Nyt mineral opdaget i kogende varm åbning på Heklavulkanen
Under ekspeditioner ind i kogende varme åbninger på islandske vulkaner har forskere fundet syv hidtil ukendte mineraler. Senest er et nyt mineral fundet ved Heklavulkanen blevet opkaldt efter tre videnskabsfolk fra den danske Topsøe-familie.
topsøite haldor topsøe island vulkan

Et nyt mineral fundet i Island er netop blevet beskrevet af danske forskere. Forskerne har givet mineralet navnet Topsøeite efter familien bag kemivirksomheden Haldor Topsøe. (Foto med elektronmikropskop: Tonci Balic Zunic) 

I 1991 gik den islandske vulkan Hekla i et voldsomt og langvarigt udbrud.

En septemberdag efter udbruddet sneg den islandske geolog Sveinn Peter Jakobsson sig hen til nogle sprækker i lavaen.

Inde i sprækkerne var der 170 grader varmt, og giftige gasser fra vulkanen strømmede ud. Nogle gullige jordskorper sad fast inde den kogende varme åbning, og Stein Peter Jakobsson samlede dem op og tog dem med sig.

De gullige skorper endte på et laboratorium på Københavns Universitet, hvor de siden er blevet gransket og undersøgt nøje. De nøje undersøgelser har nu ført til, at forskerne har konkluderet, at der er tale om et nyt og hidtil ukendt mineral.

Mineraler

Mineraler er naturligt forekommende faste stoffer.

Zoomer man ind på mineraler, sidder deres mindste bestanddele sammen i en ordnet og regelmæssig struktur (krystalstruktur).

Kemiske, faste stoffer fremstillet i et laboratorium eller en fabrik – f.eks. syntetiske smykkesten – er officielt ikke mineraler.

Den klare opdeling mellem naturligt forekommende mineraler og kemiske faste stoffer kan i visse tilfælde være svær at opretholde.

I øjeblikket er cirke 5.200 arter af mineraler godkendt af Den Internationale Mineralogiske Forening (IMA). Se listen her

Kilder: Tonci Balic Zunic, Den Store Danske

I den seneste udgave af det videnskabelige tidsskrift Mineralogical Magazine er opdagelsen blevet bekræftet og offentliggjort.

»Vi har valgt at kalde mineralet for topsøeite efter Topsøe-familien. Når man har en dansk familie, som har givet så mange vigtige personer til videnskaben, så synes jeg, der er grund til at opkalde et mineral efter dem,« fortæller Tonci Balic Zunic, som er lektor i mineralogi og krystallografi på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.   

(Læs mere om Topsøe-familien i boksen under artiklen)

Syv nye mineraler opdaget

Topsøeite er blot det seneste af i alt syv nye mineraler fra Island, som er blevet beskrevet siden 2009. Tonci Balic Zunic fra Københavns Universitet har stået i spidsen for undersøgelserne af de nye mineraler, som alle er blevet fundet ved vulkanerne Hekla og Eldfell.

»Det er et relativt uudforsket felt. Der foregår nogle særlige geologiske processer ved vulkanerne, og det betyder, at der bliver skabt nogle unikke mineraler, som vi ikke ser andre steder,« siger Tonci Balic Zunic.

»Forestil dig, at man som biolog havde fundet et sted med flere nye dyre- eller plantearter. Det ville med det samme fange offentlighedens opmærksomhed. Men desværre er geologien ikke nær så populær. Så når vi siger, at vi har opdaget et unikt område med syv nye mineraler, er der ikke så mange, der bliver begejstrede ud over fagfolk.«

fumarole mineral island

Topsøeite og de andre islandske mineraler er fundet i såkaldte fumaroler. En fumarole er en åbning i jorden, som slipper gasser og dampe ud – typisk tæt på en vulkan. Her ses et stykke lava med hvide fumarolemineraler på. (Foto: Tonci Balic Zunic)

Topsøe: Det er en ære

På den danske kemivirksomhed Haldor Topsøe vækker det imidlertid begejstring, at tre af Topsøe-familiens medlemmer – Haldor Frederik Axel Topsøe (1842-1935), Haldor Topsøe (1913-2013) og Henrik Topsøe (1944 - ) – får lov at lægge navn til et nyt mineral.

