Эмили М. Кляйн — профессор геологии и геохимии в Университете Дьюка . Она изучает вулканические извержения 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 .
Эмили Кляйн родилась в Лос-Анджелесе, Калифорния. В детстве Кляйн очень интересовалась медициной, так как всегда была рядом со своим отцом, который был врачом. По субботам она работала в офисе, что привело ее к волонтерской работе в местной больнице и женской клинике. [1] Она также всегда посещала курсы по естественным наукам в школе и участвовала в научных проектах и летних научных программах. Она так увлеклась и увлеклась медицинской наукой, что думала, что сама станет врачом. Когда она переехала в Нью-Йорк, чтобы поступить в колледж Барнарда , она, однако, больше заинтересовалась английским языком и письмом. Хотя она по-прежнему любила науку и продолжала посещать научные курсы, теперь она следовала своей большей страсти к письму, будь то журналистика, творческое письмо и многое другое. Затем она стала редактором статей в газете и, наконец, получила специальность по английскому языку.
Окончив колледж Барнарда в 1979 году, она некоторое время занималась научным писателем, но вскоре устроилась на работу в Колледж врачей и хирургов Колумбийского университета в качестве лаборанта физиологической лаборатории. Здесь она принимала участие в нескольких полевых исследовательских проектах, где она делала всего понемногу, от написания предложений до проведения лабораторных работ и экспериментов, до описания и представления результатов исследований. Одно из этих исследований включало изучение колонии обезьян в Пуэрто-Рико . [1] Она заинтересовалась геологией и получила кредиты за обучение для прохождения курсов в Колумбийском университете . [1] Именно в это время, будучи исследователем, она случайно наткнулась на группу геологов и, следовательно, действительно заинтересовалась этой областью. Хотя она никогда не посещала никаких курсов по геологии во время бакалавриата, ее сильный опыт в других науках позволил ей легко перейти в область геологии. Она начала посещать некоторые курсы по геологии в Колумбийском университете , где она работала в то время, и вскоре была принята в аспирантуру, где она получила степень магистра по геологии. Позже она получила здесь докторскую степень. Ее академическое образование и опыт работы лаборантом привели ее к тому, что она стала геохимиком. [2]
Во время обучения в аспирантуре, изучая геохимию, она отправилась в морские экспедиции для изучения океанической коры и новой идеи тектоники плит. Поскольку идея тектоники плит была настолько новой для этой области, она решила заняться ею в качестве своей основной области исследований. Она также исследовала химический состав вулканических пород, собранных из срединно-океанических хребтов по всему миру. [3] Она была награждена премией памяти Брюса К. Хизена за свою докторскую диссертацию в 1987 году. [4] Во время обучения в Колумбийском университете она работала с Чарльзом Ленгмюром над изучением базальтов срединно-океанических хребтов , и вместе они написали много статей, которые принесли ее имени все большую известность в области геологии. [5] Ленгмюр и Кляйн продемонстрировали, что химический состав базальта коррелирует с физической средой, из которой базальт добывается, включая глубину и толщину океанической коры . [5] Эта работа ознаменовала собой смену парадигмы в понимании петрогенезиса . [5] [6] [7]
Кляйн занимается геологией и геохимией уже более 40 лет. Ее исследования сосредоточены на океанической коре, в частности, на глубоководных исследованиях для отслеживания движения тектонических плит. Она также нашла увлечение в анализе вулканической активности и исследовала химические процессы подводной вулканической активности. Она по-прежнему активна в своей карьере сегодня, продолжая путешествовать и совершать морские экскурсии для сбора исследований и данных. Ее последний круиз включал сбор данных с использованием технологии картирования «эхолота». Эта технология использует звуковые лучи для измерения топографических структур на дне океана. Кляйн продолжает свои исследования даже тогда, когда она не находится в морских экспедициях. Большая часть ее открытий происходит в химической лаборатории. Совсем недавно она работала над плавлением базальтовой породы (вулканической породы) как над способом теоретизирования того, как изменяются и развиваются океанические хребты. Плавление базальтовой породы — это сложный процесс, который требует дробления породы на мелкие кусочки, затем измельчения до порошкообразного состояния и, наконец, нагревания до 1200 градусов, чтобы найти точку плавления. [8] После окончания университета она получила множество предложений и возможностей, но вместо этого решила преподавать в Университете Дьюка, надеясь вдохновить студентов изучать науки о Земле. [8]
