kalsiitti kalkkisälpä

Näin mineraalit voivat auttaa elämän synnyn selvityksessä

Yli 10 500 mineraalin alkuperän kartoitus osoittaa, miten maapallon mineraalikirjo on syntynyt. Luettelo voi muuttaa tapaa, jolla elämää etsitään muilta planeetoilta.

Yli 10 500 mineraalin alkuperän kartoitus osoittaa, miten maapallon mineraalikirjo on syntynyt. Luettelo voi muuttaa tapaa, jolla elämää etsitään muilta planeetoilta.

ARKENSTONE/Rob Lavinsky.

Vielä hiljattain asiantuntijat olivat yhtä mieltä siitä, että maapallolla esiintyy lähes 6 000 erilaista mineraalia. Uuden selvityksen jälkeen luku on noussut 10 556 mineraaliin.

Mineraaleja voi syntyä hyvin erilaisissa prosesseissa – sekä fyysisissä, kemiallisissa että biologisissa. Ja se on voinut tapahtua hyvin eri tavoin Maan 4,5 miljardin vuoden historian aikana.

Ryhmittelemällä mineraaleja prosessin ja muodostumisajankohdan mukaan tutkijat voivat ymmärtää paremmin sitä, miksi Maassa on enemmän mineraaleja kuin muilla tunnetuilla planeetoilla.

turmaliini mineraali

Turmaliini on yksi yleisimmistä boori-alkuainetta sisältävistä mineraaleista. Se muodostaa kauniita kiteitä karkearakeiseen graniittipegmatiittiin, jossa voi esiintyä satoja erikoisten mineraalien kiteitä.

© ARKENSTONE/Rob Lavinsky.

Mineraalien monet syntytavat

Selvityksessä havaittiin, että mineraaleja voi syntyä 57 eri tavalla, kuten laavassa, radioaktiivisen hajoamisen seurauksena, kovassa paineessa, salamaniskusta tai meteoriitti-iskussa sekä virtsassa tai ulosteista.

"Kukin niistä [toim. mineraalinäytteistä] on aikakapseli, joka voi paljastaa Maan menneisyyden paremmin kuin mikään muu", selittää projektinjohtaja professori Robert Hazen Carnegien tiedeinstituutista ja jatkaa:

"Yli 80 prosenttia Maan mineraaleista syntyi prosessissa, jossa oli osallisena vesi, mikä on siksi perustavan tärkeää tämän planeetan mineraalikirjolle. Laajemmin se voi olla myös yksi pääsyy siihen, miksi Kuussa ja Merkuriuksessa ja jopa Marsissa esiintyy paljon vähemmän mineraaleja kuin Maassa."

mineraali berylli

Berylliä voi olla monen väristä ja muotoista riippuen ympäristöstä. Tunnetuin beryllilaji on vihreä smaragdi.

© ARKENSTONE/Rob Lavinsky

Elämän jälkiä näkyy kallioissa ja fossiileissa, mutta sen historiaa voidaan lukea myös mineraalien koostumuksesta.

Mineraalikartoituksen data osoittaa, että biologialla on osansa kolmannekseen Maan mineraaleista, kuten äyriäisten kuoriin, luihin ja hampaisiin. Reilut 2 000 mineraalia olisi jäänyt tyystin syntymättä, jos Maan ilmakehässä ei olisi ollut happea.

opalisoitunut ammoniitti mineraali

Opalisoitunut ammoniitti koostuu kuolleista pääjalkaislajeista, joiden kuoren värit ovat muuttuneet ajan saatossa.

© ARKENSTONE/Rob Lavinsky

Mineraaleja voi syntyä missä vain

Mineraaleja voi siis syntyä monenlaisissa prosesseissa. Timantti voi muodostua yhdeksällä eri tavalla, esimerkiksi kun hiili altistuu pitkään kovalle paineelle tai avaruudessa sattuu asteroiditörmäys.

Reilulla 60 prosentilla tunnetuista mineraaleista on vain yksi mahdollinen syntytapa, mutta eniten muodostumisvaihtoehtoja on pyriitti-mineraalilla. Sitä voi muodostua 21 tavalla. Pyriitti tunnetaan myös rikkikiisuna ja katinkultana, ja se koostuu raudasta ja rikistä.

Pyriittiä voi muodostua sekä korkeassa että matalassa lämpötilassa, vedessä tai ilman vettä, mikrobien avustuksella tai elottomassa ympäristössä. Tästä syystä pyriittiä voi esiintyä meteoriiteissa, tulivuorissa, merenpohjan kuumissa lähteissä, paksoissa kalliokerrostumissa ja palaneissa hiilikaivoksissa.

Pyriitti katinkulta rikkikiisu mineraali

Pyriitti tunnetaan myös nimillä rikkikiisu ja katinkulta, ja se koostuu raudasta ja rikistä. Luonnossa pyriittiä on muodostunut 4,5 miljardin vuoden aikana 21:llä eri tavalla.

© ARKENSTONE/Rob Lavinsky

Uusi selvitys osoittaa myös, että ensimmäisissä Maassa muodostuneissa mineraaleissa oli kaikissa eniten yhtätoista samaa alkuainetta. Ja lähes 300 mineraalia voi olla vanhempia kuin Maa itse. Niistä 97:ää tavataan vain meteoriiteissa.

Mineraalit Maan ulkopuolisen elämän etsinnässä

Selvitystä tehtiin 15 vuotta, ja mineraalit kerättiin avoimista mineraalitietokannoista nimeltä mindat.org ja rruff.info ja käymällä läpi tuhansia tutkimusartikkeleja.

Tutkijat toivovat, että nyt aikaansaatu mineraaliluettelo voi auttaa valottamaan elämän syntyä Maassa. Hanketta on rahoittanut myös Nasa, koska mineraalien syntytavat Maassa voivat kertoa omalta osaltaan myös mahdollisuudesta löytää elämää muilta planeetoilta.

malakiitti mineraali

Malakiitti-mineraalin syntyminen edellytti happipitoista ilmakehää, joka Maahan muodostui noin 2,5 miljardia vuotta sitten.

© ARKENSTONE/Rob Lavinsky.