واندرز فارسی | جهان عجایب

برای اولین بار، دانشمندان یک کاتالوگ سفارشی ایجاد کرده اند که در آن می توانیم تمام اطلاعات مربوط به مواد معدنی را پیدا کنیم. این مجموعه از داستان‌های منشا مواد معدنی نشان می‌دهد که زمین ممکن است زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، حیات داشته باشد. دلیل این امر از تعیین کمیت آب به عنوان متغیرترین مؤلفه در زمین شناسی ناشی می شود و این می تواند روشی را که محققان به دنبال نشانه های حیات و آب در سیارات دیگر هستند تغییر دهد.

کلسیت می تواند به 17 روش مختلف، بیشتر از هر ماده معدنی دیگری تشکیل شود. این کلسیت که در یک غار به وجود آمده است به دلیل تغییر سطح آب شکل خاصی دارد. رابرت هازن، کانی شناس و زیست شناس در مؤسسه علوم کارنگی در واشنگتن دی سی می گوید: «این یک انفجار بزرگ در دنیای تحقیقات خواهد بود. برای بیش از 100 سال، دانشمندان در درجه اول مواد معدنی را برای پاسخ به سؤال "چیست" شناسایی کرده اند، که اغلب بر ساختار و ترکیب شیمیایی آنها تمرکز می کنند. با این حال، ناخواسته تصویری ناقص ایجاد می کند و شکاف های زیادی در دانش دارد. به عنوان مثال، اگرچه همه الماس ها یک کربن کریستالی هستند، سه الماس مختلف می توانند سه داستان متفاوت را بیان کنند. یکی ممکن است 5 میلیارد سال پیش در یک ستاره دور شکل گرفته باشد، دیگری ممکن است در برخورد شهاب سنگ متولد شده باشد و دیگری ممکن است در اثر گرما و فشار زیاد در اعماق پوسته زمین شکل گرفته باشد.

الماس ها ساختار کربنی یکسانی دارند، اما می توانند به روش های مختلفی تشکیل شوند. این سنگ قیمتی خاص اغلب در اعماق زمین به دست می آید. بنابراین هازن و همکارانش رویکرد متفاوتی را برای طبقه بندی کانی ها شناسایی کردند. این رویکرد بر "چگونگی" تشکیل آنها تمرکز خواهد کرد و در مورد مواد معدنی به عنوان چیزهایی که از تاریخ زندگی تکامل یافته اند فکر می کنند. سپس او و تیمش یافته های خود را منتشر کردند. محققان اکنون 57 روش تشکیل مواد معدنی را شناسایی کرده اند، از متراکم شدن در فضا و بین ستاره ها تا تشکیل در فضولات خفاش. اطلاعات کاتالوگ جدید نیست، اما در گذشته اغلب در میان هزاران مقاله علمی پراکنده بود و به صورت سیستماتیک سازماندهی نمی شد. هازن می گوید "جسارت" کار آنها در گرفتن آن و کنار هم قرار دادن آن است (بیش از 5600 کانی شناخته شده). این کاتالوگ را برای کسانی که به دنبال استفاده از این ماده معدنی برای حفاری در گذشته هستند تبدیل به یک فروشگاه یک‌جا می‌کند. این مجموعه همچنین به تیم اجازه داد تا یک گام به عقب بردارند و در مورد تکامل مواد معدنی از منظری وسیع‌تر فکر کنند. یکی از مطالعات جدید نشان می دهد که بیش از نیمی از تمام کانی های شناخته شده به روش هایی تشکیل شده اند که در روزهای اولیه روی زمین امکان پذیر بوده است.

از میان تمام محیط‌های زمین‌شناسی که دانشمندان بالقوه برای شروع حیات روی زمین در نظر می‌گیرند، بیشتر آنها احتمالاً در اوایل 4.3 میلیارد سال پیش وجود داشته‌اند. بنابراین، زندگی ممکن است تقریباً بلافاصله پس از تشکیل زمین یا حداقل زودتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند آغاز شده باشد. زاخاری آدام، دیرینه شناس در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون که در این مطالعات جدید دخالتی نداشت، می گوید: «این یک مفهوم بسیار دردناک خواهد بود - اینکه پتانسیل حیات فوراً شعله ور شد. از همان آغاز یک سیاره». با این حال، فرانسیس وستال، جغرافی دان زیستی در مرکز بیوفیزیک مولکولی در اورلئان، فرانسه، می گوید که لحظه دقیقی که شرایط برای زندگی فراهم می شود بر اساس مدل های "ایفی" است. او می گوید که دانشمندان قبل از اینکه بتوانند به طور قطعی بگویند به داده های بیشتری نیاز دارند. اما، او گفت، "این مطالعه و پیامدهای آن شگفت انگیز است". نتایج جدید همچنین نشان می دهد که آب چقدر برای ایجاد اکثر مواد معدنی روی زمین ضروری است. این تیم گزارش می دهد که حدود 80 درصد از مواد معدنی شناخته شده برای تشکیل خود به آب (H20) نیاز دارند.

برخی از کانی ها بدون تأثیر حیات به روش های خاصی تشکیل نمی شدند. باکتری های فتوسنتزی به ایجاد شرایط غنی از اکسیژن مورد نیاز برای این آزوریت (سمت چپ) کمک کردند، در حالی که آمونیفیکیشن عقیق (سمت راست) توسط اوپال معدنی، جایی که پوسته آمونیومی در آن قرار داشت، ایجاد شد. در یک کلام، این بدان معنی است که اگر محققان آب را در سیاره ای مانند مریخ ببینند، می توانند حدس بزنند که این سیاره دارای یک اکوسیستم معدنی غنی است. دانشمندان می توانند مواد معدنی موجود در سیاره سرخ را شناسایی کنند و سپس از این فهرست جدید برای مطالعه و یافتن محیط آن در گذشته استفاده کنند. شاونا موریسون، کانی شناس در مؤسسه کارنگی و یکی از نویسندگان مطالعات جدید، گفت: "من فکر می کنم ما می توانیم بیشتر از این انجام دهیم. و در حال حاضر فقط مسئله زمان و تلاش است."