Кляйн присоединилась к Университету Дьюка в качестве доцента в 1989 году. [4] Она стала профессором в 2005 году. [4] Частично причиной этого решения было то, что она вышла замуж и хотела создать семью. Теперь ей очень нравится преподавать в бакалавриате, и особенно ей нравится открывать умы молодых студентов новым идеям и знакомить их с обширной областью научных исследований и изысканий. В этом семестре (2021) она совместно преподает (совместно с коллегой по факультету инженерии) проектный курс под названием: Энергия 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 она пытается вдохновить их остаться и продолжить карьеру в этой области. [2] С 2004 по 2012 год Кляйн занимала должность директора Программы стипендий Болдуина в Университете Дьюка , которая предоставляет возможности лидерства для женщин-студенток. [3] Кляйн был назначен заведующим кафедрой наук о Земле и океане в Школе Николаса в 2017 году. [9]
Кляйн изучает движение магмы в океанической коре . [10] [11] Ее интересует срединно-океанический хребет , опоясывающий земной шар пояс вулканов, включая Срединно-Атлантический хребет . [12] Кляйн совершила более одиннадцати океанографических круизов, исследуя Зарождающийся хребет, впадину Хесса и рифт Пито. [12] Она использует дистанционно управляемые подводные аппараты для картирования глубин океана и направляет погружаемые суда для сбора образцов горных пород. [10] Она помещает эти породы в печь , затем анализирует химический состав пород с помощью спектрометров . [3] Ее в основном интересуют кремний , железо , магний и алюминий , но также она анализирует микроэлементы, такие как медь , ванадий и уран . [3] Во время круиза на исследовательском судне Atlantis Кляйн обнаружила новые глубоководные гидротермальные источники в Тихом океане . [13] Источники, которые Кляйн назвал гидротермальными источниками Медузы , испускают горячие источники воды, потемневшей от железа. [13] В 2018 году Кляйн принял участие в исследовании системы распространения Кокос-Наска на борту судна RV Sally Ride (AGOR-28) . [14]
Кляйн исследовала вулканические извержения и то, как они привели к образованию коры на дне океана. Для исследования этого она сосредоточилась на процессах, которые происходили под дном океана, где она изучала движение магмы под корой. Она изучала химический состав лавы и собирала образцы со дна океана, чтобы увидеть различия в лаве. В 1999 году Кляйн отправилась в путешествие, чтобы исследовать рифт Хесса. Во время этого путешествия она нашла доказательства, которые опровергали идею о том, что срединно-океанические хребты имели магму, которая всегда поднималась из магматического очага на поверхность. Изучая состав лавы, она смогла получить ключевую информацию о температуре и давлении магмы под корой, а также определить ее происхождение. Кляйн исследовала образцы даек рядом со стенками рифта и предположила, что они образовались из одной и той же части магматического очага, таким образом, делая их химический состав относительно одинаковым. Однако в ходе дальнейших исследований Кляйн обнаружила, что химические структуры даек явно отличались друг от друга. Приводя к выводу, что дайки, должно быть, произошли из отдельных магматических камер. Благодаря своим исследовательским результатам она пришла к выводу, что дайки в Hess Deep имели магму, которая не достигала поверхности и содержала кристаллы и другие минералы, которые делали магму достаточно легкой, чтобы достичь поверхности моря. В конечном итоге Кляйн обнаружил, что магма не поднимается прямо к поверхности дна океана, и что дайки нельзя химически идентифицировать только по составу лавы на дне моря. Исследователи должны учитывать, что магма может перемещаться вбок и подниматься в других частях магматического очага. [15]
В 2002 году Кляйн отплыла к Восточно-Тихоокеанскому поднятию для дальнейшего исследования тектонической плиты, названной Галапагосской микроплитой. Она хотела осуществить свою попытку найти образцы лавы зарождающегося разлома. Они обнаружили вулканическую активность вдоль всего разлома, открыв, что это была граница плиты и то, что могло быть новообразованной микроплитой. Это открытие по сути заставило ученых переосмыслить исследования эволюции области Галапагосской микроплиты. [15]
Кляйн провел обширные исследования в отношении Пито Дип, подводной бездны, чтобы лучше понять геологию под океаническим дном. Кляйн и другие ученые отправили робота (Jason II) под воду, чтобы сделать фотографии и получить образцы лавы и горных пород для дальнейшего тестирования. Основной целью исследования Пито Дип было получение информации об океанической коре. Это трудно сделать, поскольку в океане есть определенные места, где тектонические силы препятствуют получению доступа к коре с целью изучения. В бездне Пито Дип тектонические силы вызывают большой разлом и трещину, что позволяет геологам, таким как Кляйн, заглянуть в более глубокие слои океанической коры. [16]
Родители одного из студентов бакалавриата Кляйн пожертвовали 100 000 долларов на создание благотворительного фонда Эмили М. Кляйн. [3]
[23]