पृथ्वी पर 5, 000 से अधिक ज्ञात खनिज प्रजातियां हैं, सर्वव्यापी क्वार्ट्ज से लेकर जबरदस्त दुर्लभ फिंगराइट तक, जो केवल अल साल्वाडोर में इज़ाल्को ज्वालामुखी के शिखर पर मौजूद हैं। खनिजविदों ने लंबे समय तक अध्ययन किया है कि खनिज कैसे और कहाँ होते हैं। अब, वे प्रश्न पर बड़ा डेटा लागू कर रहे हैं।
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- हम कम से कम 145 कार्बन-असर वाले खनिजों को याद कर रहे हैं, और आप उन्हें खोजने में मदद कर सकते हैं
शोधकर्ता जटिल सिद्धांत को समझने के लिए नेटवर्क सिद्धांत का उपयोग कर रहे हैं विभिन्न खनिज, जैविक, भौतिक और भौगोलिक पैरामीटर यह निर्धारित करते हैं कि खनिज कहां होते हैं। नेटवर्क सिद्धांत - यह विचार कि चीजों के बीच संबंध गणितीय नियमों के एक समूह द्वारा शासित होते हैं - अक्सर संक्रामक रोगों के प्रसार को देखने के लिए या यह समझने के लिए उपयोग किया जाता है कि मानव समूह (उदाहरण के लिए, आतंकवाद संगठन) कैसे बातचीत करते हैं। शोधकर्ता उम्मीद कर रहे हैं कि इससे उन्हें नए प्रकार के खनिजों की खोज करने में मदद मिलेगी, सोने और तांबे जैसे मूल्यवान संसाधनों की टुकड़ियाँ मिलेंगी, और बेहतर तरीके से पृथ्वी के निर्माण के तरीके को समझ पाएंगे। काम पर एक रिपोर्ट सिर्फ अमेरिकी मिनरलोगिस्ट जर्नल में प्रकाशित हुई थी।
"हम एक समग्र तरीके से खनिज प्रणालियों को देख रहे हैं, " शुनना मॉरिसन कहती हैं, जिन्होंने डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी के कार्यकारी निदेशक रॉबर्ट हेज़न के साथ शोध किया, जो पृथ्वी पर बेहतर समझ वाले कार्बन के लिए समर्पित वैज्ञानिकों का एक नेटवर्क है। “हम कई अलग-अलग मापदंडों के बीच संबंध और प्रतिक्रिया का पता लगा सकते हैं, और हम इस बात का चित्र प्राप्त कर सकते हैं कि हमारा ग्रह क्या और क्यों बना है। एक बार जब आप यह देखना शुरू करते हैं कि पृथ्वी की सतह पर खनिज कैसे होते हैं, तो आप देखते हैं कि वे बहुत विशिष्ट कारणों से एक साथ होते हैं। आप नेटवर्क में इसे बहुत स्पष्ट रूप से देख सकते हैं। ”
उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज और फेल्डस्पार की विभिन्न प्रजातियां आमतौर पर एक साथ होती हैं (वे ग्रेनाइट में दो मुख्य तत्व हैं) क्योंकि वे एक ही प्रक्रिया में विभिन्न बिंदुओं पर बनाए गए थे, मैग्मा का क्रिस्टलीकरण। एक खनिज 'प्रजाति' केवल एक खनिज है जिसे वर्तमान विधियों द्वारा किसी भी अन्य खनिज से अलग किया जा सकता है।
