La foudre crée du phosphore pour la première fois sur Terre

Un éclair à New Port Richey, en Floride, a provoqué une réaction chimique créant un nouveau matériau qui est une transition entre les minéraux de l’espace et les minéraux que l’on trouve sur Terre.

Après que la foudre a frappé un arbre dans un quartier de New Port Richey, un professeur de l’université de Floride du Sud a découvert que la foudre avait entraîné la formation d’une nouvelle matière phosphorée. Cette matière a été trouvée dans une roche – pour la première fois sous forme solide sur Terre – et pourrait appartenir à un nouveau groupe de minéraux.

« Des minéraux similaires peuvent être trouvés dans les météorites et dans l’espace, mais nous n’avons jamais vu ce matériau exact nulle part« , a déclaré le géoscientifique Matthew Pasek.

Dans une étude récente publiée dans Communications Earth & Environment, Pasek examine comment des événements à haute énergie, tels que la foudre, peuvent provoquer des réactions chimiques uniques et, en l’occurrence, donner naissance à un nouveau matériau – un matériau de transition entre les minéraux de l’espace et les minéraux que l’on trouve sur Terre.

Lorsque la foudre frappe un arbre, le sol explose généralement et l’herbe environnante meurt, formant une cicatrice et envoyant des décharges électriques à travers la roche, le sol et le sable avoisinants, formant des fulgurites, également connues sous le nom de « foudre fossilisée », a déclaré M. Pasek.

Lorsque les propriétaires de New Port Richey ont découvert la « cicatrice de foudre », ils ont trouvé une fulgurite et ont décidé de la vendre, pensant qu’elle avait de la valeur. M. Pasek l’a achetée et a ensuite entamé une collaboration avec Luca Bindi, professeur de minéralogie et de cristallographie à l’université de Florence, en Italie.

Ensemble, l’équipe a entrepris d’étudier des minéraux inhabituels contenant l’élément phosphore, en particulier ceux formés par la foudre, afin de mieux comprendre les phénomènes de haute énergie.

« Il est important de comprendre la quantité d’énergie de la foudre, car nous savons alors combien de dégâts un coup de foudre peut causer en moyenne et à quel point il est dangereux« , a déclaré M. Pasek. « La Floride est la capitale mondiale de la foudre et la sécurité en la matière est importante. Si la foudre est assez puissante pour faire fondre la roche, elle peut certainement faire fondre les gens aussi.

Dans les environnements humides, comme en Floride, le fer s’accumule souvent et s’incruste dans les racines des arbres. Dans le cas présent, la foudre a non seulement brûlé le fer sur les racines de l’arbre, mais aussi le carbone naturellement présent dans l’arbre. Ces deux éléments ont donné lieu à une réaction chimique qui a créé une fulgurite ressemblant à une « boule » de métal.

À l’intérieur de la fulgurite, une matière colorée ressemblant à du cristal a révélé un matériau jamais découvert auparavant.

Le co-chercheur principal, Tian Feng, diplômé du programme de géologie de l’USF, a tenté de recréer le matériau en laboratoire. L’expérience a échoué et indique que le matériau se forme probablement rapidement dans des conditions précises et que, s’il est chauffé trop longtemps, il se transformera en un minéral que l’on trouve dans les météorites.

« Des chercheurs précédents ont indiqué que la réduction foudroyante du phosphate était un phénomène très répandu sur la Terre primitive« , a déclaré M. Feng. « Cependant, il existe un problème de réservoir de phosphite environnemental sur Terre, et ces matériaux phosphitiques solides sont difficiles à restaurer. »

Selon M. Feng, cette recherche pourrait révéler que d’autres formes de minéraux réduits sont plausibles et que nombre d’entre elles pourraient avoir joué un rôle important dans le développement de la vie sur Terre.

Selon M. Pasek, il est peu probable que ce matériau puisse être exploité pour des utilisations similaires à celles des autres phosphates, comme les engrais, étant donné la rareté de sa présence à l’état naturel. Cependant, Pasek et Bindi prévoient d’approfondir leurs recherches afin de déterminer s’il est possible de le déclarer officiellement comme minéral et de sensibiliser davantage la communauté scientifique.

CREDIT : Matthew Pasek/University of South Florida

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