Эмили Кляйн

Эмили М. Кляйн
Альма-матер	Колумбийский университет Барнард Колледж
Награды	Медаль Ф.В. Кларка (1992)
Научная карьера
Учреждения	Университет Дьюка
Диссертация	Геохимия базальтов океанских хребтов: мантийные процессы, выявленные по основным элементам, микроэлементам и изотопным вариациям   (1989)

Эмили М. Кляйн — профессор геологии и геохимии в Университете Дьюка . Она изучает извержения вулканов и процесс образования океанической коры . Она провела более тридцати лет, исследуя геологию срединно-океанических хребтов и определила важность физических условий плавления мантии для химического состава базальта .

Ранняя жизнь и образование

Эмили Кляйн родилась в Лос-Анджелесе, Калифорния. В детстве Кляйн очень интересовалась медициной, поскольку она всегда была рядом со своим отцом, который был врачом. По субботам она работала в офисе, что побудило ее работать волонтером в местной больнице и женской клинике. Она также всегда посещала курсы естественных наук в школе и участвовала в научных проектах и ​​летних научных программах. Она настолько заинтересовалась и увлеклась медицинской наукой, что подумала, что сама станет врачом. Когда она переехала в Нью-Йорк, чтобы поступить в Барнард-колледж , она, однако, стала больше интересоваться английским языком и письмом. Хотя она по-прежнему увлекалась наукой и продолжала посещать научные курсы, теперь она преследовала свою большую страсть к писательству, будь то журналистика, творческое письмо и многое другое. Она стала редактором газеты и, наконец, получила специальность по английскому языку.

После окончания Барнард-колледжа в 1979 году она на какое-то время стала научным писателем, но вскоре устроилась на работу в Колледж врачей и хирургов Колумбийского университета в качестве лаборанта по физиологии. Здесь она приняла участие во многих полевых исследовательских проектах, где делала все понемногу: от написания предложений до проведения лабораторных работ и экспериментов, до описания и представления результатов исследований. Одно из таких исследований заключалось в изучении колонии обезьян в Пуэрто-Рико . Она заинтересовалась геологией и заработала кредиты на обучение на курсах в Колумбийском университете . Именно в то время, когда она работала исследователем, она случайно наткнулась на группу геологов и, следовательно, по-настоящему заинтересовалась этой областью. Хотя в бакалавриате она никогда не посещала курсы геологии , ее обширный опыт в других науках позволил ей легко перейти в область геологии. Она начала посещать курсы геологии в Колумбийском университете , где работала в то время, и вскоре была принята в аспирантуру, где получила степень магистра геологии. Позже она получила здесь докторскую степень. Ее академическое образование и опыт работы лаборантом привели ее к тому, что она стала геохимиком.

Во время учебы в аспирантуре, изучая геохимию, она участвовала в морских экспедициях для изучения океанической коры и новой идеи тектоники плит. Поскольку идея тектоники плит была новой для этой области, она решила сделать это своей основной областью исследований. Она также исследовала химический состав вулканических пород, собранных на срединно-океанических хребтах по всему миру. В 1987 году она была награждена Премией памяти Брюса К. Хизена за докторскую диссертацию. Во время учебы в Колумбийском университете она работала с Чарльзом Ленгмюром над изучением базальтов срединно-океанических хребтов , и вместе они подготовили множество статей, которые принесли ее имени все большее признание в области геологии. Ленгмюр и Кляйн продемонстрировали, что химический состав базальта коррелирует с физической средой, из которой базальт добывается; включая глубину и толщину океанической коры . Эта работа ознаменовала сдвиг парадигмы в понимании петрогенезиса .

Исследования и карьера

Кляйн занимается геологией и геохимией более 40 лет. Ее исследования были сосредоточены на океанической коре, в частности, на глубоководных исследованиях по отслеживанию движения тектонических плит. Она также увлеклась анализом вулканической активности и исследовала химические процессы подводной вулканической активности. Она по-прежнему активно занимается своей карьерой, продолжая путешествовать и совершать морские экскурсии для сбора исследований и данных. Ее последний круиз включал сбор данных с использованием картографической технологии «эхолот». Эта технология использует звуковые лучи для измерения топографических структур на дне океана. Кляйн продолжает свои исследования, даже когда не участвует в морских экспедициях. Большая часть ее открытий происходит в химической лаборатории. Совсем недавно она работала над плавлением базальтовой породы (вулканической породы), чтобы теоретизировать, как изменяются и развиваются океанские хребты. Плавление базальтовой породы представляет собой обширный процесс, который требует измельчения породы на мелкие кусочки, затем измельчения ее до состояния порошка и, наконец, нагревания до 1200 градусов, чтобы определить точку плавления. После окончания университета она получила много предложений и возможностей, но вместо этого решила преподавать в Университете Дьюка в надежде вдохновить студентов на изучение наук о Земле.

