Углеродный минеральный вызов

Carbon Mineral Challenge направленный на ускорение открытия углеродсодержащих – это гражданский научный проект , минералов . Программа стартовала в декабре 2015 года при спонсорской поддержке Deep Carbon Observatory . Проект завершился в сентябре 2019 года, когда в 27 местах был обнаружен 31 новый углеродсодержащий минерал. ^{[ 1 ]}

Фон

Минералог Роберт Хейзен и его коллеги впервые разработали концепцию эволюции минералов, чтобы объяснить, как жизнь и геология переплетались на протяжении многих миллиардов лет назад на Земле. В рамках этого исследования группа разработала модель, которая объединяет местоположения и распределение известных минералов для прогнозирования количества неизвестных углеродных минералов на Земле. Метод аналогичен статистическим методам, используемым в биологии. ^{[ 2 ]} Хейзен и его группа предсказали, что 145 углеродных минералов остаются неоткрытыми на Земле. ^{[ 3 ]}

Документ в поддержку исследования « Экология углеродных минералов » был опубликован американским минералогом в 2015 году, а о конкурсе углеродных минералов было объявлено в 2015 году на осеннем собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско. ^{[ 4 ]} геохимик Дэниел Хаммер ( Университет Южного Иллинойса ). Руководителем проекта является ^{[ 5 ]}

Углерод находится в центре внимания проекта из-за важности этого элемента для жизни на Земле и того, насколько мало о нем известно. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Метод исследования

Исследование, лежащее в основе проблемы углеродных минералов, основано на типе анализа, называемом моделированием большого числа редких событий (LNRE). Чтобы получить в общей сложности 145 ранее неописанных углеродистых минералов, Хейзен и его коллеги, в том числе математик Грета Хистад из Университета Пердью-Калумет , сосредоточились на отношениях разнообразия и распределения 403 известных углеродсодержащих минералов. Используя 82 922 фрагмента данных о минеральных видах и местонахождениях, сведенных в таблицу на сайте Mindat.org (по состоянию на 1 января 2015 года), исследователи обнаружили, что все углеродсодержащие минералы, а также подгруппы, содержащие углерод с водородом, кальцием, натрием или кислородом, соответствуют распределениям LNRE. Этот метод анализа часто используется в микробиологии для оценки новых видов. ^{[ 8 ]}

Хейзен сравнивает этот метод моделирования с чтением книги. «Некоторые слова вы читаете снова и снова, например, «и» и «the». Эти общие слова повсюду, и их легко обнаружить», — говорит Хейзен. «С другой стороны, есть слова, которые могут появиться только один или два раза во всей книге. Отсутствующие на Земле минералы подобны этим редким словам; мы еще не нашли их, потому что они образовались только в очень немногих местах и в очень маленьких количества». ^{[ 9 ]}

Исследователи отмечают, что 145 — это минимальная оценка неоткрытых углеродосодержащих минералов по двум причинам. Во-первых, расчет основан на предположении, что полезные ископаемые будут и дальше обнаруживаться с использованием точно тех же процедур. Однако ожидается, что новые методы и новые технологии повысят скорость открытий. Во-вторых, данные сайта Mindat.org занижают количество редчайших минералов, обнаруженных ровно в одном или двух местах; предвзятость, которая приводит к занижению оценок неоткрытых полезных ископаемых. ^{[ 10 ]}

Хейзен и его коллеги продолжают исследовать минералогию больших данных в проекте под названием «Коэволюция гео- и биосферы: интегрированная программа для абдуктивных открытий на основе данных в науках о Земле». ^{[ 11 ]}

Как работает проект

Чтобы зарегистрировать новый углеродный минерал в проекте, минералогам предлагается придерживаться протокола, изложенного Комиссией Международной минералогической ассоциации по новым минералам, номенклатуре и классификации . Как только углеродный минерал одобрен этим органом, команда, ответственная за его открытие, отправляет свои выводы через форму на веб-сайте проекта. ^{[ 12 ]} По состоянию на декабрь 2015 года насчитывалось 405 известных и каталогизированных углеродистых минералов. ^{[ 13 ]}

Проект фокусируется как на новых открытиях в этой области, так и на анализе образцов, уже хранящихся в музеях и других учреждениях. ^{[ 14 ]} С момента запуска проекта был описан тридцать один новый углеродный минерал. ^{[ 15 ]} Хотя два минерала, абеллаит и паризит-(La) , имеют химический состав, предсказанный исследовательской группой, было сделано несколько неожиданных находок, в том числе минерал леосцилардит , уранилкарбонат , и тиннункулит , который является органическим минералом . ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Минеральный анализ, проведенный Хейзеном и его коллегами, дает некоторые подсказки о перспективных местах для поиска новых углеродных минералов и предсказывает их химический состав. ^{[ 18 ]}

Список найденных новых минералов

В рамках проекта были обнаружены следующие новые полезные ископаемые: ^{[ 15 ]}

См. также

Абиогенез – жизнь, возникающая из неживой материи.
Любительская геология – Непрофессиональное изучение и сбор горных пород.
Международная минералогическая ассоциация - Научная организация, продвигающая минералогию.
Список минералов, признанных Международной минералогической ассоциацией
Коллекционирование минералов - хобби систематического сбора, идентификации и демонстрации образцов минералов.
Минеральная экология - химический элемент, необходимый организмам в качестве основного питательного вещества для выполнения жизненных функций.

