Forskere bruger CARC-systemer til at forstå vulkanformer

Ifølge United States Geological Survey, Jorden er hjemsted for omkring 1, 500 potentielt aktive vulkaner, med nye vulkaner, der dannes cirka en gang om ugen. Vulkanudbrud kan være meget uforudsigelige og udgøre en stor trussel mod liv og ejendom.

Katherine Cosburn, en ph.d. kandidat i University of New Mexico Department of Physics and Astronomy, leder et forskningsinitiativ, der bruger computermodellering til bedre at forstå vulkaner og, eventuelt, gøre det muligt for forskere at forudsige vulkansk aktivitet mere præcist. Cosburn, sammen med lektor Mousumi Roy og et lille hold af bachelor-forskere, har arbejdet på en række projekter, der har til formål bedre at forstå, hvordan vulkaners indre processer kommer til udtryk eksternt. Indsigten fra hendes forskning kan hjælpe geologer med at afbøde skader forårsaget af vulkaner ved at forudsige deres adfærd.

Synet af koniske vulkaner som Mt. Fuji er slående, men de indre processer disse bjerge skjuler er, måske, det rigtige skue. Formålet med dette projekt er bedre at forstå sammenhængen mellem strømmen af ​​magma under overfladen af ​​en stratovulkan og den ydre form taget af den overliggende Jord. Da spændinger induceret af magma kan ændre udseendet af landet omkring det, at observere overfladen af ​​en vulkan kunne fortælle os om dens indre funktion.

Cosburn, hvis baggrund er i fysik, tackler dette problem med en teoretisk og kvantitativ tilgang, ved hjælp af omfattende beregninger baseret på data fra den virkelige verden til at modellere, hvordan magma og omgivende materialer interagerer. Hendes projekt har brugt UNM Center for Advanced Research Computing-systemer i vid udstrækning til at udføre disse beregninger. Med Cosburns ord, det er "meget muligt", at den teoretiske modellering, som hendes team har udført ved hjælp af CARC-systemer, kan have en prædiktiv værdi i den virkelige verden.

Denne forskning fokuserer specifikt på stratovulkaner - de store, kegleformede vulkaner. Som Cosburn forklarer, "Hvis du nogensinde lavede en papirmache-vulkan som barn, det er den type vulkan, du har lavet." Stratovulkaner er særligt flygtige og uforudsigelige, gør dem til en truende trussel mod dem, der bor og arbejder i nærheden af ​​dem. Mange af de mest katastrofale vulkanske hændelser i menneskehedens historie, ligesom udbruddene af Mt. Vesuv, Mt. Pelée, og Mt. St. Helens, har involveret stratovulkaner. Evnen til at forudsige stratovulkanernes adfærd har potentialet til at redde liv og forhindre økonomiske vanskeligheder.

Cosburn planlægger at præsentere sit teams forskning på flere kommende fora, herunder 2020 Seismological Society of America Annual Meeting, der finder sted i april i Albuquerque, New Mexico og 2020 American Geophysical Union Chapman-konferencen om distribueret vulkanisme og distribuerede vulkanske farer i Flagstaff, Arizona i september. Dette års AGU Chapman-konference vil være fokuseret på modellering af vulkansk aktivitet med det formål at mindske skader og vil byde på en "ekskursion" til Springervilles vulkanske felt. Cosburn vil også præsentere dette projekt, sammen med hendes relaterede forskning, som hendes ph.d. afhandling.