De syv nye mineraler fra Island
  • Eldfellite, beskrevet i 2009, fundet ved vulkanen Eldfell, som den også er opkaldt efter.
  • Heklaite, beskrevet i 2010, fundet ved vulkanen Hekla, som den også er opkaldt efter.
  • Jakobssonite, beskrevet i 2012, fundet ved Eldfell, opkaldt efter den islandske vulkanolog Sveinn Peter Jakobsson (1939-2016).
  • Leonardsenite, beskrevet i 2013, fundet ved Eldfell, opkaldt efter forsker og tidligere laboratorieleder på Københavns Universitet, Erik Leonardsen.
  • Oskarssonite, beskrevet i 2014, fundet ved Eldfell, opkaldt efter den islandske vulkanolog Niels Oskarsson.
  • Verneite, beskrevet i 2017, fundet ved Eldfell og Hekla, opkaldt efter Jules Verne, forfatter til bogen ’Rejsen til Jordens indre’, som starter i en vulkan i Island.
  • Topsøeite: beskrevet i 2017, fundet ved Hekla-vulkanen, opkaldt efter tre medlemmer af den danske familie Topsøe.

Kilde: Tonci Balic Zunic

»Det er en meget stor ære at få opkaldt et mineral efter sig – og for vores familie er den specielt stor. For det første kommer Topsøe-familien oprindeligt fra Island ligesom det nye mineral.«

»Derudover var min oldefar krystallograf og mineralog, så mineraler har betydet meget for os og virksomheden Haldor Topsøe,« siger Henrik Topsøe, som er tidligere bestyrelsesformand og en del af ejerfamilien bag katalysatorvirksomheden Haldor Topsøe.

Sådan er topsøeite opbygget

Topsøeite er rent kemisk opbygget af grundstofferne jern og fluor, ligesom der også sidder vandmolekyler blandt mineralets byggesten.

Denne kemiske struktur har man egentlig kendt til længe, men først nu er stoffet blevet anerkendt som værende et mineral, forklarer Hans Dieter Zimmermann, som er mineralog ved Aarhus Universitet. For at et stof skal kunne betegnes som et mineral, må det nemlig ikke være blevet fremstillet kunstigt i et laboratorium.

»Inden Toncis undersøgelser har man ikke vidst, at det (topsøeite, red.) også forekommer i naturen som mineral,« forklarer Hans Dieter Zimmermann, som er lektor emeritus ved Institut for Geoscience på Aarhus Universitet og har læst om topsøeite.

Hvad er et mineral?

Man kender i øjeblikket til cirka 5.200 forskellige mineraler på vores jordklode. Hvis man gør et fund, som, man mener, er et nyt mineral, skal fundet officielt godkendes af Den Internationale Mineralogiske Forening (IMA).

Hos IMA sidder en ekspertgruppe, som får tilsendt forslag om nye mineraler og i fællesskab vurderer, om der reelt er tale om et nyt mineral eller ej.

fumarole Tonci Balic zunic mineral

Mineralog Tonci Balic Zunic på jagt efter nye mineraler i en fumarole – en gasåbning nær en vulkan – i Island. (Foto udlånt af T. Zunic) 

For at et stof kan blive godkendt som et mineral, skal det ifølge Hans Dieter Zimmermann opfylde følgende krav:

  • Det skal være et krystal (som regel – der findes dog få undtagelser). Et krystal er et fast stof, hvor byggestenene (såsom atomer og molekyler) sidder sammen i et ordnet og regelmæssigt mønster kaldet krystalstrukturen.
  • Det skal være dannet ved en geologisk proces – for eksempel ved en vulkan. Masser af krystaller er derfor ikke mineraler, fordi de ikke er skabt ved en geologisk proces – for eksempel har sukker, metaller, kunstige smykkesten og mange andre faste stoffer en krystalstruktur, men de er ikke mineraler, fordi de ikke er skabt ved en geologisk proces.

