Teadus ja tulevik

Uus vaatenurk “mineraalide kuningriigile” võib muuta viisi, kuidas teistelt planeetidelt elumärke otsitakse

Kaltsiit võib tekkida seitsmeteistkümnel erineval viisil, seda on rohkem kui peaaegu ühegi teise mineraali puhul. See koopas tekkinud kaltsiit sai oma iseloomuliku kuju veetaseme muutumisest. Foto: Rob Lavinsky/ARKENSTONE

Rubriiki toetab

  • TalTechi Arengufond kutsub:
  • toeta Ukraina tudengite õpet.
  • Anneta siin!

Teadlased on esmakordselt katalogiseerinud kõik erinevad viisid, kuidas iga teadaolev mineraal võib moodustuda ning paigutanud kogu selle info ühte kohta. See mineraalide päritolu lugude kogumik vihjab, et Maal võis elu olla varem kui arvati, kvalifitseerib vee kui geoloogia kõige transformatiivsema koostisosa tähtsuse ning võib muuta seda, kuidas teadlased otsivad elu ja vee märke teistelt planeetidelt.

“See on lihtsalt plahvatus,” ütleb Washingtonis asuva Carnegie teadusinstituudi mineraloog ja astrobioloog Robert Hazen. “Võite nüüd esitada tuhat küsimust, millele me poleks varem osanud vastata.”

Teadlased on juba enam kui sada aastat määratlenud mineraale, keskendudes nende struktuurile ja keemilisele koostisele, kuid see võib anda mittetäieliku pildi. “Näiteks, kuigi kõik teemandid on omamoodi kristalsed süsinikud, võivad kolm erinevat teemanti rääkida kolme erinevat lugu,” ütleb Hazen. Üks võis tekkida viis miljardit aastat tagasi kauges tähes, teine ​​võis sündida meteoriidi kokkupõrkes ja kolmas võis küpseda sügaval maakoore all.

Teemantidel on sama süsiniku struktuur, kuid need võivad tekkida erineval viisil. See konkreetne pärl pärineb sügavalt Maa seest. Foto: Rob Lavinsky/ARKENSTONE

Nii otsustasid Hazen ja tema kolleegid leida teistsuguse lähenemisviisi mineraalide klassifitseerimisele. See uus nurk keskendub sellele “kuidas”, mõeldes mineraalidele kui asjadele, mis arenevad välja elu, Maa ja Päikesesüsteemi ajaloost, kirjutas ta koos oma meeskonnaga 1. juulil ajakirjas American Mineralogist paaris uuringus. Teadlased määratlesid 57 peamist viisi, kuidas “mineraalide kuningriik” moodustub, alates tähtedevahelisest ruumist kondenseerumisest kuni nahkhiirte väljaheidete moodustumiseni.

Elu on Maal kestnud kauem kui arvati

Kataloogis olev teave pole uus, kuid see oli varem laiali tuhandetes teadustöödes. Hazen ütleb, et nende töö oli see kõik läbi uurida ja enam kui 5600 teadaoleva mineraali tüübi jaoks kokku panna. See muudab kataloogi käepäraseks kõigile, kes soovivad mineviku mõistmiseks mineraale kasutada.

Info koondamine võimaldas ka meeskonnal astuda sammu tagasi ja mõelda mineraalide arengule laiemast vaatenurgast. Mustrid tulid kohe välja. Üks värsketest uuringutest näitab, et üle poole kõigist teadaolevatest mineraalide liikidest moodustuvad viisil, mis oleks pidanud olema võimalik ka vastsündinud Maal. 

Järeldus: kõigist geoloogilistest keskkondadest, mida teadlased on pidanud potentsiaalseks elu alguseks Maal, võis enamik eksisteerida juba 4,3 miljardit aastat tagasi. Seetõttu võis elu tekkida peaaegu niipea, kui Maa tekkis või vähemalt oli selle tekkimiseks rohkem aega kui teadlased arvasid. Elujälgedega kivimid pärinevad vaid 3,4 miljardi aasta tagusest ajast

“Sellel oleks väga-väga sügav mõju – et elu potentsiaal peitub planeedi algusajas,” ütleb Wisconsini-Madisoni ülikooli paleobioloog Zachary Adam. Täpne ajastus, millal tingimused eluks küpseks said, põhineb “iffy” mudelitel, ütleb Prantsusmaal Orléansis asuva molekulaarbiofüüsika keskuse geobioloog Frances Westall. Ta arvab, et teadlased vajavad rohkem andmeid, enne kui nad saavad kindlad olla, kuid tema sõnutsi on see põhimõte fantastiline.

Uued tulemused näitavad sedagi, kui oluline on vesi olnud enamiku Maa mineraalide tootmiseks. Umbes 80 protsenti teadaolevatest mineraalitüüpidest vajavad moodustamiseks H2O-d, teatab meeskond. “Vesi on lihtsalt uskumatult oluline, ” ütleb Hazen ja lisab, et hinnang on konservatiivne. “See võib olla lähemal 90 protsendile.”

Ühest küljest tähendab see, et kui teadlased näevad Marsi-taolisel planeedil vett, võivad nad arvata, et sellel on rikkalik mineraalide ökosüsteem. Kuid selle idee ümberpööramine võib olla kasulikum: teadlased võiksid tuvastada, millised mineraalid on Punasel planeedil ja seejärel kasutada uut kataloogi, et pöörata pilk minevikku ja välja selgitada, milline oli selle keskkond minevikus. Näiteks mineraalide rühm võib olla seletatav ainult siis, kui seal oleks olnud vett või isegi elu.

See on alles algus

Praegu teevad teadlased sellist detektiivitööd korraga vaid mõne mineraaliga. Kuid kui teadlased soovivad teistel planeetidel kogutud proove maksimaalselt ära kasutada, on Adami sõnul vaja midagi põhjalikumat, nagu näiteks uue uuringu raamistik.

Ja see on alles algus. “Selle kataloogi väärtus seisneb selles, et see on pidev ja potentsiaalselt mitut põlvkonda hõlmav, ” ütleb Adam. “Võime selle juurde ikka ja jälle tagasi pöörduda erinevate küsimuste korral.”

“Ma arvan, et meil on veel palju teha,” nõustub Carnegie Instituudi mineraloog ja värskete uuringute kaasautor Shaunna Morrison. “Praegu me vaid lihtsalt “kriimustame pinda”.”

Originaalartikkel on avaldatud ScienceNews.org.

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.