Marka H. Thiemensa

Marka H. Thiemensa
Urodzić się	St Louis, Mo , Stany Zjednoczone
Edukacja	BS Uniw. Miami, Uniwersytet MS Old Dominion, doktorat Uniwersytet Stanowy Florydy w Miami
Znany z	Odkrycie chemii izotopów niezależnych od masy i zastosowań w przyrodzie w czasie i przestrzeni, pochodzeniu życia, zmianach klimatu i chemii fizycznej efektów izotopowych
Współmałżonek	Nasrin Marzban
Dzieci	Maxwell Marzban Thiemens, Lillian Marzban Thiemens
Nagrody	Medal Goldschmidta Medal EO Lawrence Medal Leonarda Członkowie National Academy Science i American Academy Arts and Science Asteroida nazwana na cześć: (7004) Markthiemens
Kariera naukowa
Pola	Fizykochemia efektów izotopowych, Pochodzenie i ewolucja Układu Słonecznego, Nauka o Księżycu i planetach, Zmiany klimatu, Pochodzenie i ewolucja życia
Instytucje	Uniwersytet Kalifornijski w San Diego

Mark Howard Thiemens jest wybitnym profesorem i obdarzonym przez Johna Dovesa Isaacsa Katedrą Filozofii Naturalnej Nauk Fizycznych na Wydziale Chemii i Biochemii Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Najbardziej znany jest z odkrycia nowego zjawiska fizykochemicznego zwanego efektem izotopowym niezależnym od masy.

Jego badania obejmowały szeroki zakres tematów, w tym podstawy chemii fizycznej i kwantowej, pochodzenie Układu Słonecznego, śledzenie pochodzenia i ewolucji życia na wczesnej Ziemi; chemia stratosfery, zmiana klimatu i identyfikacja gazów cieplarnianych, chemia atmosfery Marsa, przeszłość i przyszłość oraz geochemia izotopów. Jego praca łączy fotochemiczne badania izotopowe, zarówno laboratoryjne, jak i synchrotronowe, prace terenowe na biegunie południowym, szczycie Grenlandii i Himalajach Tybetańskich w celu pobierania próbek klimatycznych i geologicznych w całych Chinach w celu uzyskania zapisów wczesnych skał ziemnych.

Jego prace nieizotopowe obejmowały odkrycie nieznanego źródła podtlenku azotu, gazu cieplarnianego, który doprowadził do globalnej przemysłowej eliminacji wszystkich emisji, co stanowi główny wkład w zmianę globalnych zmian klimatu. Thiemens pracował nad opracowaniem nowych technik obrazowania dla próbek pobranych z misji kosmicznych i wykrywania nadprzewodnictwa w przyrodzie.

Edukacja

Thiemens uzyskał tytuł Bachelor of Science na Uniwersytecie w Miami. Jego badania z geochemikiem izotopowym Cesare Emilianim , doktorantem Harolda Ureya i współodkrywcą określania temperatury w paleoklimacie, pobudziły jego zainteresowanie izotopami. Thiemens otrzymał tytuł magistra z Old Dominion University i doktorat z Florida State University za swoje badania z wykorzystaniem stabilnych izotopów i identyfikacji cząstek za pomocą akceleratora FSU Van de Graffa. Przeniósł się na University of Chicago w Enrico Fermi Institute for Nuclear Studies (1977-1980), gdzie pracował z Robertem N. Claytonem wykorzystanie próbek księżycowych do śledzenia pochodzenia i ewolucji wiatru słonecznego, kosmochemii meteorytów i chemii wczesnej atmosfery.

Kariera

Thiemens przeniósł się do Wydziału Chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego w 1980 roku, gdzie został zatrudniony jako adiunkt w zastępstwie Hansa Seussa i przejął laboratorium laureata Nagrody Nobla Harolda Ureya . Tytuł profesora zwyczajnego otrzymał w 1989 roku, aw latach 1996-1999 pełnił funkcję kierownika Katedry Chemii i Biochemii. Był dziekanem-założycielem Wydziału Nauk Fizycznych i służył w latach 1999-2016.

