Вчений відкрив новий фосфорний матеріал після удару блискавки

Після того, як блискавка влучила в дерево в районі Нью-Порт-Річі, професор Університету Південної Флориди виявив, що удар призвів до утворення нового фосфорного матеріалу. Він був знайдений у скелі — вперше у твердій формі на Землі — і міг бути членом нової групи мінералів.

«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», — сказав геофізик Метью Пасек.

У недавньому дослідженні, опублікованому в Communications Earth & Environment, Пасек досліджує, як високоенергетичні події, такі як блискавка, можуть викликати унікальні хімічні реакції, і в цьому випадку призвести до нового матеріалу — такого, який є перехідним між космічними мінералами та знайденими мінералами. на землі.

«Коли блискавка вдаряє в дерево, земля, як правило, вибухає, а навколишня трава гине, утворюючи шрам і посилаючи електричний розряд через сусідні камені, ґрунт і пісок, утворюючи фульгурити, також відомі як «скам’яніла блискавка», — сказав Пасек.

Коли домовласники Нью-Порт-Річі виявили «шрам від блискавки», вони знайшли фульгурит і вирішили продати його, вважаючи, що він має цінність. Пасек придбав його, а пізніше розпочав співпрацю з Лукою Бінді, професором мінералогії та кристалографії Флорентійського університету в Італії.

Разом команда вирішила дослідити незвичайні мінерали, які містять елемент фосфор, особливо ті, що утворюються від блискавки, щоб краще зрозуміти явища високої енергії.

«Важливо розуміти, яку енергію має блискавка, тому що тоді ми знаємо, скільки шкоди в середньому може завдати удар блискавки та наскільки це небезпечно», — сказав Пасек. «Флорида є столицею блискавок у світі, і безпека від блискавок важлива: якщо блискавка достатньо сильна, щоб розтопити камінь, вона, безумовно, може розплавити й людей».

Пасек каже, що у вологому середовищі, наприклад у Флориді, залізо часто накопичується та покриває коріння дерев. У цьому випадку удар блискавки не тільки спалив залізо на коренях дерева, але й спалив природний вуглець у дереві. Два елементи призвели до хімічної реакції, в результаті якої утворився фульгурит, схожий на металеву «кулю».

Усередині фульгуриту барвиста кристалоподібна речовина виявила матеріал, який ніколи раніше не відкривався.

Співголовний дослідник Тянь Фенг, випускник геологічної програми USF, спробував переробити матеріал у лабораторії. Експеримент виявився невдалим і вказує на те, що матеріал, ймовірно, швидко утворюється за певних умов і, якщо його нагрівати занадто довго, перетвориться на мінерал, знайдений у метеоритах.

«Попередні дослідники вказують, що блискавичне зменшення фосфатів було широко поширеним явищем на ранній Землі», — сказав Фенг. «Однак на Землі існує проблема екологічного резервуару фосфіту, який важко відновити ці тверді фосфітові матеріали».

Фенг каже, що це дослідження може виявити ймовірність інших форм відновлених мінералів, і багато з них могли бути важливими для розвитку життя на Землі.

За словами Пасека, малоймовірно, що цей матеріал можна буде видобувати для використання, подібного до інших фосфатів, таких як добриво, враховуючи рідкість його природного походження. Однак Пасек і Бінді планують продовжити дослідження матеріалу, щоб визначити, чи можна його офіційно оголосити мінералом і привернути додаткову обізнаність наукової спільноти.