Kolmineralutmaning
Carbon Mineral Challenge är ett medborgarvetenskapligt projekt tillägnad att påskynda upptäckten av kolhaltiga mineraler . Programmet lanserades i december 2015 med sponsring från Deep Carbon Observatory . Projektet avslutades i september 2019, med 31 nya kolhaltiga mineraler som hittades från 27 platser.
Bakgrund
Mineralogen Robert Hazen och hans kollegor banade väg för begreppet mineralutveckling för att förklara hur liv och geologi har flätats samman under jordens flera miljarder år tidigare. Som en del av den forskningen utvecklade gruppen en modell som kombinerar platserna och fördelningarna av kända mineraler för att förutsäga antalet okända kolmineraler på jorden. Metoden liknar statistiska metoder som används inom biologi. Hazen och hans grupp förutspådde att 145 kolmineraler förblir oupptäckta på jorden.
Ett dokument som stöder forskningen, " Carbon Mineral Ecology ", publicerades av American Mineralogist 2015, och Carbon Mineral Challenge tillkännagavs 2015 vid American Geophysical Union Fall Meeting i San Francisco. Geokemisten Daniel Hummer ( Southern Illinois University ) är projektledaren.
Kol är i fokus för projektet på grund av grundämnets betydelse för livet på jorden och hur lite som är känt om det.
Forskningsmetod
Forskningen bakom Carbon Mineral Challenge bygger på en typ av analys som kallas Large Number of Rare Events ( LNRE)-modellering. För att komma fram till deras totalt 145 tidigare obeskrivna kolmineraler, fokuserade Hazen och hans kollegor, inklusive matematikern Grethe Hystad från Purdue University-Calumet , på mångfaldsfördelningsförhållanden för de 403 kända kolhaltiga mineralerna. Med hjälp av 82 922 bitar av data om mineralarter och lokaliteter, tabellerade i mindat.org (från och med 1 januari 2015), fann forskarna att alla kolhaltiga mineraler, såväl som undergrupper som innehåller kol med väte, kalcium, natrium eller syre, överensstämmer med LNRE-distributioner. Denna analysmetod används ofta inom mikrobiologi för att uppskatta nya arter.
Hazen liknar denna metod för modellering med att läsa en bok. "Vissa ord läser du om och om igen, som "och" och "den." Dessa vanliga ord finns överallt och lätta att upptäcka, säger Hazen. "Å andra sidan finns det ord som kan förekomma bara en eller två gånger i en hel bok. Jordens saknade mineraler är som dessa sällsynta ord; vi har inte hittat dem ännu eftersom de bara bildades på väldigt få platser och på väldigt små kvantiteter."
Forskarna noterar att 145 är en minimiuppskattning av oupptäckta kolhaltiga mineraler av två skäl. För det första bygger beräkningen på antagandet att mineraler kommer att fortsätta att upptäckas med exakt samma procedurer. Nya tekniker och ny teknik förväntas dock öka upptäcktshastigheten. För det andra underrapporterar data från mindat.org antalet sällsynta mineraler som finns på exakt en eller två platser; en bias som resulterar i lägre uppskattningar av oupptäckta mineraler.
Hazen och hans kollegor fortsätter att utforska big-data mineralogi i ett projekt som heter "The Co-Evolution of the Geo- and Biospheres: An Integrated Program for Data-Driven, Abductive Discovery in the Earth Sciences".
Hur projektet fungerar
För att registrera ett nytt kolmineral med projektet, uppmanas mineraloger att följa protokollet som beskrivs av International Mineralogical Association Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification . När ett kolmineral har godkänts av det organet, skickar teamet som ansvarar för mineralets upptäckt in sitt fynd via ett formulär på projektets webbplats. I december 2015 fanns det 405 kända och katalogiserade kolmineraler.
Projektet fokuserar både på nya upptäckter inom fältet och analyser av prover som redan finns lagrade på museer och andra institutioner. Trettioen nya kolmineraler har beskrivits sedan projektets lansering. Medan två mineraler, abellait och parisit-(La) , har en kemi som förutspåddes av forskargruppen, har det gjorts några oväntade fynd, inklusive mineralet leószilárdite , ett uranylkarbonat och tinnunculite som är ett organiskt mineral .
Mineralanalysen av Hazen och hans kollegor ger några ledtrådar om lovande platser för att leta efter nya kolmineraler och förutsäger deras kemiska sammansättning
Lista över nya mineraler som hittats
Följande nya mineraler hittades av projektet:
- Abellaite
- Akopovaite
- Alterite
- Aravaite
- Braunerit
- Davidbrownite-(NH4)
- Edscottite
- Ewingite
- Fiemmeite
- Lazaraskeite
- Léoszilárdit
- Marchettiite
- Markeyite
- Marklite
- Metauroxit
- Meyrowitzite
- Middlebackit
- Natromarkeyite
- Paddlewheelite
- Parisite-(La)
- Phoxite
- Pseudomarkeyit
- Ramazzoite
- Roymillerite
- Šlikite
- Somersetite
- Stracherite
- Tinnunculite
- Triazolit
- Uroxit
- Wampenite
Se även
- Abiogenes – Naturlig process genom vilken liv uppstår från icke-levande materia
- Amatörgeologi – Icke-professionell studie och insamling av stenar
- International Mineralogical Association – Vetenskaplig organisation som främjar mineralogi
- Lista över mineraler erkända av International Mineralogical Association
- Mineralinsamling – Hobby att systematiskt samla in, identifiera och visa mineralprover
- Mineralekologi – Kemiskt element som krävs som ett väsentligt näringsämne av organismer för att utföra livsfunktioner