行星的演化和“微生物糞便”只是昨晚礦物學(xué)家羅伯特·海森(Robert Hazen)博士在新南威爾士州思想中心舉行的活動(dòng)中所涉及的廣泛話題中的一部分。

當(dāng)著名的礦物學(xué)家羅伯特·海森(Robert Hazen)還是個(gè)小男孩時(shí)，他總是收集和整理郵票或硬幣之類的東西。但是后來(lái)他開(kāi)始收集化石和礦物，他意識(shí)到它們講了一個(gè)故事。

卡內(nèi)基研究所地球物理實(shí)驗(yàn)室的資深研究員和喬治·梅森(George Mason)的克拉倫斯·羅賓遜(Clarence Robinson)地球科學(xué)教授說(shuō)：“那塊巖石是從某個(gè)地方來(lái)的，它是在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)誕生的，它以某種方式發(fā)生了演變……我著迷于那些故事。”大學(xué)昨晚在新南威爾士州悉尼思想中心活動(dòng)中說(shuō)。

Hazen博士接受了悉尼新南威爾士大學(xué)地質(zhì)與天體生物學(xué)教授，澳大利亞天體生物學(xué)中心主任Martin Van Kranendonk的采訪。

范·克蘭嫩東克(Van Kranendonk)教授一生中的大部分時(shí)間都用于繪制巖石，尤其是澳大利亞，南非和格陵蘭的古代巖石，并在他的著名的“穿越大洋洲西部考察”中與世界各地的地球科學(xué)家分享了這一知識(shí)。澳大利亞，他于2014年首次見(jiàn)到羅伯特·海曾(Robert Hazen)。

Hazen博士告訴Van Kranendonk教授，他的童年巖石收藏如何激發(fā)了他對(duì)地質(zhì)事業(yè)的興趣以及他的研究歷程，從而導(dǎo)致了地球科學(xué)領(lǐng)域的偉大故事之一，即礦物進(jìn)化的思想。這個(gè)想法是由2006年圣誕晚會(huì)上的一個(gè)問(wèn)題引發(fā)的。

他說(shuō)：“我們認(rèn)為生命是在地球早期的這段歷史中誕生的，被稱為哈德亞人。”

“而且很多人都認(rèn)為粘土礦物起著重要作用。(一位教授的朋友)說(shuō)，'如果哈德族人不存在粘土礦物，那么這些假設(shè)就不可能成立。”

“我從未聽(tīng)過(guò)有人問(wèn)這個(gè)問(wèn)題……沒(méi)有人問(wèn)'宇宙中的第一種礦物質(zhì)是什么?”。

礦物演化

2008年，他和7位合著者寫了一篇期刊論文，提出了地球經(jīng)歷了礦物演化的10個(gè)階段的想法。

Hazen博士說(shuō)：“在每個(gè)階段，都會(huì)發(fā)生一些新的過(guò)程，事件或特征，這些變化會(huì)改變或改變礦物的近地表，多樣性和分布。”

他說(shuō)：“該論文最大的亮點(diǎn)是地球上一半以上的礦物是生命系統(tǒng)的產(chǎn)物。”

“生命改變了地球的環(huán)境;地質(zhì)，水文學(xué)和礦物學(xué)的各個(gè)方面都受到了我們以前從未真正闡明的方式的影響。”

Hazen博士描述了地球的顏色從40億年前的起源開(kāi)始是如何變化的，當(dāng)時(shí)地球是黑色的玄武巖中覆蓋的黑色行星，這片稠密而稠密的巖石隨著熔巖從各種形式的巖漿中噴出亮紅色的裂紋。裂隙和火山”隨著“綠色植物的進(jìn)化”而最終變?yōu)榫G色。

他說(shuō)：“這些顏色的變化象征著我們星球的發(fā)展有多么了不起，它經(jīng)歷了許多階段，每個(gè)階段都是先前發(fā)生的結(jié)果，每個(gè)階段都是下一步的結(jié)果。”

當(dāng)被問(wèn)及如何解釋含碳巖石如何到達(dá)珠穆朗瑪峰的頂部時(shí)，他說(shuō)，移動(dòng)了億萬(wàn)年的塊和板塊可能是造成這種情況的原因。

“您看到的是石灰石形成的珊瑚礁的一部分，就像大堡礁一樣……有時(shí)，當(dāng)兩個(gè)板塊碰撞時(shí)，它們會(huì)帶著珊瑚礁一起帶到沿海地區(qū)。您開(kāi)始形成山脈，然后皺縮在一起，他們開(kāi)始共同努力。”

氣候變化

他還討論了世界上最大的不確定性之一：氣候變化。

他說(shuō)：“人類現(xiàn)在通過(guò)燃燒和產(chǎn)生(二氧化碳)所產(chǎn)生的產(chǎn)量是最活躍的火山的10倍，20倍，50倍。”

“因此，我們突然改變了逐步，莊嚴(yán)，控制良好的整個(gè)過(guò)程，并且通過(guò)燃燒所有被鎖在巖石中的，埋藏的，被隔絕的碳來(lái)歪斜它。它沒(méi)有去向任何地方。但是，任何地方都行不通。”當(dāng)我們?nèi)紵禾?，?dāng)我們?nèi)紵停?dāng)我們?nèi)紵烊粴鈺r(shí)，被鎖在地下的碳突然被帶回并很快地釋放到大氣中……制造埋在地下的煤炭花費(fèi)了數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間。在幾十年內(nèi)就被扭轉(zhuǎn)了。”

Hazen博士曾于2009年至2019年擔(dān)任深層碳觀測(cè)站(Deep Carbon Observatory)的執(zhí)行主任，該項(xiàng)目旨在了解碳在地球上的化學(xué)和生物作用。

他說(shuō)：“深碳觀測(cè)站實(shí)際上是一個(gè)大型科學(xué)程序，旨在了解地球上隱藏的90%的碳。”

“出于可理解的原因，許多人已經(jīng)研究了海洋中的碳，大氣中的碳，淺層地殼中的碳，我們?cè)谠摐\層地殼中開(kāi)采了煤炭和天然氣。

“但是有一個(gè)更深層的隱藏碳循環(huán)……碳可能存在于地球的核心，碳可能存在于很深的下部地幔中的各種礦物中。我們不知道。幾乎沒(méi)有人在研究這個(gè)，因?yàn)樗皇侵饕掝}。”

該項(xiàng)目對(duì)于評(píng)估人類如何影響地球非常重要。

“您確實(shí)必須確定到底有多少碳是從火山噴出的，有多少碳是由于地球表面的風(fēng)化作用而被隔離的，有多少碳在俯沖帶中正在下降，碳的下降量是否等于碳的下降量?的碳排放量可能會(huì)更多或更少，我們不知道，”他說(shuō)。

他說(shuō)，基線是人類“完全完全壓倒了碳循環(huán)的每個(gè)其他方面，我們?cè)谏蟼€(gè)半世紀(jì)所做的事情在地球歷史上是前所未有的……這只是科學(xué)證據(jù)，證明了與我們所做的事情根本不同。”

“微生物糞便”

Van Kranendonk教授向他詢問(wèn)了礦物Hazenite，該礦物以Hazen博士的名字命名，僅在加利福尼亞州的莫諾湖發(fā)現(xiàn)。

Hazen博士說(shuō)：“這是一個(gè)高鹽湖，含磷和其他一些元素的濃度非常高，事實(shí)上，如此高的濃度使得當(dāng)微生物在該湖中生活時(shí)，它們無(wú)法生存，除非它們調(diào)整其內(nèi)部化學(xué)成分。”

“他們這樣做的方法之一是排泄晶體，即堿性磷酸鈣晶體，即Hazenite。因此，Hazenite本質(zhì)上是微生物糞便。”

Hazen博士說(shuō)他本可以成為專業(yè)的小號(hào)手。

“我很快意識(shí)到……您在做科學(xué)的過(guò)程中可以成為一個(gè)非常好的音樂(lè)家。但是在做音樂(lè)的過(guò)程中，您不能成為一個(gè)非常好的科學(xué)家。”

他描述了他的一些杰出的科學(xué)老師，并為高中學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣下降感到遺憾。

他說(shuō)，一些理科老師不喜歡這個(gè)職業(yè)是問(wèn)問(wèn)題，“不是要記住答案。”

“你需要有導(dǎo)師……把學(xué)生牽著手說(shuō)'你有很大的問(wèn)題，讓我們看看我們是否能找到答案。”

“科學(xué)中最令人興奮的事情是“我有一個(gè)問(wèn)題”……如果您能提出一個(gè)從未有人想到過(guò)的問(wèn)題，那么您將成為一名偉大的科學(xué)家。”

Hazen博士繼續(xù)收集，收集2000多個(gè)三葉蟲(chóng)或化石節(jié)肢動(dòng)物(海洋動(dòng)物)。

來(lái)自六大洲的近1000種不同物種的收藏已捐贈(zèng)給史密森尼自然歷史博物館。

他說(shuō)，一生中最喜歡的時(shí)刻之一就是看著一個(gè)小男孩敬畏地凝視著他在博物館的藏品。

他說(shuō)：“那是我七，八歲的時(shí)候，去博物館看標(biāo)本的時(shí)候。”

“比給出可以激發(fā)另一個(gè)年輕人成為科學(xué)家的東西更好的方法來(lái)傳播它。”