Редкие минералы Земли могут рассказать о жизни на других планетах

Некоторые из них похоронены в недрах вулканов или очень соленых озер, другие существуют только в микроскопических количествах или исчезают в облаке пара при взаимодействии с воздухом.

В настоящее время 2,5 тысячи редчайших минералов в мире классифицируются впервые, заставляя задуматься об интригующих последствиях. Большинство из них были сформированы в процессах прямо или косвенно связанных с живыми организмами, и поэтому они могут служить своего рода автографами разнообразных форм жизни на других планетах, - предполагают исследователи.

«Редкие минералы позволяют сравнить Землю с другими планетами, определить условия, в которых они создавались, а также иначе оценить последние биологические потрясения на нашей планете», - говорит Роберт Хэйзен из Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, составивший список минералов совместно с Джесси Осубель из Рокфеллеровского университета, Нью-Йорк.

Половина из 5 тысяч известных минералов найдена всего лишь в пяти местах на планете, и весь известный объем некоторых из них составляет менее одного кубического сантиметра. Это так мало, что может поместиться в спичечный коробок.

И далеко не все из них устойчивы и неизменны, многие весьма эфемерны. Некоторые минералы испаряются при контакте с воздухом, другие разлагаются при солнечном свете.
Эти породы очень редкие, по сравнению с минералами, известными как редкоземельные элементы, такие как скандий и иттрий, использующиеся в современной электронике.

Спрятаны у всех на виду

Некоторые минералы существуют в ничтожно малых количествах. В их число входит отолит и ряд других, содержащих теллур, которые выявлены только под микроскопом в породах горы Отто горы, неподалеку от Сан-Бернардино в Калифорнии.

Так почему же на нашей планете так мало редких минералов? Иногда это происходит потому, что составляющие их элементы могут соединиться только при очень необычных условиях. Геологи нашли хазенит, водный фосфат, только в очень щелочном озере Моно, опять же в Калифорнии, где он осаждался из микробов при кислотности рН=10.

Фингерит, комбинация меди и ванадия, найден лишь в фумаролах вулкана Исалько в Сальвадоре. Другие минералы встречаются настолько редко, потому что они неустойчивы в любых условиях. В состав хармунита входят самые обычные элементы - кальций, железо и кислород, но он разрушается при контакте с одним из самых распространенных минералов - кремнием. До сих пор он был обнаружен только в двух местах на планете.

Хатрурит, обнаруженный в формации Хатрурим в Израиле, состоит из очень насыщенного кремния, кальция и кислорода, но образуется при температуре только выше 1250 °С и при отсутствии алюминия.

Другие редкие минералы состоят из редких элементов, которые не тоже часто собираются вместе. Так бериллий и сурьма объединяются в кристалле под названием сведенборгит, а германий и теллур в минерале албурнит, который впервые был обнаружен в 2014 году в горах Румынии.

Образцы на обочине

«В настоящее время в списке есть несколько минералов, которые существуют только в теории. Никто еще не находил диоксид углерода в кристаллической форме», - говорит Хэйзен, - «Потому что это соединение устойчиво только при температуре ниже -78,5 °С, а это возможно только в нескольких местах в Антарктиде. Хотя этот минерал был обнаружен на Марсе».

«Оттесненные на обочину геологами, по-видимому, из-за того, что они совершенно ничего не значат в общей картине науки о Земле, эти новые минералы не просто новинки», - настаивает Хейзен.

Очень часто они создавались в экстремальных условиях и могут помочь разгадать важные тайны как о создании Земли и ее коры, так и о самой жизни. Действительно, некоторые теории о происхождении жизни предполагают участие сульфатов, боратов и молибдатов.

«Две трети редких минералов возникают в результате биологических процессов, таких как биоминерализация», - говорят авторы. «Эти минералы могут пролить свет на совместную эволюцию биологии и геологии. А поиск их в космосе может стать хорошим способом обнаружить признаки жизни в других мирах, - говорит Ausubel.

Исследование опубликовано в журнале «American Mineralogist».