Кляйн поступил на работу в Университет Дьюка в качестве доцента в 1989 году. В 2005 году ей присвоено звание профессора. Частично причиной этого решения было то, что она вышла замуж и хотела создать семью. Теперь ей действительно нравится преподавать в бакалавриате, и особенно ей нравится открывать умы молодых студентов новым идеям и знакомить их с обширной областью научных исследований и исследований. В этом семестре (2021 г.) она совместно преподает (с коллегой по факультету инженерного факультета) проект. курс под названием: Энергетика и окружающая среда: дизайн и инновации. Она также чрезвычайно увлечена поддержкой женщин и недостаточно представленных меньшинств в науке. Она заметила, что многие женщины довольно рано бросают науку, поэтому пытается вдохновить их остаться и продолжить карьеру в этой области. С 2004 по 2012 год Кляйн занимала должность директора программы стипендиатов Болдуина в Университете Дьюка , которая предоставляет студенткам лидерские возможности. Кляйн был назначен заведующим кафедрой наук о Земле и океане в Никольской школе в 2017 году.

Кляйн изучает движение магмы в океанической коре . Ее интересует срединно-океанический хребет , пояс вулканов, окружающий земной шар, включая Срединно-Атлантический хребет . Кляйн участвовал в более чем одиннадцати океанографических круизах, исследуя Начинающийся хребет, Гесс-дип и Пито-дип-рифт. Она использует подводные аппараты с дистанционным управлением для составления карт глубин океана и направляет подводные суда для сбора образцов горных пород. Она помещает эти камни в печь , затем анализирует химический состав камней с помощью спектрометров . В основном ее интересуют кремнезем , железо , магний и алюминий , а также анализируются микроэлементы, такие как медь , ванадий и уран . Во время круиза на теплоходе «Атлантис» Кляйн обнаружил новые глубоководные гидротермальные источники в Тихом океане . Из жерл, которые Кляйн назвал гидротермальными жерлами Медузы , выбрасываются горячие источники с потемневшей от железа водой. В 2018 году Кляйн принял участие в на теплоходе Sally Ride (AGOR-28) исследовании системы распространения Кокос-Наска .

Гесс Дип

Кляйн исследовал извержения вулканов и то, как они привели к образованию коры на дне океана. Чтобы исследовать это, она сосредоточилась на процессах, происходящих под дном океана, изучая движение магмы под земной корой. Она изучала химический состав лавы и собирала образцы со дна океана, чтобы увидеть различия в лаве. В 1999 году Кляйн отправился в путешествие для исследования глубокого разлома Гесса. Во время этого путешествия она нашла доказательства, опровергающие идею о том, что срединно-океанические хребты содержат магму, которая всегда поднимается из магматического очага на поверхность. Изучая состав лавы, она смогла получить ключевую информацию о температуре и давлении магмы под земной корой, а также определить ее происхождение. Кляйн исследовал образцы даек возле стенок рифта и предположил, что они образовались из одной и той же части магматического очага, что сделало их химический состав относительно одинаковым. Однако в ходе дальнейших исследований Кляйн обнаружил, что химическая структура даек явно отличается друг от друга. Это приводит к выводу, что дайки должны были возникнуть из отдельных магматических очагов. Благодаря результатам своих исследований она пришла к выводу, что в дайках Гессовой впадины есть магма, которая не достигает поверхности и содержит кристаллы и другие минералы, которые делают магму достаточно легкой, чтобы достичь поверхности моря. В конечном итоге Кляйн обнаружил, что магма не поднимается прямо на поверхность дна океана и что дайки нельзя химически идентифицировать только по составу лавы на морском дне. Исследователи должны учитывать, что магма может перемещаться вбок и подниматься в других частях магматического очага.

Зарождающийся Разлом

В 2002 году Кляйн отправился к Восточно-Тихоокеанскому поднятию для дальнейшего исследования тектонической плиты, названной Галапагосской микроплитой. Она хотела продолжить свою попытку найти образцы лавы из зарождающегося разлома. Они обнаружили вулканическую активность вдоль всего разлома, обнаружив, что это граница плиты и то, что могло быть вновь формирующейся микроплитой. Это открытие, по сути, заставило ученых переосмыслить исследования эволюции области микроплиты Галапагосских островов.

Семь глубин

Кляйн провел обширное исследование Пито Дип, подводной пропасти, чтобы лучше понять геологию под океаническим дном. Кляйн и другие ученые отправили под воду робота (Джейсона II), чтобы он сделал снимки и получил образцы лавы и камней для дальнейших испытаний. Основной целью исследования Pito Deep было получение информации об океанской коре. Это сложно сделать, поскольку в океане есть определенные места, где тектонические силы не позволяют получить доступ к земной коре с целью изучения. В бездне Пито тектонические силы вызывают большой разлом и разлом, что позволяет геологам, таким как Кляйн, заглянуть в более глубокие слои океанской коры.

