برای اولین بار در جهان، دانشمندان فهرستی از چگونگی تشکیل انواع کانی‌های معدنی شناخته شده، تهیه کرده‌اند که نشان می‌دهد حیات در کره‌ی زمین می‌تواند زودتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، وجود داشته باشد! چنین اطلاعاتی نگاه دانشمندان به اهمیت آب به‌عنوان عنصری حیاتی در زمین‌شناسی را تغییر داده و بر نحوه‌ی جستجوی محققان برای نشانه‌های حیات و آب در سیارات دیگر تاثیر گذاشته است.
کانی‌های معدنی و اهمیت آن‌ها در کشف راز حیات
در طی ۱۰۰ سال گذشته، دانشمندان تمرکز خود را بر روی بررسی مواد معدنی و چیستی ساختار و ترکیب شیمیایی آن‌ها گذاشته بودند؛ اما چنین رویه‌ای همواره یک تصویر ناقص بود! چراکه به عنوان مثال، اگرچه همه‌ی الماس‌ها به نوعی از کربن کریستالی ساخته شده‌اند، اما سه الماس مختلف ممکن است سه داستان متفاوت را بیان کنند. به این معنی که یکی از آن‌ها می‌تواند حاصلِ شکل‌گیری در یک ستاره‌ی دور در ۵ میلیارد سال پیش باشد، دیگری در برخورد شهاب‌سنگ متولد شده باشد و سومی در اعماق پوسته‌ی زمین شکل گرفته شده باشد.
الماس‌ها ساختار کربنی یکسانی دارند، اما می‌توانند به روش‌های مختلفی تشکیل شوند. در عکس بالا شاهد الماسی خاص هستید که از اعماق زمین سرچشمه گرفته است.
این نگاه جدید به مواد و سنگ‌های معدنی به عنوان چیزهایی که با تکاملِ تاریخ حیات در زمین و منظومه‌شمسی گره خورده‌اند، در نظر گرفته می‌شوند. طی این مطالعات، محققان ۵۷ روش اصلی برای تشکیل مواد معدنی را تعریف کرده‌اند که شامل موارد تشکیل شده طی تراکم بین ستاره‌‌ای تا فضولات خفاش‌ها می‌شود!
البته لازم به ذکر است که اطلاعات موجود در این فهرست‌بندی جدید نیست و قبلاً در هزاران مقاله‌ی علمی به صورت پراکنده اشاره شده بود. روبرت هازن «Robert Hazen» کانی‌شناس و اختر زیست‌شناسِ موسسه علوم کارنگی در واشنگتن بیان می‌کند که جسارت کار این محققان در این بود که در این فهرست‌بندی بیش از ۵۶۰۰ نوع ماده‌معدنی شناخته‌شده را جمع‌آوری کرده‌اند؛ چنین رویکردی به محققان این امکان را می‌دهد که به عقب برگردند و دوباره به آنچه کشف کرده‌اند نگاهی بیاندازند.
عمر حیات در زمین به اندازه‌ی سن این سیاره است!
جالب است بدانید که بخشی از تحقیقات، این مساله را نشان می‌دهد که بیش از نیمی از انواع مواد معدنی یا کانی‌های شناخته شده در مطالعات مختلف، به روش‌هایی شکل گرفته‌اند که تنها در زمین تازه متولد شده، ممکن است! به این معنی که در بین تمام محیط‌های زمین‌شناسی که دانشمندان به عنوان محیط‌های بالقوه برای آغاز حیات روی زمین در نظر گرفته‌اند، کانی‌هایی با عمر نزدیک به ۴.۳ میلیارد سال پیش هم وجود دارد! بنابراین حیات در کره‌ی زمین تقریباً به محض شکل‌گیری زمین، یا دست‌کم در زمان بیشتری نسبت به آنچه دانشمندان تاکنون تصور می‌کردند (مطالعات گذشته قدمت صخره‌های دارای آثار حیات را تنها ۳.۴ میلیارد سال، تخمین زده بود) به وجود آمده است.
حیات در کره‌ی زمین تقریباً به محض شکل‌گیری زمین، یا دست‌کم در زمان بیشتری نسبت به آنچه دانشمندان تاکنون تصور می‌کردند، به وجود آمده است!
در همین راستا محققان اذعان دارند که این یک مفهوم بسیار بسیار عمیق در علم زمین‌شناسی است که پتانسیل ایجاد حیات در همان ابتدای تشکیل یک سیاره را نشان می‌دهد! همچنین نتایج جدید نشان می‌دهد که آب برای ساخت بیشتر مواد معدنی روی زمین چقدر ضروری بوده است. درواقع تقریبا ۸۰ درصد از انواع معدنی شناخته شده برای تشکیل، نیاز به H2O دارند.
برخی از موادمعدنی بدون تأثیر عناصر حیات قادر به تشکیل نیستند. به عنوان نمونه، باکتری‌های فتوسنتز کننده به ایجاد شرایط غنی از اکسیژن برای تشکیل کانی آزوریت (سمت چپ) کمک می‌کنند. در حالی که (سمت راست) آمونیت اوپالایز شده (دارای سیلیس) توسط کانی سیلیسی‌ای ایجاد شده است که فضای پوسته‌ی آمونیتی را پُر می‌کند.
درک تاریخچه‌ی حیات با استفاده از کانی‌های معدنی
اگر محققان در سیاره‌ای مانند مریخ آب پیدا کنند، می‌توانند حدس بزنند که این سیاره دارای یک اکوسیستم معدنی غنی است! اما این ایده و تحقیقات انجام شده درباره‌ی کانی‌های معدنی می‌تواند از جنبه‌ی دیگری مفیدتر هم باشد. به این معنی که دانشمندان می‌توانند مواد معدنی را در سیاره‌ی سرخ شناسایی کنند و سپس با استفاده از داده‌های کانی‌های معدنی، مهندسی معکوس کنند و بفهمند که حیات در آن محیط در گذشته چگونه بوده است!
به عنوان مثال، تشکیل و وجود گروهی از مواد معدنی تنها در صورتی قابل توضیح هستند که آب یا حتی حیات در آن منطقه وجود داشته باشد. بنابراین این فهرست‌بندی جدید می‌تواند انقلابی در کشف عناصر و درک بهتر تاریخچه‌ی حیات در نظر گرفته شود. البته طبیعتا نیاز است که مطالعات و تحقیقات بیشتری در این حوزه انجام شود، چراکه دانشمندان تا به امروز تنها سطح را خراشیده‌اند و راه درازی در پیش است.
