閃電沉積了一種地球上從未見過的奇特礦物

一道閃電擊中了佛羅里達西海岸的一棵樹，產生了一種我們以前在地球上從未見過的磷物質：一種可能代表一個全新礦物群的磷物質，彌補了太空礦物和地球上發現的礦物之間的差距。

這種材料與亞磷酸鈣 (CaHPO3) 非常匹配，被困在一個電輝石中—一種由超熱的閃電與目標根部周圍沙子反應所形成的「金屬球」。

這些「閃電化石」經常出現在雷電擊中某些類型的沙子、二氧化矽和岩石。比較少見的是，在這些結構中的一個裡面發現了獨特的東西。

南佛羅里達大學的地質科學家馬修·帕塞克 (Matthew Pasek) 說：「我們從未見過這種物質在地球上自然出現——在隕石和太空中可以找到類似的礦物，但我們從未在任何地方見過這種確切的物質。」

研究人員確定，這次雷擊燃燒了被擊中的樹木中的碳，以及樹根周圍堆積的鐵。這種形式的亞磷酸鈣很可能在其他高能量的情景中形成，並可能在磷循環中——這種化學元素在地球周圍發揮重要作用。

嘗試在實驗室中重製這種亞磷酸鈣並沒有成功，表示生產這種罕見礦物需要非常具體的條件和時間。我們可能不得不等待另一次雷擊才能再次看到。

除了影響當今的磷循環外，這些發現還可能與星球歷史上最早的時期有關。這類雷擊和化學反應很可能經常發生，但亞磷酸鹽的循環並不是科學家們完全了解的。

南佛羅里達大學的地球科學家 Tian Feng 說：「以前的研究人員表明，閃電還原磷酸鹽在早期地球上是一種普遍現象。然而，地球上存在環境亞磷酸鹽儲層問題，這些固體亞磷酸鹽物質難以恢復。」

這個「問題」意味著我們無法完全解釋，知道正在發生的某些亞磷酸鹽驅動的生物和化學過程，但這些過程應該依賴於尚未發現的亞磷酸鹽儲存。

這種全新的磷物質的出現還可以讓科學家更多地了解磷是如何在不同的溫度水平下被還原的——也就是說，磷是如何通過獲得電子的化學反應轉化為其他狀態的。

同時，這項研究提供了更多關於閃電本身的形式和威力的信息。這種壯觀的現象已經不是第一次產生使科學家特別感興趣的物質。

Pasek 說：「了解閃電的能量很重要，因為這樣我們就知道雷擊平均會造成多大的破壞以及有多危險。佛羅里達是世界閃電之都，閃電的安全很重要——如果閃電的強度足以熔化岩石，當然也能熔化人。」

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參考資料：

1. Nield,D., (2023,APR 15). Lightning Bolt Deposits a Strange Mineral Never Seen on Earth Before. ScienceAlert

2. Bindi, L., Feng, T., & Pasek, M. A. (2023). Routes to reduction of phosphate by high-energy events. Communications Earth & Environment, 4(1), 70. https://doi.org/10.1038/s43247-023-00736-2

3. 圖片來源：https://www.sciencealert.com/lightning-bolt-deposits-a-strange-mineral-never-seen-on-earth-before（圖：John Sirlin/EyeEm/Getty Images）