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Un éclair qui a frappé un arbre sur la côte ouest de la Floride a produit un type fascinant de phosphore que nous n’avions jamais vu sur Terre : un phosphore qui pourrait représenter un tout nouveau groupe de minéraux, comblant le fossé entre les minéraux de l’espace et les minéraux que l’on trouve sur Terre.

Cette matière, qui correspond à peu près au phosphite de calcium (CaHPO3), a été trouvée piégée dans une fulgurite, un « globule métallique » formé par la réaction de l’éclair ultra-chaud avec le sable entourant les racines de sa cible.

Ces fulgurites « fossilisées » apparaissent souvent lorsque la foudre frappe certains types de sable, de silice et de roche. Ce qui est beaucoup plus rare, c’est de trouver quelque chose d’aussi unique caché à l’intérieur d’une de ces structures.

« Des minéraux similaires peuvent être trouvés dans les météorites et dans l’espace, mais nous n’avons jamais vu ce matériau précis ailleurs », explique le géoscientifique Matthew Pasek, de l’université de Floride du Sud.

Selon les chercheurs, la foudre a consumé le carbone de l’arbre qu’elle a frappé, ainsi que le fer qui s’était accumulé autour de ses racines. Cette forme de phosphite de calcium pourrait bien se former dans d’autres situations de forte intensité énergétique et pourrait jouer un rôle important dans le cycle du phosphore, c’est-à-dire le transfert de cet élément chimique sur Terre.

Les tentatives de reconstitution de ce CaHPO3 en laboratoire ont échoué, ce qui montre que des conditions et des moments très spécifiques sont nécessaires pour créer ce minéral rarement observé. Il faudra peut-être attendre un nouvel impact de foudre pour le revoir.

Outre leur incidence sur le cycle du phosphore aujourd’hui, les résultats de l’étude pourraient également avoir une incidence sur les périodes les plus anciennes de l’histoire de notre planète. Il est probable que ce type d’éclairs et de réactions chimiques se produisaient régulièrement, mais le cycle des phosphites n’est pas un phénomène que les scientifiques maîtrisent parfaitement.

« Des chercheurs indiquent que la réduction du phosphate par la foudre a été un phénomène très répandu sur la Terre primitive », explique le géoscientifique Tian Feng, de l’université de Floride du Sud.

« Cependant, il existe un problème environnemental lié aux réservoirs de phosphite sur Terre, car ces matériaux phosphatés solides sont difficiles à restaurer. »

Ce « problème » signifie que nous ne pouvons pas expliquer entièrement certains processus biologiques et chimiques induits par le phosphore, dont nous connaissons l’existence, mais qui devraient reposer sur des réserves de phosphite qui restent à découvrir.

L’apparition de ce tout nouveau matériau à base de phosphore peut également permettre aux scientifiques d’en savoir plus sur la manière dont le phosphore est réduit – c’est-à-dire transformé en d’autres états par des réactions chimiques via le gain d’électrons – à différents niveaux de température.

En même temps, la science fournit plus d’informations sur la forme et la puissance de la foudre elle-même. Ce n’est pas la première fois, loin s’en faut, que ce phénomène spectaculaire produit des matériaux présentant un intérêt particulier pour les scientifiques.

« Il est important de comprendre la quantité d’énergie de la foudre, car nous savons alors quels dommages un coup de foudre peut causer en moyenne et à quel point il est dangereux », explique 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.

Les travaux de recherche ont été publiés dans la revue Communications Earth & Environment.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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