Блискавка , яка влучила в дерево на західному узбережжі Флориди, створила захоплюючий тип фосфорного матеріалу, якого ми раніше не бачили на Землі: той, який міг би представляти цілу нову групу мінералів, заповнюючи прірву між космічними мінералами та мінералами, знайденими на Землі.
Матеріал, який дуже схожий на фосфіт кальцію (CaHPO 3 ), було знайдено всередині фульгуриту – «металевої кулі», утвореної в результаті реакції надгарячої блискавки з піском навколо коренів її мішені.
Ці фульгурити «скам’янілої блискавки» часто виникають, коли блискавка влучає в певні типи піску, кремнезему та каміння. Що набагато рідше, так це знайти щось настільки унікальне, заховане всередині однієї з цих структур.
«Ми ніколи не бачили, щоб цей матеріал зустрічався в природі на Землі – мінерали, схожі на нього, можна знайти в метеоритах і космосі, але ми ніколи ніде не бачили цього точного матеріалу», – каже геофізик Метью Пасек з Університету Південної Флориди.
Дослідники встановили, що удар блискавки спалив вуглець у дереві, куди вона вдарилася, а також залізо, яке утворилося навколо його коренів. Ця форма фосфіту кальцію цілком може утворюватися в інших високоенергетичних сценаріях і може відігравати значну роль у циклі фосфору – русі цього хімічного елемента навколо Землі.
Спроби переробити цей CaHPO 3 у лабораторії виявилися невдалими, показуючи, що для виробництва цього рідко зустрічається мінералу потрібні дуже конкретні умови та час. Можливо, нам доведеться чекати ще одного удару блискавки, щоб побачити це знову.
Окрім того, що ці відкриття впливають на цикл фосфору сьогодні, вони також можуть бути актуальними з точки зору найдавніших періодів історії нашої планети. Такі удари блискавки та хімічні реакції, ймовірно, відбувалися регулярно, але цикл фосфітів — це те, що вчені не повністю розуміють.
«Попередні дослідники вказують на те, що блискавичне зменшення фосфатів було широко поширеним явищем на ранній Землі», — каже науковець з геофізики Тянь Фенг з Університету Південної Флориди.
«Однак на Землі існує проблема екологічного резервуару фосфіту, який важко відновити ці тверді фосфітові матеріали».
Ця «проблема» означає, що ми не можемо повністю пояснити певні біологічні та хімічні процеси, керовані фосфітом, які, як ми знаємо, відбуваються, але які повинні покладатися на запаси фосфіту, які ще належить відкрити.
Поява цього абсолютно нового фосфорного матеріалу також може навчити вчених більше про те, як фосфор відновлюється – тобто перетворюється в інші стани за допомогою хімічних реакцій через отримання електронів – за різних температурних рівнів.
У той же час дослідження дає більше інформації про форму та силу самої блискавки. Це далеко не перший випадок, коли це вражаюче явище породило матеріали , які особливо цікавлять вчених.
«Важливо розуміти, яку енергію має блискавка, тому що тоді ми знаємо, скільки шкоди в середньому може завдати удар блискавки та наскільки це небезпечно», — каже Пасек.
«Флорида є столицею блискавок у світі, і захист від блискавок важливий: якщо блискавка достатньо сильна, щоб розтопити камінь, вона, безумовно, може розплавити й людей».
Дослідження опубліковано в Communications Earth & Environment.
