Проблема углеродных минералов
Гражданский научный проект

Carbon Mineral Challenge — это гражданский научный проект , направленный на ускорение открытия углеродсодержащих минералов . Программа была запущена в декабре 2015 года при спонсорской поддержке Deep Carbon Observatory . Проект завершился в сентябре 2019 года, когда в 27 местах было обнаружено 31 новый углеродсодержащий минерал. [1]

Фон

Минералог Роберт Хазен и его коллеги стали пионерами концепции эволюции минералов, чтобы объяснить, как жизнь и геология переплетались на протяжении многих миллиардов лет истории Земли. В рамках этого исследования группа разработала модель, которая объединяет местоположения и распределение известных минералов для прогнозирования количества неизвестных углеродных минералов на Земле. Метод похож на статистические методы, используемые в биологии. [2] Хазен и его группа предсказали, что 145 углеродных минералов остаются неоткрытыми на Земле. [3]

Статья в поддержку исследования «Экология углеродных минералов» была опубликована журналом American Mineralogist в 2015 году, а проект Carbon Mineral Challenge был объявлен в 2015 году на осеннем собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско. [4] Геохимик Дэниел Хаммер ( Университет Южного Иллинойса ) является руководителем проекта. [5]

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

Метод исследования

Исследование, лежащее в основе Carbon Mineral Challenge, основано на типе анализа, называемом моделированием большого числа редких событий (LNRE). Чтобы получить общее количество из 145 ранее неописанных углеродных минералов, Хазен и его коллеги, включая математика Грету 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 mindat.org (по состоянию на 1 января 2015 года), исследователи обнаружили, что все углеродсодержащие минералы, а также подмножества, 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 встречаются повсюду и их легко заметить», — говорит Хейзен. «С другой стороны, есть слова, которые могут появляться только один или два раза во всей книге. Отсутствующие минералы Земли похожи на эти редкие слова; мы пока их не нашли, потому что они образовались только в очень немногих местах и ​​в очень малых количествах». [3]

Исследователи отмечают, что 145 — это минимальная оценка неоткрытых углеродсодержащих минералов по двум причинам. Во-первых, расчет основан на предположении, что минералы будут продолжать открываться с использованием точно таких же процедур. Однако ожидается, что новые методы и появляющиеся технологии увеличат скорость открытия. Во-вторых, данные с mindat.org занижают количество самых редких минералов, найденных ровно в одном или двух местах; смещение, которое приводит к заниженным оценкам неоткрытых минералов. [8]

Хазен и его коллеги продолжают изучать минералогию больших данных в проекте под названием «Совместная эволюция гео- и биосфер: комплексная программа для основанных на данных абдуктивных открытий в науках о Земле» [9] .

Как работает проект

Чтобы зарегистрировать новый углеродный минерал в проекте, минералоги должны придерживаться протокола, изложенного Комиссией по новым минералам, номенклатуре и классификации Международной минералогической ассоциации . После того, как углеродный минерал одобрен этим органом, группа, ответственная за открытие минерала, представляет свое открытие через форму на веб-сайте проекта. [10] По состоянию на декабрь 2015 года было известно и каталогизировано 405 углеродных минералов. [11]

Проект фокусируется как на новых открытиях в этой области, так и на анализе образцов, уже хранящихся в музеях и других учреждениях. [12] С момента запуска проекта было описано тридцать один новый углеродный минерал. [13] Хотя два минерала, абеллаит и паризит-(La) , имеют химию, предсказанную исследовательской группой, были сделаны некоторые неожиданные находки, включая минерал леосцилардит , карбонат уранила , и тиннункулит , который является органическим минералом . [14] [15]

Анализ минералов, проведенный Хазеном и его коллегами, дает некоторые подсказки относительно перспективных мест для поиска новых углеродистых минералов и прогнозирует их химический состав [16]

Список новых найденных минералов

В ходе проекта были обнаружены следующие новые минералы: [13]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами". Phys.org . Получено 27 сентября 2016 г.
  2. ^ Уилсон, Элизабет (22 декабря 2015 г.). «Всемирная охота за пропавшими углеродными минералами начинается». Scientific American . Получено 21 сентября 2016 г.
  3. ^ ab Deep Carbon Observatory: Объявление о вызове Carbon Mineral Challenge
  4. ^ Осеннее собрание AGU: Проблема углеродных минералов: всемирная охота за новыми углеродными минералами (семинар)
  5. ^ deepcarbon.net
  6. ^ Айви Ши (9 марта 2016 г.). «Открытие углерода на Меркурии раскрывает темное прошлое планеты». The Conversation . Получено 5 октября 2016 г.
  7. ^ Хазен, Роберт М.; Джонс, Адриан П.; Барросс, Джон А. (ред.). "1" (PDF) . Углерод в Земле . Обзоры по минералогии и геохимии. ISBN 978-0-939950-90-4.
  8. ^ ab Hazen, Robert M.; Hummer, Daniel R.; Hystad, Grethe; Downs, Robert T.; Golden, Joshua J. (2016). "Экология углеродных минералов: прогнозирование неоткрытых минералов углерода" (PDF) . American Mineralogist . 101 (4): 889– 906. Bibcode :2016AmMin.101..889H. doi :10.2138/am-2016-5546. S2CID  741788 . Получено 23 июня 2017 г. .
  9. ^ «Совместная эволюция гео- и биосфер: комплексная программа для основанных на данных абдуктивных открытий в науках о Земле». Институт Карнеги по науке . Получено 23 июня 2017 г.
  10. ^ "Проблема углеродных минералов | Проблема углеродных минералов". mineralchallenge.net .
  11. ^ Журнал, Смитсоновский институт; Вэй-Хаас, Майя. «Мы потеряли по крайней мере 145 углеродсодержащих минералов, и вы можете помочь их найти». Журнал Смитсоновского института .
  12. ^ "Всемирная охота начинается за пропавшими углеродными минералами". Scientific American . Архивировано из оригинала 17 апреля 2023 г.
  13. ^ ab "New Carbon Minerals". Carbon Mineral Challenge. Май 2019. Получено 23 января 2020 .
  14. ^ "Углеродный минеральный вызов". mineralchallenge.net .
  15. ^ "Три новых урановых минерала из Юты". Science Daily . Архивировано из оригинала 9 февраля 2017 года . Получено 24 июня 2017 года .
  16. ^ Сид Перкинс (4 октября 2016 г.). «Охотники за горными породами ищут новые углеродные минералы». Science News . Получено 5 октября 2016 г.
  • Официальный сайт
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbon_Mineral_Challenge&oldid=1251197389"