Badania

Badania Thiemensa na UCSD rozpoczęto po przebudowie spektrometru masowego stosunku izotopów Ureya, aby umożliwić pomiar obu stosunków izotopów tlenu ( ¹⁸ O / ¹⁶ O, ¹⁷ O / ¹⁶ O). Jego pierwsza publikacja jako adiunkta doniosła w Science o pierwszym niezależnym od masy efekcie izotopowym, który wystąpił podczas tworzenia się ozonu. Była to pierwsza demonstracja procesu chemicznego, który mógł zmieniać proporcje izotopów w sposób niezależny od różnicy masy. Najbardziej uderzające było to, że wzór niezależny od masy i ¹⁷ O/ ¹⁶ O, ¹⁸ O/ ¹⁶ Odmiana O zmieniała się jednakowo i odtwarzała ten sam wzór obserwowany w prymitywnych inkluzjach węglistego meteorytu chondrytowego Allende. Założenie leżące u podstaw anomalii wtrąceń wywodzącej się ze składnika nukleosyntetycznego było błędne i potrzebne były nowe modele wczesnego formowania się Układu Słonecznego, które ewoluowały od tego czasu. Wiele badań Thiemensa poświęcono eksperymentalnemu badaniu odpowiednich procesów frakcjonowania, które mogą odpowiadać za obserwacje; w tym efekty fotodysocjacji synchrotronu w CO . Proces tworzenia się gazu z cząstkami w pierwszych ciałach stałych w mgławicy również wykazano eksperymentalnie, że wytwarza anomalię niezależną od masy. Badania materiału meteorytowego Thiemensa w izotopach siarki wykazały, że kwasy sulfonowe z meteorytów chondrytowych wykazały, że procesy fotochemiczne były ważnym czynnikiem przyczyniającym się do ich syntezy molekularnej, a także innych gatunków siarki. Aby zinterpretować niezależne od masy efekty izotopowe podczas fotodysocjacji, Thiemens współpracował z Raphym Levine z Uniwersytetu Hebrajskiego, aby zinterpretować niezależne od masy efekty izotopowe podczas fotodysocjacji i lepiej zbadać podstawową fizykę chemiczną procesów. Zrozumienie podstaw efektu ozonu zostało szeroko zbadane przez laureata Nagrody Nobla Rudy Marcus i umożliwił głębszy wgląd w fizykę chemiczną.

Thiemens szeroko pracował nad zrozumieniem systemu ziemskiego. Thiemens i Trogler zidentyfikowali źródło 10% rosnącej emisji podtlenku azotu, gazu cieplarnianego o sile promieniowania 200 razy większej niż CO ₂ w przeliczeniu na cząsteczkę i trwającej ponad 100 lat z niezidentyfikowanych źródeł. Wykazano, że produkcja kwasu adypinowego, wykorzystywanego do produkcji nylonu, jest źródłem o znaczeniu światowym. Rok po publikacji globalne konsorcjum międzybranżowe połączyło siły, aby wyeliminować wszystkie emisje N2O, co ma daleko idący wpływ na klimat.

Thiemens na biegunie południowym podczas wyprawy mającej na celu wykopanie śnieżnego dołu w celu uzyskania rekordu izotopowego

Praca Thiemensa w dziedzinie chemii atmosfery wywarła ogromny wpływ. Chemia izotopów tlenu w atmosferze została wykorzystana do określenia reakcji powierzchniowych ozonu atmosferycznego na Marsie w miliardowych skalach czasowych, a zapis izotopów węglanu tlenu na Marsie został zmierzony w celu pogłębienia wglądu w mieszanie zbiorników. Pomiary izotopów tlenu w aerozolu węglanowym atmosfery ziemskiej pozwalają na rozwiązanie heterogenicznych reakcji chemicznych w obu atmosferach. ₂ w ultrafiolecie w dawnej marsjańskiej atmosferze.

