9-årige Valdemar: Hvad består Jordens ældste mineral af?
23 marts 2023
Spørg Videnskaben
Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sure tæer til nanorobotter og livets oprindelse.
Du kan spørge om alt - men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.
Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.
Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk
Hvad er Jordens ældste mineral? Et umiddelbart bud hos de fleste er nok diamant, men det er formentlig ikke helt korrekt.
Som 9-årige Valdemar også er klar over, mener forskere faktisk, at Jordens ældste mineral er et langt mere sjældent og komplekst mineral, der hedder zirkon. Valdemar, der i sin fritid går til videnskab i Videnskabsklubben, er dog interesseret i at vide, hvad det her mineral består af.
Vi vil gerne hjælpe Valdemar, så vi har taget fat i Minik Thorleif Rosing, der er professor i geologi på Københavns Universitet. Han har nemlig stor ekspertise i mineraler, og hvor gamle de er.
Et meget robust mineral
»På Jorden er det ældste mineral formentlig zirkon, som man blandt andet har fundet i australske bjerge. De er omtrent 4,3 til 4,4 milliarder år gamle,« siger Minik Thorleif Rosing.
Hvor findes zirkonkrystaller henne?
Der findes enormt meget zirkonium i Jordens skorpe helt generelt set, men lommer med koncentreret zirkonium er mere sjældne. Det er dog muligt at finde zirkonmineraler mange steder i verden.
Man kan blandt andet finde zirkonmineraler i sandet på strande i Australien, Indien, Brasilien og Florida (USA).
I Sydøstasien, Sri Lanka og New Zealand, men også i Australien, kan man finde mineralerne i vandløb eller udtørrede vandløb, mens zirkonmineraler kan blive fundet i store sten i Norge og Canada.
Kilde: Encyclopedia Britannica
De ældste mineraler på Jorden blev fundet, da forskere stødte på zirkonkrystaller i området Jack Hills i Australien. I studiet, der blev publiceret i tidsskriftet Nature Geoscience i 2014, konkluderede man altså, at man havde fundet en 4,4 milliarder år gammel zirkonkrystal.
Zirkon er et utroligt robust mineral, og det er netop en af årsagerne til, at det næsten er lige så gammelt som Jorden, der opstod for cirka 4,54 milliarder år siden.
»Det er ekstremt hårdt og kemisk robust og har derfor kunnet overleve næsten alle geologiske processer, det har været udsat for,« siger Minik Thorleif Rosing.
Zirkon kan modstå ekstremt højt tryk og utroligt høje temperaturer, og det står endda også enormt stærkt over for syre. Så selvom der har været nogle meget ekstreme forhold på Jorden i de seneste fire milliarder år, har zirkonmineralet ikke mærket meget til det.
Netop fundet af zirkonkrystallerne i bjergene i Jack Hills i det vestlige Australien var med til at ændre forskernes verdenssyn. Det har Videnskab.dk skrevet en artikel om, som du kan læse her.
I studiet fra 2014 præsenterede de også et billede af de meget gamle zirkonmineraler. Den kun 400 mikrometer lange krystal er i virkeligheden rødlig, men fordi billedet er taget med en særlig teknologi, bliver den blå. (Foto: John Valley/University of Wisconsin)
En god konkurrent
Hvis man var en af dem, der troede, at diamanten er Jordens ældste mineral, er man dog ikke helt gal på den. Diamant er trods alt det hårdeste naturligt forekommende stof, der findes, men den ældste diamant er ‘kun’ fire milliarder år gammel.
»Forskellen på de to mineraler er meget konkret. Diamant er et kulstof og består altså kun af carbon. Zirkon består derimod af tre grundstoffer: zirkonium, silicium og oxygen,« siger Minik Thorleif Rosing.
Zirkons sammensætning gør, at man kan datere krystallerne bedre - altså finde ud af, hvor gamle de rent faktisk er.
Et mørkerødt zirkonmineral siddende på et sandfarvet kalkmineral kaldet calcit fundet i det nordlige Pakistan. (Foto: Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0)
Radiometrisk datering
Er en metode til bestemmelse af alder på mineraler, bjergarter og faktisk også arkæologiske fund.
Det handler om at måle isotoperne i for eksempel et mineral. Radioaktive isotoper henfalder nemlig til andre isotoper. I zirkonium vil uran blive til bly, så hvis der ikke findes bly i zirkonkrystaller, er det en meget ung krystal.
Hvis der omvendt er bly i zirkonkrystaller, vil man kunne datere krystallens alder med relativt stor præcision, fordi man ved præcist, hvor hurtigt uran bliver til bly.
Kilde: Den Store Danske
»Zirkonium er nemt at datere, fordi det indeholder uran, som bliver til bly over tid. Ved at undersøge blyisotoperne kan man altså se, hvornår krystallen er blevet dannet,« siger Minik Thorleif Rosing.
Det er en metode, der kaldes ‘radiometrisk datering’. Og det er netop det, der har gjort forskerne i stand til at give et så præcist bud på, hvor gamle zirkonkrystallerne i de australske bjerge er.
Diamant består, som sagt, derimod kun af carbon, så det er mere besværligt at datere diamantkrystaller. Forskere mener dog stadig, at man med sikkerhed kan sige, at zirkon er ældre.
»Zirkonkrystaller er nogle meget små, smukke sten formet som firkantede prismer med små pyramider i enderne og er sommetider i brunlige eller rosa farver, men oftest farveløse. De fleste zirkonkrystaller er kun omtrent en tiendedel af en millimeter lange, så de er meget små,« siger Minik Thorleif Rosing. (Foto: Shutterstock)
Materiale til rumskibe
Der findes gennemsnitligt kun omkring 0,01 promille af grundstoffet zirkonium i bjerge, og det er en af årsagerne til, at zirkonkrystaller er så små. Det er altså et særdeles sjældent mineral.
Men fordi det er så stærkt og robust, er det værdifuldt i visse brancher.
»Man bruger zirkoniummetal til raketter og jetmotorer. Zirkon har et utroligt højt smeltepunkt, og det reagerer ikke særlig nemt med andre ting, så det bliver ofte brugt til at lave højteknologisk materiale,« siger Minik Thorleif Rosing.
Vi håber, at Valdemar har fået et tilfredsstillende indblik i det tudsegamle mineral zirkon. Vi kvitterer i hvert fald med en Videnskab.dk-T-shirt for det gode spørgsmål.