Nye mineraler opdages hvert år

Både Tonci Balic Zunic og Hans Dieter Zimmermann anslår, at der hvert år bliver godkendt omkring 100 nye mineraler.

»I de senere år er der sket en stigning i antallet af nye mineraler, som bliver fundet. Så halvdelen af de mineraler, vi kender i dag, er blevet opdaget efter 1980. Det er, fordi der bliver opfundet nye metoder, som gør det nemmere at beskrive mineralerne og bestemme deres kemiske sammensætning,« siger Tonci Balic Zunic.

For nyligt viste et amerikansk studie, at menneskelig aktivitet har ført til en voldsom ændring af Jordens mineraler.

Topsøe-familien og mineraler

haldor topsøe kemi

Haldor Topsøe (1913-2013) grundlagde kemivirksomheden af samme navn. (Foto: Chemical Heritage Foundation)

De fleste kender Haldor Topsøe som en stor dansk katalysatorvirksomhed, der blev grundlagt af civilingeniør Haldor Topsøe (1913-2013) i 1940.

Men selvom familien bag virksomheden mest er kendt for katalysatorer (se faktaboks), har Topsøe-familien også haft indflydelse på forskning i mineraler og ikke mindst på krystallografi, påpeger lektor og mineralog Tonci Balic Zunic.

Krystallografien undersøger, hvordan atomerne er sat sammen i faste stoffer, og krystallografi er derfor et vigtigt værktøj til at studere eksempelvis mineraler.

»Haldor Topsøe den ældre (Haldor Frederik Axel Topsøe (1842-1935), red.) var den første moderne danske krystallograf i Danmark. Han nævnes ikke så meget i videnskabshistorien, men han var en virkelig interessant og vigtig person, som blev internationalt kendt for sit arbejde i kemi og krystallografi,« siger lektor Tonci Balic Zunic, som netop har opkaldt et nyt mineral efter Topsøe-familien.

Haldor Frederik Axel Topsøes barnebarn og navnebror, civilingeniør Haldor Topsøe (1913-2013), blev grundlægger af virksomheden Haldor Topsøe, som producerer katalysatorer til blandt andet gødning og kemikalieindustrien verden over.

Katalysatorer

En katalysator er en slags hjælper i forbindelse med kemiske reaktioner.

Det er nemlig et stof, som får den kemiske reaktion til at gå hurtigere.

Katalysatoren bliver dog ikke selv forbrugt ved reaktionen.

»De fleste tænker på grundlæggeren af virksomheden, når de hører navnet Haldor Topsøe. Han var en virkelig stor mand, både inden for dansk industri og videnskab. Men hans søn Henrik Topsøe er i dag også blevet en kendt videnskabsmand og har bidraget til forskning i katalysatorer. Så jeg synes helt klart, det er værd at ære de tre generationer af videnskabsfolk fra Topsøefamilien,« siger Tonci Balic Zunic.

Henrik Topsøe er i dag gået på pension fra sit job som bestyrelsesformand i virksomheden Haldor Topsøe. Men han fortæller, at virksomheden Haldor Topsøe stadig arbejder med krystallografi.

»I virksomheden bruger vi krystallografi, når vi laver katalysatorer. På den måde sikrer vi os, at katalysatorerne har de helt rigtige strukturer. Det er med til at gøre dem så effektive som muligt, når de for eksempel fjerner svovl fra brændstoffer, laver affaldstræ om til bio-diesel og mange andre ting. Desuden er vi tit inspireret af naturens mineraler, når vi laver nye produkter,« siger Henrik Topsøe.

Topsøeite mineral island

Her ses hvordan Topsøeite er opbygget i en krystalstruktur. Topsøeite er et såkaldt jernfluorid-hydrat – det vil sige, at det er opbygget af grundstofferne jern og flour, ligesom der også sidder vandmolekyler blandt mineralets byggesten. (Illustration: Tonci Balic Zunic)

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud