研究：閃電襲擊可在地球表面形成亞磷酸鹽

磷灰石族等磷酸鹽礦物，往往是地球表面礦物中磷的主要存在形式。在閃電和撞擊等高能量事件中，磷化物可轉化為磷酸鹽。美國南佛羅裡達大學主導的一項新研究顯示，除了形成金屬磷化物之外，美國佛羅裡達州新港裡奇的一塊閃電熔岩中，閃電還形成了一種新型亞磷酸鹽材料。

新港裡奇閃電熔岩的影像和顯微鏡影象。圖片來源：Bindi等人，doi: 10.1038/s43247-023-00736-2。

該研究的資深作者、南佛羅裡達大學教授馬修·帕塞克表示：「當閃電擊中一棵樹時，地面通常會爆炸，周圍的草會枯死，形成一道痕跡，並且放電穿過附近的岩石、土壤和沙子，形成閃電熔岩，也被稱為『石化閃電』。」

在研究中，帕塞克教授及其同事檢驗了一塊在美國佛羅裡達州新港裡奇發現的閃電熔岩。

帕塞克教授稱：「在像佛羅裡達這樣潮濕的環境中，鐵常常會積聚並包裹在樹根上。」

「在此次事件中，閃電不僅點燃了樹根上的鐵，還點燃了樹中天然存在的碳。」

這兩種元素引發了化學反應，形成了一塊看起來像金屬「球體」的閃電熔岩。

在閃電熔岩內部，一種色彩繽紛、類似晶體的物質顯露出一種從未被發現過的材料。

帕塞克教授表示：「在地球上，我們從未見過這種材料自然存在——類似的礦物可以在隕石和太空中找到，但我們從未在任何地方見過這種確切的材料。」

隨後，研究作者嘗試在實驗室中再現這種材料。但實驗未成功，這表明該材料可能是在精確條件下迅速形成的，如果加熱時間過長，就會變成在隕石中發現的礦物。

南佛羅裡達大學研究員田峰博士稱：「先前的研究人員指出，在早期地球，閃電將磷酸鹽還原是一種普遍現象。」

「然而，地球上存在亞磷酸鹽環境儲存庫的問題，這些固態亞磷酸鹽材料很難再生成。」

「我們的研究可能表明，其他形式的還原礦物是有可能存在的，而且其中許多可能在地球生命的發展中發揮了重要作用。」

帕塞克教授稱：「考慮到這種材料自然存在的稀有性，不太可能像開採其他磷酸鹽（如用作肥料）那樣對其進行開採利用。」

「然而，我們計劃進一步研究這種材料，以確定它是否可以被正式認定為一種礦物，並引起科學界更多的關注。」

這項研究發表在《通訊地球與環境》期刊上。

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L. Bindi等人，2023年。高能量事件使磷酸鹽還原的途徑。《通訊地球與環境》4卷，70頁；doi: 10.1038/s43247-023-00736-2