Úder blesku do stromu stvořil doposud na Zemi neznámý fosforový materiál

Blesk, který sežehl strom ve floridském New Port Richey, vytvořil minerál, který je pro chemiky omračující. Obsahuje krystalický materiál s fosforem s oxidačním číslem +3, což je v pozemské přírodě nevídané. Vědcům se zatím nepodařilo tento materiál vyrobit v laboratoři, takže ho obestírají záhady.

Vzorek fulguritu z New Port Richey. Kredit: Matthew Pasek.

Ve městě New Port Richey, které leží na západním pobřeží Floridy, udeřil blesk. Něco takového se stává často, ale v tomto případě se k tomu připletl americký geolog Matthew Pasek z University of South Florida a důkladně prozkoumal to, co zásah blesku vytvořil. Objevil bizarní materiál s fosforem, jehož obdoby se sice občas nacházejí v meteoritech, ale je to poprvé, kdy byl objeven v pozemském prostředí.

Jak říká Pasek, když uhodí blesk do stromu, okolní půda „exploduje,“ vegetace pomře a elektrické výboje projedou okolními horninami a substráty, v nichž vytvoří fulgurity, čili bleskovce, v geologickém slangu šokově metamorfované horniny.

Matthew Pasek. Kredit: University of South Florida.

Když majitelé dotyčného pozemku z New Port Richey objevili stopy po zásahu bleskem, našli i fulgurit, který při tom vzniknul. Rozhodli se ho prodat a fulgurit doputoval k Pasekovi, který ho s týmem kolegů prostudoval. Pasek, shodou okolností expert na fulgurity, zkoumá „bleskové“ minerály především kvůli energii, kterou blesk obsahuje, což má význam při hodnocení rizik spojených s blesky. Podle Paseka je jasné, že když blesk roztaví skálu, tak roztaví i člověka. Badatel s pýchou připomíná, že Florida je doslova rájem blesků a bezpečnostní opatření proti nim tam mají kritický význam.

Logo. Kredit: University of South Florida.

Pasekův tým uvnitř fulguritu z New Port Richey objevil barevný krystalický materiál, s jakým se ještě nikdo v pozemské přírodě nesetkal. Jde o sloučeninu CaHPO₃ se stopovým množstvím železa. Člověk neznalý chemie by čekal, že sloučenina z tak běžných prvků musí být na Zemi vcelku všední, ale opak je pravdou. Fosfor se v přírodě typicky nachází pouze ve dvou dramaticky odlišných formách: fosfátech a fosfidech.

Fosfor v inkriminovaném fulguritu má oxidační číslo +3, přičemž nejde o fosfát ani o fosfid. Kromě toho tam jsou obsažené i fosfidy, s nimiž už zkušenost máme. Pikantní je, že se badatelům nepodařilo objevený materiál vyrobit v laboratoři, i když použili teploty kolem 1 000 °C. Nemohlo ani vystavení reakcí železu a křemíku. Zdá se, že vznik onoho materiálu vyžaduje velmi speciální podmínky.

Vědcům není jasné, jak přesně objevený materiál vznikl. Zřejmě došlo k prudkému spálení biomasy stromu pokryté oxidem železa, což spustilo řetězec událostí, které vedly k částečné redukci fosfátu, čili fosforečnanu vápníku. Také není jasné, jak časté podobné události vlastně jsou a jakou mohly hrát roli na dávné Zemi v době vzniku života. Badatelé mají každopádně i do budoucna o zábavu postaráno.

Literatura

University of South Florida 11. 4. 2023.

Communications Earth & Environment 4: 70.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 13.04.2023

Tisk článku

Související články:

Blesky za bouřky vyrábějí radioizotopy a antihmotu Autor: Stanislav Mihulka (24.11.2017)
Trinitit: V místě první jaderné exploze světa objevili unikátní kvazikrystal Autor: Stanislav Mihulka (18.05.2021)
V písečně duně na Sand Hills našli kvazikrystal zrozený elektrickým výbojem Autor: Stanislav Mihulka (03.01.2023)
Hromosvod Laser Lightning Rod navádí blesky laserovým paprskem Autor: Stanislav Mihulka (17.01.2023)

Diskuze:

Nechápu

Tomáš Černák,2023-04-14 01:06:49

co je na tom bizarního, protože fosfor patří do skupiny V.A a jako její typický zástupce má tak oxidační čísla v rozmezí -3 až +5. S tím že hlavní oxidační čísla jsou -3, +3 a +5. Typický zástupce s oč +3 je oxid fosforitý (P4O6), který vzniká za nízkoteplotního hoření při omezeném přístupu vzduchu (i v přírodě při lesních požárech). Toliko si pamatuji ze střední školy. Pokud špatně, tak mně nějaký místní chemik určitě opraví.

Jinak výroba sloučenin za extrémních podmínek (tlaku, teploty, záření...) je sama o sobě drsná alchymie (zatím neumíme předvídat výsledek). Blesk takové podmínky vytvoří snadno a pak je to už jen o prvcích, které mu stály v cestě :-)