Как молнии, способны вызывать уникальные химические реакции

Это промежуточная форма между космическими и земными породами 

Фото Wirestock; Communications Earth & Environment

Команда ученых из Университетов Южной Флориды (США) и Флоренции (Италия) обнаружила в горной породе, спекшейся от удара молнии, новый минерал. По словам исследователей, мощный электрический разряд привел к образованию нового соединения фосфора — фосфита кальция. Он является промежуточным между космическими и земными камнями.

Как поясняют ученые в своем исследовании, опубликованном в Communications Earth & Environment, события с высокой энергией, такие, как молнии, способны вызывать уникальные химические реакции. Когда молния бьет в дерево, обычно она воздействует и на грунт вокруг него: трава рядом гибнет, земля тоже получает электрический разряд. Оплавленный и спекшийся песок, кварц и глина при этом могут превращаться в фульгуриты — «окаменевшие молнии».

Фото Communications Earth & Environment

Такой «металлический шарик» после грозы и нашли жители местечка Нью-Порт-Бич во Флориде — и решили его продать. Камень приобрели геологи, чей профессиональный интерес — изучение «проделок» молний. Фульгурит состоял в основном из силицида железа, внутри оказалось красочное кристаллическое вещество, а в нем необычный материал. Команда определила его как фосфит кальция — CaHPO3.

«Минералы, похожие на него, можно найти в метеоритах и космосе, но мы нигде не видели точно такого материала на Земле, образованного естественным путем», — говорит Мэтью Пасек, профессор департамента наук о земле Университета Южной Флориды.

Как образовался фосфит кальция?

Для Флориды характерна довольно влажная среда, а в почве накапливается железо. Оно покрывает также корни деревьев. В данном случае удар молнии воздействовал на железо на корнях дерева и на природный углерод, содержащийся там же. В результате химической реакции появился столь необычный фульгурит.

Один из исследователей попытался воссоздать новый минерал в лаборатории, но безуспешно. По выводам ученых, фосфит быстро появился при строго определенных условиях: примерно за 100 секунд он должен был нагреться до 1220 °C и охладиться. Если нагревание происходит дольше, он превращается в минерал, найденный в метеоритах.

До сих пор естественными формами фосфора на Земле считались фосфаты и фосфиды. Фосфиты люди научились синтезировать искусственно, но ученые предсказывали, что в окружающей среде эти соединения тоже должны были существовать. Результаты новой работы подтвердили эти догадки. Это может означать, что промежуточные формы фосфора существовали и на ранней Земле, в том числе играли важную роль в развитии жизни на нашей планете, как предполагают специалисты.