿物，我还有很多东西想学。”   Pamukçu网站希望人们了解地质学所能提供的东西，也希望那些迷恋岩石和矿物的孩子们能坚持下去。因此，她参与了几个旨在让学生接触地质学的多样性的项目，包括Skype科学家，给Pre-Scientist的信，湾区科学节，以及地球科学和工程项目(SURGE)的可持续性本科生研究。   Pamukçu说:“我很幸运，在我成长的过程中，身边有各种各样的人，他们让我接触到了很多东西。反过来，我想让尽可能多的人接触到岩石带来的兴奋。”   她还看到，已经学习计算机科学、化学、材料科学和生物学等学科的学生有机会找到与地质学的交集。“我喜欢地质学的原因之一是它是一门应用科学。我们可以从物理、化学和生物学等领域汲取基础知识，应用它们来了解地球的过去，并了解地球未来可能会发生什么。”   “我们走到野外，在实验室做实验，用仪器分析从宏观到微观尺度的材料，我们用图像处理和数值模型等计算机做事情。在这个研究领域，每一种兴趣都有一个地方，我们可以与如此广泛的人合作——我希望学生们看到这一点。”   <blockquote> 注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。 </blockquote>

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