На земљи постоји више од 5000 познатих минералних врста, од свеприсутног кварца до изузетно ретког прста, који постоји само на врху вулкана Изалцо у Ел Салвадору. Минералози су дуго проучавали како и зашто се минерали дешавају тамо где раде. Сада примјењују велике податке на питање.
Сличан садржај
- Нестаје нам најмање 145 минерала који садрже угљеник и можете им помоћи да их пронађете
Истраживачи користе теорију мреже да би сложили начин на који различити хемијски, биолошки, физички и географски параметри одређују где се минерали дешавају. Теорија мрежа - идеја да се односима између ствари управља помоћу математичких правила - често се користи да се сагледа ширење заразних болести или да се разуме како људске групе (на пример, терористичке организације) међусобно делују. Истраживачи се надају да ће им то помоћи да открију нове врсте минерала, пронађу залихе драгоцених ресурса попут злата и бакра и боље разумеју начин на који је настала земља. Извештај о раду управо је објављен у часопису Америцан Минералогист .
„На минералне системе посматрамо холистички начин, “ каже Схаунна Моррисон, која је водила истраживање заједно са Робертом Хазеном, извршним директором Дееп Царбон Обсерватори, мреже научника посвећених бољем разумевању угљеника на земљи. „Можемо истражити однос и повратне информације између много различитих параметара, и можемо добити слику од чега се састоји наша планета и зашто. Једном када почнете гледати како се минерали јављају на земљиној површини, видећете да се заједно појављују из врло специфичних разлога. То можете видјети у мрежама врло изразито. "
На пример, кварц и разне врсте фелдспар обично се појављују заједно (они су два главна састојка у граниту), јер су настали на различитим тачкама у истом процесу, кристализацији магме. Минерална врста је једноставно минерал који се тренутним методама може разликовати од било којег другог минерала.
Истраживачи користе базе милиона милиона узорака минерала из стотина хиљада места широм света. Те базе података садрже информације о минералима попут хемијског састава, тврдоће, старости, величине лежишта и локације на којој је минерал пронађен. Они су то комбиновали са подацима о околној географији и геолошкој средини. Резултат је серија модела који потенцијално могу открити обрасце које би иначе било тешко уочити. Ови обрасци могу дати слику који минерали имају тенденцију заједно, и могли би показати која геолошка, хемијска и физичка својства постоје тамо где се налазе одређени минерали.
Мрежни дијаграм за 403 угљених минерала. Сваки обојени круг представља различит минерал угљеника. Величина и боја кругова показује колико су уобичајени. (Моррисон и др., Љубазношћу америчког минералога). То би могло знатно олакшати живот минералозима, који су историјски обављали ову врсту посла споро, напорно.
"На пример, Аризона има ове руднике бакра и [минералози] проучавају начин на који се ови минерали бакра формирају на врло исцрпан начин, радећи пресликавање и хемијску анализу и трошећи хиљаде сати проучавајући та лежишта како би разумели како су настали." каже Моррисон, постдокторски истраживач у Царнегие Институцији за науку. "Када коначно схватите како су се формирали, можете рећи:" ОК, где би се то друго на свету могло десити? " Што значи да требате добро да разумете геолошку историју земље. Онда идете копати. "
Мрежа од 664 минерала бакра, а сваки обојени круг представља различит минерал који носи бакар. Расподјела показује претходно непризнате обрасце дистрибуције (Моррисон и др., Љубазношћу америчког минералога). Теорија мрежа може учинити много бржим и лакшим пронаћи пронађено око 1500 неоткривених врста минерала на земљи, а да притом не учините толико истраживање коже ципела. Гледајући мреже између познатих минерала, научници ће можда моћи да попуне празнине.
„Можемо потенцијално рећи, „ ОК, следећи минерал бакра ће вероватно имати овај састав и наћи ће се овде на земљи “, каже Моррисон.
Истраживачи су већ користили анализу података да би предвидјели 145 „несталих“ минерала са угљеником (што значи да садрже угљен) минерала који би требало да постоје према статистичким моделима, али још нису откривени. То је довело до стварања грађанског научног пројекта, Царбон Минерал Цхалленге, који од професионалних и аматерских сакупљача минерала тражи помоћ да пронађу ове предвиђене минерале. Учесници могу наћи примерке у дивљини, а такође се од њих тражи да прегледају своје колекције ради потенцијалних нових открића. До сада је пронађено десет нових минерала са угљеником.
Исти принцип могао би помоћи минералозима да пронађу нове изворе драгоцених ресурса попут злата, као и ретке минерале који могу постојати само на једном или два места на земљи. Већина места има само неколико минерала, док је неколико места - на пример руско полуострво Кола - изузетно обилно. Подаци би могли да помогну да покажу зашто места попут полуострва Кола имају тако недовољан број минерала, и могу предвидјети друга места на земљи која би могла бити слично богатим изворима разних вредних минерала.
"Мислим да су то сјајне ствари", каже Аллен Глазнер, професор геолошких наука на Универзитету Северна Каролина у Цхапел Хиллу, који није био укључен у истраживање. "Подсећа ме на то како су хемичари испуњавали периодичну табелу када су почели да виде обрасце. Иако нису знали како обрасци управљају атомском структуром, били су у стању да препознају обрасце."
Тешко је прецијенити важност минерала за људе, каже Моррисон.
„Минерали у основи чине све што користимо у нашем друштву које није узгајано или испумпано из земље, попут воде или нафте“, каже она. "Наше зграде, наши аутомобили, у основи све што користимо свакодневно, чак и наше кости су направљене од минерала."
Обрасци настанка минерала такође могу помоћи у учењу употребе нечега о биљном и животињском животу на земљи - и шире. Различити обрасци расподјеле минерала на земљи произведени анализом података могу бити „биосигнатура“, каже Моррисон. То значи да на обрасце настајања минерала и гроздања заједно може утицати пораст биљног и животињског живота, јер се сматра да биолошки живот (попут присуства микроорганизама) утиче на минерале. Прелиминарна анализа расподјеле минерала на Мјесецу и Марсу не показује ове карактеристичне обрасце, каже Моррисон, који је члан НАСА-иног тима Марс Цуриосити Ровер, идентифицирајући марсовске минерале из података о дифракцији рендгенских зрака које се враћају на земљу. Али будућа анализа можда. И подаци са других планета такође могу.
"Ако то кажемо, то би нам могло рећи да је у неком тренутку постојао живот", каже она. „То би нам могло помоћи у планирању истраживања свемира. Ако установимо да постоји планета која има оволику велику минералну разноликост, него можда тамо морамо да идемо. “