शोधकर्ता दुनिया भर के सैकड़ों हजारों स्थानों से लाखों खनिज नमूनों के डेटाबेस का उपयोग कर रहे हैं। इन डेटाबेस में खनिजों के बारे में जानकारी होती है जैसे कि रासायनिक संरचना, कठोरता, आयु, जमा का आकार और स्थान जहां खनिज पाया गया था। उन्होंने इसे आसपास के भूगोल और भूवैज्ञानिक सेटिंग के डेटा के साथ जोड़ दिया है। परिणाम उन मॉडलों की एक श्रृंखला है जो संभावित रूप से उन पैटर्न को प्रकट कर सकते हैं जो अन्यथा देखना मुश्किल होगा। ये पैटर्न एक तस्वीर दे सकते हैं जिसमें खनिज एक साथ होते हैं, और दिखा सकते हैं कि भूगर्भिक, रासायनिक और भौतिक गुण मौजूद हैं जहां विशिष्ट खनिज पाए जाते हैं।
403 कार्बन खनिजों के लिए एक नेटवर्क आरेख। प्रत्येक रंगीन चक्र एक अलग कार्बन खनिज का प्रतिनिधित्व करता है। मंडलियों का आकार और रंग दिखाता है कि यह कितना सामान्य है। (मॉरिसन एट अल, अमेरिकी मिनरलोगिस्ट के सौजन्य से)। यह खनिजविदों के लिए जीवन को बहुत आसान बना सकता है, जिन्होंने ऐतिहासिक रूप से धीमी गति से, कठिन श्रम के माध्यम से इस प्रकार का काम किया है।
"उदाहरण के लिए, एरिज़ोना में ये तांबे की खदानें हैं, और [खनिजविज्ञानी] इन तांबे के खनिजों का अध्ययन बहुत थकावट भरे अंदाज में करते हैं, मानचित्रण और रासायनिक विश्लेषण करते हैं, और इन जमाओं का अध्ययन करने में हजारों घंटे खर्च करते हैं ताकि यह समझ सकें कि वे कैसे बने, " मॉरिसन कहते हैं, कार्नेगी इंस्टीट्यूशन फॉर साइंस में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता। "जब आप अंततः समझते हैं कि उन्होंने कैसे बनाया, तो आप कह सकते हैं, 'ठीक है, पृथ्वी पर और कहां ऐसा हो सकता है?" जिसका अर्थ है कि आपको पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास की बहुत अच्छी समझ होनी चाहिए। फिर तुम खुदाई करते जाओ। ”
664 तांबे के खनिजों का एक नेटवर्क, प्रत्येक रंगीन सर्कल के साथ एक अलग तांबा-असर खनिज का प्रतिनिधित्व करता है। वितरण पहले वितरण के अपरिचित पैटर्न (मॉरिसन एट अल।, सौजन्य अमेरिकन मिनरलोगिस्ट) को दर्शाता है। नेटवर्क सिद्धांत लगभग इतना जूता चमड़े के अनुसंधान के बिना, पृथ्वी पर खनिजों की अनुमानित 1, 500 अनदेखा प्रजातियों को खोजने के लिए बहुत तेज और आसान बना सकता है। ज्ञात खनिजों के बीच नेटवर्क को देखकर, वैज्ञानिक अंतराल में भरने में सक्षम हो सकते हैं।
"हम संभावित रूप से कह सकते हैं, 'ठीक है, अगले तांबे के खनिज की संभावना इस रचना में होगी और पृथ्वी पर इस जगह पर मिलेगी, " मॉरिसन कहते हैं।
शोधकर्ताओं ने पहले से ही 145 "लापता" कार्बन-असर (जिसका अर्थ है कि वे कार्बन होते हैं) खनिजों की भविष्यवाणी करने के लिए डेटा विश्लेषण का उपयोग किया है, जो सांख्यिकीय मॉडल के अनुसार मौजूद होना चाहिए, लेकिन अभी तक खोज नहीं की गई है। इससे नागरिक विज्ञान परियोजना, कार्बन मिनरल चैलेंज का निर्माण हुआ, जो पेशेवर और शौकिया खनिज संग्राहकों को इन अनुमानित खनिजों को खोजने में मदद करने के लिए कहता है। प्रतिभागियों को जंगली में नमूने मिल सकते हैं, और संभावित नई खोजों के लिए अपने संग्रह को परिमार्जन करने के लिए भी कहा जाता है। अब तक दस नए कार्बन-असर खनिज पाए गए हैं।