Obserwacje siarki na Marsie prowadzą do jednego z najważniejszych zastosowań efektów izotopowych. W obecnej atmosferze ziemskiej potrzeba światła UV do przeprowadzania fotodysocjacji SO ₂ nie pozwala na występowanie w dzisiejszej niższej atmosferze ze względu na ekranowanie UV przez ozon stratosferyczny, ale w atmosferze o obniżonej zawartości tlenu UV powinno przejść. Pomiar izotopów siarki w najwcześniejszym zapisie skał ziemskich wykazał, że duże i zmienne efekty izotopów siarki niezależne od masy występują w ³³ S/ ³² S, ³⁶ S/ ³² Stosunki S, obserwowane w meteorytach marsjańskich i eksperymentach laboratoryjnych. Krótki czas życia atmosferycznego fotochemii SO ₂ jest wytwarzany tylko przy obniżonym poziomie O ₂ -O ₃ . Po raz pierwszy udało się określić poziom tlenu w najstarszej ziemi. Praca z siarką jest szeroko stosowana do śledzenia pochodzenia i ewolucji życia.

Współczesne anomalie izotopowe siarki w siarczanach z lodu Antarktydy i Grenlandii zostały wykorzystane do określenia wpływu masywnych wulkanów na stratosferę. Próbki ze śnieżnego dołu wykopanego przez Thiemensa i współpracowników wykazały, że istnieją źródła chemii siarki, które należy uwzględnić w badaniach atmosfery dzisiaj i na wczesnej Ziemi.

Włączenie radiogenicznego ^35S z 4 stabilnymi izotopami siarki jeszcze bardziej poprawiło mechanistyczne szczegóły uczestników procesów frakcjonowania w epoce przed kambrem i obecnie. Atmosferyczna anomalia siarki jest obserwowana w diamentach i w unikalny sposób śledzi dynamikę mieszania atmosfery i płaszcza w miliardowych skalach czasowych.

Thiemens wykorzystał izotopy tlenu do badania chemii tlenu w stratosferze i mezosferze za pomocą kriogenicznego próbnika całego powietrza przenoszonego przez rakietę. Przecięcie O( ¹ D) z fotolizy ozonowej wymienia się z CO ₂ i przechodzi przez anomalię izotopową, która ma służyć jako znacznik. Niewielki efekt w O ₂ jest usuwany w procesie fotosyntezy i oddychania i umożliwia nowy, bardzo czuły sposób ilościowego określania globalnej pierwotnej produktywności (GPP) w oceanach świata oraz tlenu uwięzionego w rdzeniach lodowych przez długi czas.

Wykorzystując niezależne od masy izotopy tlenu, Thiemens i współpracownicy zastosowali je do dalszej identyfikacji źródeł N ₂ O. Thiemens opracował możliwość pomiaru naturalnie wytwarzanego ^35S (87-dniowy okres półtrwania), aby zapewnić pierwsze transpacyficzne emisje atmosferyczne w Fukushimie i obliczyć neutronowość reaktora. Ostatnio metodą określono tempo topnienia lodowców Himalajów Tybetańskich, które są źródłem wody pitnej dla 40% ludności Ziemi. Thiemens niedawno wraz ze swoimi współpracownikami wykazał pierwsze wykrycie nadprzewodnictwa w przyrodzie, w tym przypadku w meteorytach.

Praca

Oprócz pełnienia funkcji przewodniczącego i dziekana Thiemens był aktywny w służbie zewnętrznej:

• Rada dyrektorów San Diego State University Research Foundation, 2006-2009
• Rada Naukowa Miasta San Diego (2002-2005)
• Rada Powiernicza Muzeum Historii Naturalnej w San Diego (2001-2006)
• Rada Doradcza ds. Środowiska Izby Handlowej w San Diego 1998-1999.
• Rada Doradców ECO AID (1999-2002)
• Naukowa Rada Doradcza. Biuro Handlu i Rozwoju Biznesu. San Diego (2002)
• Komitet organizacyjny Sympozjum Kioto w San Diego, kierownik UCSD. 2006-2016.
• Rada, Towarzystwo Meteorytowe, 2008-2011.
• Komitet ds. Znaczenia Międzynarodowego Transportu Zanieczyszczeń Powietrza (2008-2009) Krajowa Rada ds. Badań Naukowych . ( Globalne źródła raportu o lokalnym zanieczyszczeniu )
• Zrozumienie wpływu sprzedaży rezerwy helu (2008-2009). Narodowa Rada ds. Badań Naukowych ( Raport dotyczący sprzedaży helu w krajach członkowskich ) Krajowa Rada ds. Badań Naukowych
• Komitet Ochrony Planetarnej. Powrót próbki z Marsa (2008-2009). National Research Council ( Ocena ochrony planetarnej dla misji powrotnej próbki Marsa )
• Komitet ds. Standardów Ochrony Planetarnej dla Ciał Lodowych w Zewnętrznym Układzie Słonecznym (2011) National Research Council
• Rada ds. Systemów Energetycznych i Środowiskowych 2009-2016. Narodowa Akademia Nauk .
• Poszukiwanie życia w czasie i przestrzeni. (2016-2017). Rada Nauk o Przestrzeni Kosmicznej Wymagane badanie.
• Rada Nauk Kosmicznych (2014 – obecnie). Narodowa Akademia Nauk
• Komitet wykonawczy Rady Nauk Kosmicznych (2018-obecnie) Narodowa Akademia Nauk.
• Współredaktor, Proceedings National Academy of Sciences , od 2007 do chwili obecnej. Narodowa Akademia Nauk

Korona

• Nauczyciel Fundacji Dreyfusa - nagroda naukowa (1986)
• Nagroda Alexandra von Humboldta Fellows (1990)
• Nagroda Alexandra von Humboldta (1993)
• Wybrany, członek Towarzystwa Meteorytowego (1996)
• Medal Ernesta O. Lawrence'a, Departament Energii (1998)
• Kanclerz Associates Endowed Chair (1999 – obecnie)
• Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne (San Diego) Wybitny naukowiec roku (2002)
• Wybrany, Fellow, American Academy of Arts and Sciences (2002)
• Nagroda dla wybitnych absolwentów, Old Dominion University (2003)
• Nagłówek roku Press Club 2002 (2003)
• Selected, San Diego City Beat, 33 osoby do obejrzenia w 2003 (2003)
• Nagroda Creative Catalyst, UCSD-TV (2003)
• Wybrany, Phi Beta Kappa (2005)
• Wybrany, Narodowa Akademia Nauk (2006)
• Mniejsza planeta nazwana na jego cześć: asteroida (7004) Markthiemens. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (2006).
• Wybrany, Fellow American Geophysical Union (2006).
• Wybrany, członek Towarzystwa Geochemicznego (2007)
• Wybrany, członek Europejskiego Stowarzyszenia Geochemii (2007)
• Absolwent osiągnął sukces, wybitni absolwenci, Omega Delta Kappa Honor Society, Florida State University (2007)
• Medal VM Goldschmidta ; Towarzystwo Geochemiczne. Nagrodzony w Davos w Szwajcarii (2009)
• Wybrany jako jeden ze 100 wybitnych absolwentów w 100-letniej historii Florida State University (2010).
• Nagroda Cozzarelli, US National Academy of Sciences za wybitny artykuł z nauk fizycznych w Proceedings of the National Academy of Sciences (2011).
• Wybrany członek Amerykańskiego Stowarzyszenia Sztuki i Nauki (2013).
• Profesor Alberta Einsteina, Chińska Akademia Nauk (2014).
• Medal Leonarda Towarzystwa Meteorytowego (2017)
• Miller Visiting Professor, University California Berkeley (2017)
• Gauss Professorship, Akademia Nauk w Getyndze, Niemcy (2017)
• Gauss Professorship, Akademia Nauk w Getyndze, Niemcy (2020)

Linki zewnętrzne

• Mark H. Thiemens z Google Scholar
• Marka H. Thiemensa z Narodowej Akademii Nauk