지구의 지질학이 삶에 미치는 영향은 쉽게 볼 수 있으며, 유기체는 사막, 산, 숲 및 바다와 다른 환경에 적응합니다. 그러나 지질학에 대한 삶의 전체 영향은 놓칠 수 있습니다.
지구 광물에 대한 포괄적 인 새로운 조사는 이제 그 생략을 수정합니다. 그 발견 중에는 모든 광물 다양성의 약 절반이 생물과 부산물의 직간접적인 결과라는 증거가 있습니다. 지구의 복잡한 지질 역사를 함께 찍는 과학자들 과이 세상을 넘어서 삶의 증거를 찾고있는 사람들에게 귀중한 통찰력을 제공 할 수있는 발견입니다.
오늘날 미국 광물 지학자 에 출판 된 한 쌍의 논문에서 연구원 Robert Hazen, Shaunna Morrison 및 그들의 공동 작업자들은 광물을 분류하기위한 새로운 분류 시스템을 개요합니다. 그렇게함으로써, 그들의 시스템은 지구의 지질 발달과 삶의 진화가 어떻게 서로 영향을 미치는지 인정합니다.
수천 개의 과학 논문의 알고리즘 분석을 바탕으로 새로운 분류법은 10,500 개 이상의 다양한 유형의 미네랄을 인정합니다. 국제 광물 학적 협회 (International Mineralogical Association)의 고전적인 분류법에서 약 5,800 개의 미네랄“종”보다 거의 두 배나 많습니다.
워싱턴 D.C.의 카네기 과학 연구소의 광물 학자 인 Hazen은“이것은 200 년 넘게 사용 된 분류 시스템이며, 내가 함께 자랐고 배우고 연구하고 구입 한 시스템입니다.
2008 년에, 그는 알려진 미네랄의 모든 종에 대한 문헌을 파고 들기 시작하여 그들이 어떻게 형성되는지에 대한 데이터를 찾았습니다. 이 프로젝트는 2013 년 카네기 기관에서 하젠과 협력하기 시작한 모리슨은“다루기위한 괴물이었다”고 말했다.
예를 들어 황철석 결정 (일반적으로 바보의 금이라고도 함)을 가져 가십시오. Hazen은“21 가지 기본적으로 다른 방식으로 황철석이 형성됩니다. 염화물이 풍부한 철분 침전물이 수백만 년에 걸쳐 지하 깊은 곳에서 가열 될 때 일부 황철석 결정이 형성됩니다. 다른 사람들은 차가운 바다 퇴적물에서 해저의 유기물을 분해하는 박테리아의 부산물로 형성됩니다. 여전히 다른 사람들은 화산 활동, 지하수 누출 또는 석탄 광산과 관련이 있습니다.
Hazen은“이러한 종류의 황철석은 우리에게 지구, 기원, 삶, 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지에 대해 다른 것을 말하고 있습니다.”라고 Hazen은 말했습니다.
이런 이유로, 새로운 논문은 미네랄을“종류”로 분류하는데, 이는 Hazen과 Morrison이 광물 종과 원산지의 조합으로 정의하는 용어입니다 (화산 황철석 대 미생물 황철석을 생각하십시오). 머신 러닝 분석을 사용하여 수천 개의 과학 논문에서 데이터를 수색하고 10,556 개의 별개의 미네랄 종류를 확인했습니다.
Morrison과 Hazen은 또한 개별적으로 또는 조합하여 모든 알려진 미네랄을 만들어 낸 57 개의 프로세스를 확인했습니다. 이러한 과정에는 다양한 유형의 풍화, 화학적 침전, 맨틀 내부의 변성 변형, 번개, 방사선, 산화, 지구의 형성 중 대규모 영향, 지구가 형성되기 전에 성간 공간의 응축이 포함되었습니다. 그들은 지구상의 미네랄 다양성에서 가장 큰 단일 요인이 물임을 확인했습니다. 물은 다양한 화학 및 물리적 과정을 통해 미네랄의 80% 이상을 생성하는 데 도움이됩니다.
그러나 그들은 생명이 핵심 선수라는 것을 발견했습니다. 모든 미네랄 종류의 3 분의 1은 뼈, 치아, 산호 및 신장 결석 (모두 미네랄 함량이 풍부한) 또는 대변, 목재, 미생물 매트 및 기타 유기 재료와 같은 지질 학적 시간에 대한 요소를 흡수 할 수있는 유기 물질과 같은 뼈, 치아, 산호 및 신장 결석과 같은 생명체의 부품 또는 부산물로 독점적으로 형성됩니다. 수천 개의 미네랄은 산업 석탄 화재로 형성되는 게르마늄 화합물과 같은 다른 방식으로 생명의 활동에 의해 형성됩니다. 광합성에서 생성 된 산소와 같은 생명의 부산물과의 상호 작용을 통해 생성 된 물질을 포함하여 Life의 지문은 모든 미네랄의 약 절반에 있습니다.