Ссылки

^ «Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами» . Физика.орг . Проверено 27 сентября 2016 г.
^ Уилсон, Элизабет (22 декабря 2015 г.). «Всемирная охота начинается за пропавшими углеродными минералами» . Научный американец . Проверено 21 сентября 2016 г.
^ Deep Carbon Observatory: объявляем о проблеме углеродных минералов
^ Осеннее собрание AGU: Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами (семинар)
^ deepcarbon.net
^ Айви Ши (9 марта 2016 г.). «Открытие углерода на Меркурии раскрывает темное прошлое планеты» . Разговор . Проверено 5 октября 2016 г.
^ Хейзен, Роберт М.; Джонс, Адриан П.; Баросс, Джон А. (ред.). «1» (PDF) . Углерод на Земле . Обзоры по минералогии и геохимии. ISBN 978-0-939950-90-4 . Проверено 5 октября 2016 г.
^ Хейзен, Роберт М.; Хаммер, Дэниел Р.; Гистад, Грета; Даунс, Роберт Т.; Голден, Джошуа Дж. (2016). «Экология углеродных минералов: прогнозирование неоткрытых минералов углерода» (PDF) . Американский минералог . 101 (4): 889–906. Бибкод : 2016AmMin.101..889H . дои : 10.2138/am-2016-5546 . S2CID 741788 . Проверено 23 июня 2017 г.
^ Deep Carbon Observatory: объявляем о проблеме углеродных минералов
^ Хейзен, Роберт М.; Хаммер, Дэниел Р.; Гистад, Грета; Даунс, Роберт Т.; Голден, Джошуа Дж. (2016). «Экология углеродных минералов: прогнозирование неоткрытых минералов углерода» (PDF) . Американский минералог . 101 (4): 889–906. Бибкод : 2016AmMin.101..889H . дои : 10.2138/am-2016-5546 . S2CID 741788 . Проверено 23 июня 2017 г.
^ «Коэволюция гео- и биосферы: комплексная программа абдуктивных открытий на основе данных в науках о Земле» . Научный институт Карнеги . Проверено 23 июня 2017 г.
^ Проблема с углеродом и минералами: как это работает
^ Журнал Смитсоновского института
^ «Всемирная охота начинается за пропавшими углеродными минералами» . Научный американец . Архивировано из оригинала 17 апреля 2023 года.
^ Jump up to: ^а ^б «Новые углеродные минералы» . Углеродный минеральный вызов. Май 2019 года . Проверено 23 января 2020 г.
^ Проблема углерода и минералов
^ «Три новых урановых минерала из Юты» . Наука Дейли . Архивировано из оригинала 9 февраля 2017 года . Проверено 24 июня 2017 г.
^ Сид Перкинс (4 октября 2016 г.). «Искатели камней охотятся за новыми углеродными минералами» . Новости науки . Проверено 5 октября 2016 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт

[1] «Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами» . Физика.орг . Проверено 27 сентября 2016 г.

[2] Уилсон, Элизабет (22 декабря 2015 г.). «Всемирная охота начинается за пропавшими углеродными минералами» . Научный американец . Проверено 21 сентября 2016 г.

[3] Deep Carbon Observatory: объявляем о проблеме углеродных минералов

[4] Осеннее собрание AGU: Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами (семинар)

[5] rbon.net

[6] Айви Ши (9 марта 2016 г.). «Открытие углерода на Меркурии раскрывает темное прошлое планеты» . Разговор . Проверено 5 октября 2016 г.

[7] Хейзен, Роберт М.; Джонс, Адриан П.; Баросс, Джон А. (ред.). «1» (PDF) . Углерод на Земле . Обзоры по минералогии и геохимии. ISBN 978-0-939950-90-4 . Проверено 5 октября 2016 г.

[8] Хейзен, Роберт М.; Хаммер, Дэниел Р.; Гистад, Грета; Даунс, Роберт Т.; Голден, Джошуа Дж. (2016). «Экология углеродных минералов: прогнозирование неоткрытых минералов углерода» (PDF) . Американский минералог . 101 (4): 889–906. Бибкод : 2016AmMin.101..889H . дои : 10.2138/am-2016-5546 . S2CID 741788 . Проверено 23 июня 2017 г.

[9] Deep Carbon Observatory: объявляем о проблеме углеродных минералов

[10] Хейзен, Роберт М.; Хаммер, Дэниел Р.; Гистад, Грета; Даунс, Роберт Т.; Голден, Джошуа Дж. (2016). «Экология углеродных минералов: прогнозирование неоткрытых минералов углерода» (PDF) . Американский минералог . 101 (4): 889–906. Бибкод : 2016AmMin.101..889H . дои : 10.2138/am-2016-5546 . S2CID 741788 . Проверено 23 июня 2017 г.

[11] «Коэволюция гео- и биосферы: комплексная программа абдуктивных открытий на основе данных в науках о Земле» . Научный институт Карнеги . Проверено 23 июня 2017 г.

[12] Проблема с углеродом и минералами: как это работает

[13] Журнал Смитсоновского института

[14] «Всемирная охота начинается за пропавшими углеродными минералами» . Научный американец . Архивировано из оригинала 17 апреля 2023 года.

[NewCarbMins-15] Jump up to: ^а ^б «Новые углеродные минералы» . Углеродный минеральный вызов. Май 2019 года . Проверено 23 января 2020 г.

[16] Проблема углерода и минералов

[17] «Три новых урановых минерала из Юты» . Наука Дейли . Архивировано из оригинала 9 февраля 2017 года . Проверено 24 июня 2017 г.

[18] Сид Перкинс (4 октября 2016 г.). «Искатели камней охотятся за новыми углеродными минералами» . Новости науки . Проверено 5 октября 2016 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]