एक ही सिद्धांत खनिजविदों को सोने जैसे मूल्यवान संसाधनों के नए स्रोतों को खोजने में मदद कर सकता है, साथ ही दुर्लभ खनिज जो केवल पृथ्वी पर एक या दो स्थानों में मौजूद हो सकते हैं। अधिकांश स्थानों पर केवल कुछ खनिज होते हैं, जबकि कुछ स्थान - रूस के कोला प्रायद्वीप, उदाहरण के लिए - अत्यंत प्रचुर मात्रा में हैं। डेटा यह दिखाने में मदद कर सकता है कि कोला प्रायद्वीप जैसी जगहों पर खनिजों की इतनी बड़ी संख्या क्यों है, और पृथ्वी पर अन्य स्थानों की भविष्यवाणी कर सकते हैं जो विभिन्न मूल्यवान खनिजों के समान समृद्ध स्रोत हो सकते हैं।
"मुझे लगता है कि यह बहुत अच्छी बात है, " चैपल हिल में उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय में भूवैज्ञानिक विज्ञान के एक प्रोफेसर एलन ग्लेज़नर कहते हैं, जो शोध में शामिल नहीं थे। "यह मुझे याद दिलाता है कि पैटर्न को देखने के लिए शुरू होने के बाद आवर्त सारणी में कैसे रसायनज्ञ भरे हुए थे। भले ही उन्हें पता नहीं था कि पैटर्न परमाणु संरचना द्वारा शासित कैसे थे, वे पैटर्न को पहचानने में सक्षम थे।"
मॉरिसन कहते हैं कि मानवों के लिए खनिजों के महत्व को कम करना मुश्किल है।
"खनिज अनिवार्य रूप से वह सब कुछ बनाते हैं जो हम अपने समाज में उपयोग करते हैं जो पानी या तेल की तरह जमीन से उगाया या पंप नहीं किया जाता है, " वह कहती हैं। "हमारी इमारतें, हमारी कारें, मूल रूप से हम जो कुछ भी दैनिक रूप से उपयोग करते हैं, यहां तक कि हमारी हड्डियां भी सभी खनिजों से बनी होती हैं।"
खनिज कैसे होते हैं, इसके पैटर्न से पृथ्वी पर पौधे और जानवरों के जीवन के बारे में कुछ सिखाने में मदद मिल सकती है। मॉरिसन कहते हैं, डेटा विश्लेषण द्वारा उत्पादित पृथ्वी पर खनिज वितरण के विशिष्ट पैटर्न "बायोसिग्नेचर" हो सकते हैं। इसका मतलब है कि खनिज और क्लस्टर एक साथ कैसे होते हैं, इसका पैटर्न पौधों और जानवरों के जीवन के उदय से प्रभावित हो सकता है, क्योंकि जैविक जीवन (जैसे सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति) को खनिजों को प्रभावित करने के लिए माना जाता है। चंद्रमा और मंगल ग्रह पर खनिज वितरण के प्रारंभिक विश्लेषण इन विशिष्ट पैटर्न को नहीं दिखाते हैं, मॉरिसन कहते हैं, जो नासा मार्स क्यूरियोसिटी रोवर टीम के सदस्य हैं, जो एक्स-रे विवर्तन डेटा से मार्टियन खनिजों की पहचान कर धरती पर वापस भेजते हैं। लेकिन भविष्य का विश्लेषण हो सकता है। और अन्य ग्रहों के डेटा भी हो सकते हैं।
"अगर हम यह कहते हैं, तो हो सकता है कि वह हमें बता रहा है कि कुछ बिंदु पर जीवन था।" “यह अंतरिक्ष अन्वेषण की योजना बनाने में हमारी मदद कर सकता है। यदि हम पाते हैं कि एक ग्रह है जिसमें इस महान खनिज विविधता है, तो शायद यही वह जगह है जहाँ हमें जाने की आवश्यकता है। ”