Награды и почести

• 1987 Премия Мемориала Брюса К. Хизена
• 1992 Геохимического общества Медаль Ф. В. Кларка
• 1992 года молодым исследователям Национального научного фонда Премия
• , 2003 г. Геологического общества Америки Лекция Ингерсона
• 2006 г., научный сотрудник Университета Дьюка по басу
• Почетный профессор Университета Дьюка, 2018 г.
• 2022 г. Член Американской ассоциации развития науки.

Родители одной из студенток бакалавриата Кляйн пожертвовали 100 000 долларов на создание благотворительного фонда Эмили М. Кляйн.

Выберите академические работы

• Уильям Х. Шлезингер ; Эмили М. Кляйн ; Авнер Венгош (26 ноября 2020 г.). «Глобальный биогеохимический цикл фтора». Глобальные биогеохимические циклы . 34 (12). Бибкод : 2020GBioC..3406722S . дои : 10.1029/2020GB006722 . ISSN   0886-6236 . Викиданные   Q117743742 .
• Дебора К. Смит; Ганс Схоутен; Росс Парнелл-Тернер; и др. (июнь 2020 г.). «Эволюция распространения морского дна за оконечностью распространяющегося на запад центра распространения Кокос-Наска». Геохимия . 21 (6). Бибкод : 2020GGG....2108957S . дои : 10.1029/2020GC008957 . ISSN   1525-2027 . Викиданные   Q109333005 .
• Тинтин Чжэн; Цзянь Линь; Ганс Схоутен; Дебора Смит; Росс Парнелл-Тернер; Брайан Тухолк; Джонсон Канн; Эмили Кляйн (15 января 2020 г.), Изменения в структуре земной коры в районе тройного соединения Галапагосских островов , doi : 10.1002/ESSOAR.10501777.1 , Викиданные   Q117933552
• Уильям Х. Шлезингер ; Эмили М. Кляйн ; Авнер Венгош (6 марта 2018 г.). «Ответ Селину: Влияние человека на атмосферную нагрузку микроэлементов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (12): Е2668. Бибкод : 2018PNAS..115E2668S . дои : 10.1073/PNAS.1800958115 . ISSN   0027-8424 . ПМК   5866611 . ПМИД   29511107 . Викиданные   Q87981914 .
• Стейси Л. Уорман; Линкольн Ф. Пратсон; Джеффри А. Карсон; Эмили М. Кляйн (24 июня 2016 г.). «Глобальная скорость и распространение H ² газ, образующийся в результате серпентинизации в океанической литосфере». Geophysical Research Letters . 43 (12): 6435–6443. Bibcode : 2016GeoRL..43.6435W . doi : 10.1002/2016GL069066 . ISSN   0094-8276 . Wikidata   Q117933309 .
• Сюзанна М. Карботт ; Дебора К. Смит; Матильда Каннат ; Эмили М. Кляйн (6 февраля 2015 г.). «Тектоническая и магматическая сегментация Глобальной системы океанских хребтов: синтез наблюдений». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 420 (1): 249–295. дои : 10.1144/SP420.5 . ISSN   0305-8719 . Викиданные   Q64387071 .
• Эмили М. Кляйн ; Скотт М. Уайт; Джеймс Эндрю Наннери; и др. (декабрь 2013 г.). «Фотогеология морского дна и гидроакустическое моделирование местности в перекрывающемся центре распространения на 9 ° с.ш., Восточно-Тихоокеанское поднятие». Геохимия . 14 (12): 5146–5170. Бибкод : 2013GGG....14.5146K . дои : 10.1002/2013GC004858 . ISSN   1525-2027 . Викиданные   Q59788323 .
• Кристофер Л. Уотерс; Кеннет В.В. Симс; Эмили М. Кляйн ; Скотт М. Уайт; Марк К. Рейган; Гийом Жирар (май 2013 г.). «Подоконник и поверхность: связь молодого внеосевого вулканизма с подземным расплавом в перекрывающемся центре спрединга на 9 ° 03' с.ш. Восточно-Тихоокеанского поднятия». Письма о Земле и планетологии . 369–370: 59–70. Бибкод : 2013E&PSL.369...59W . дои : 10.1016/J.EPSL.2013.03.006 . ISSN   0012-821X . Викиданные   Q59788325 .
• В.Д. Ванлесс; Г-Н Перфит ; Э.М. Кляйн ; С. Уайт; В.И. Ридли (ноябрь 2012 г.). «Согласование геохимических и геофизических наблюдений за поступлением магмы и распределением расплава в перекрывающемся центре спрединга на 9 ° с.ш. Восточно-Тихоокеанского поднятия». Геохимия . 13 (11). Бибкод : 2012GGG....1311005W . дои : 10.1029/2012GC004168 . ISSN   1525-2027 . Викиданные   Q59788329 .
• Майкл Перфит ; В. Дорси Уэнлесс; В. Ян Ридли; и др. (1 марта 2012 г.). «Геохимия лавы как исследование формирования коры на Восточно-Тихоокеанском поднятии». Океанография . 25 (1): 89–93. doi : 10.5670/OCEANOG.2012.06 . ISSN   1042-8275 . Викиданные   Q117938290 .