역사적으로 과학자들은“지구 화학과 생화학이 무엇인지 인위적으로 선을 뽑았다”고 오하이오에있는 Akron 대학교의 생물학적 전문가 인 Nita Sahai는 새로운 연구에 참여하지 않았다. 실제로, 동물, 야채 및 미네랄의 경계는 훨씬 유동적입니다. 예를 들어, 인체는 체중이 약 2% 미네랄이며, 대부분은 치아와 뼈를 강화하는 인산 칼슘 스캐 폴딩에 잠겨 있습니다.
Sahai는 Morrison과 Hazen의 새로운 분류법을 지구 과학자들에게는 생물학적으로 얼마나 깊이 짜여져 있지 않을지 모르겠다 고 말했다.“Morrison과 Hazen의 새로운 분류는“그것에 좋은 체계화를하고 더 넓은 공동체에 더 접근하기 쉽게 만들었다”며 말했다.
새로운 미네랄 분류는 일부 과학자들에 의해 환영받을 것입니다. 애팔 래 치아 주립 대학 (Appalachian State University)의 광물학 연구원 인 사라 카 마이클 (Sarah Carmichael)은“오래된 사람은 빨랐다”고 말했다.) 유타 대학교의 과학 철학자 인 카를로스 그레이 산타나 (Carlos Gray Santana)와 같은 다른 사람들은 미네랄 진화의 본질을 고려하지 않더라도 IMA 시스템에 서있다. 그는 IMA 분류가 화학, 광업 및 엔지니어링과 같은 적용 목적으로 개발되었으며 여전히 그 영역에서 아름답게 기능하기 때문에“문제가되지 않습니다. "우리의 실질적인 요구에 잘 어울립니다."
그러나 우주 탐사와 같은 활동으로 인해 과학자들의 요구도 바뀌고 있습니다. Hazen과 Morrison의 발견의 한 가지 의미는 우리의 물고 살아있는 행성이 태양계의 다른 암석보다 광물 다양성이 훨씬 풍부하다는 것입니다. Hazen은“화성에는 단순히 형성 할 수없는 많은 미네랄이 있습니다. "점토 미네랄에 펭귄이 똥이없고 동굴에 박쥐가 없으며 부패한 선인장이 없거나 그와 같은 것들이 없습니다."
.그럼에도 불구하고 Hazen과 Morrison은 그들의 분류가 언젠가 다른 행성이나 달의 지질 역사를 해독하고 과거 또는 현재의 삶의 힌트를 찾기 위해 사용될 수 있기를 희망합니다. 예를 들어, 화성 크리스탈을 검사 할 때, 연구자들은 새로운 광물 학적 프레임 워크를 사용하여 곡물 크기 및 구조 결함과 같은 기능을 살펴보고 죽어가는 바다 나 유성 파업이 아닌 고대 미생물에 의해 생성 될 수 있는지 여부를 결정할 수 있습니다.
.Hazen은 새로운 분류가 먼 별 주변의 행성에서의 삶을 감지하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. James Webb Space 망원경 및 기타 정교한 악기에 의해 감지 된 외계 행성의 빛을 분석하여 대기의 화학적 조성을 결정할 수 있습니다. 측정 가능한 산소 함량, 수증기, 상대 탄소 농도 및 기타 데이터의 유무에 근거하여, 연구자들은 광년에서 어떤 종류의 광물이 형성 될 수 있는지 예측하려고 시도 할 수 있습니다.
리버 사이드 캘리포니아 대학교의 우주 생물학 팀의 일원 인 생물 지 화학자 인 티모시 리옹 (Timothy Lyons) 은이 방법론을 너무 많이 추진할 수 있다고 생각합니다. 그럼에도 불구하고, 그는 Hazen과 Morrison의 분류가 우리 달과 화성에서 발견 된 외계 광물 연구를위한 잠재적으로 중요한 통찰력의 원천으로보고 있습니다.
Morrison은“정말 확대되고 광범위한 방식으로 우리는 지구뿐만 아니라 전체 태양계와 잠재적으로 태양계를 넘어서도 이해하고 있습니다. "정말 대단합니다."
