雷击在地球上首次产生磷物质

导读在闪电击中新里奇港附近的一棵树后,南佛罗里达大学的一位教授发现闪电导致了一种新磷材料的形成。它是在岩石中发现的——这是地球上第一次

在闪电击中新里奇港附近的一棵树后,南佛罗里达大学的一位教授发现闪电导致了一种新磷材料的形成。它是在岩石中发现的——这是地球上第一次以固体形式存在——并且可能代表一个新矿物群的成员。

地球科学家马修·帕塞克 (Matthew Pasek)说:“我们从未见过这种材料在地球上自然存在——在陨石和太空中可以找到与它类似的矿物,但我们从未在任何地方见过这种确切的材料。”

在最近发表于Communications Earth & Environment 的一项研究中, Pasek 研究了闪电等高能事件如何引起独特的化学反应,并在这种情况下产生了一种新材料——一种介于太空矿物和已发现矿物之间的过渡材料在地球上。

“当闪电击中一棵树时,地面通常会爆炸,周围的草会枯死,形成疤痕,并通过附近的岩石、土壤和沙子发出放电,形成闪电岩,也称为‘闪电化石’,”Pasek 说。

当 New Port Richey 的房主发现“闪电疤痕”时,他们找到了一块闪电石,并决定出售它,认为它有价值。Pasek 购买了它,后来开始与意大利佛罗伦萨大学矿物学和晶体学教授 Luca Bindi 合作。

该团队一起着手研究含有磷元素的不寻常矿物,尤其是那些由闪电形成的矿物,以更好地了解高能现象。

“了解闪电有多少能量很重要,因为这样我们就知道雷击平均会造成多大的破坏以及它有多危险,”Pasek 说。“佛罗里达是世界闪电之都,闪电安全很重要——如果闪电的强度足以熔化岩石,它当然也能熔化人。”

在潮湿的环境中,例如在佛罗里达州,Pasek 说铁通常会积聚并结壳在树根上。在这种情况下,雷击不仅燃烧了树根上的铁,还燃烧了树中自然产生的碳。这两种元素导致了一种化学反应,产生了一种看起来像金属“球体”的电辉石。

在电闪石内部,一种彩色的、类似水晶的物质揭示了一种以前从未发现过的材料。

南佛罗里达大学地质学专业的毕业生、联合首席研究员田峰试图在实验室中重新制作这种材料。实验没有成功,表明这种材料可能在精确条件下快速形成,如果加热时间过长,就会变成陨石中的矿物。

“以前的研究人员表明,闪电还原磷酸盐在早期地球上是一种普遍现象,”冯说。“然而,地球上存在环境亚磷酸盐储层问题,这些固体亚磷酸盐材料很难恢复。”

冯说,这项研究可能会揭示其他形式的还原矿物质是合理的,而且许多可能对地球上生命的发展很重要。

根据 Pasek 的说法,这种材料不太可能被开采用于类似于其他磷酸盐的用途,例如肥料,因为它在自然界中很罕见。然而,Pasek 和 Bindi 计划进一步调查该材料,以确定它是否可以被正式宣布为矿物,并提高科学界的认识。

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