Blikseminslag creëert materiaal dat wetenschappers nog nooit hebben gezien

Het gaat om een zeldzaam brok fulguriet (of bliksembuis), met kleurrijke kristallen binnenin. Iets soortgelijks is nog nooit op aarde gevonden.

Enkele jaren geleden trof de bliksem een boom in de Amerikaanse plaats New Port Richey. En tijdens die inslag is er tot grote verbazing van wetenschappers een heel uniek, fosforrijk materiaal ontstaan, dat weleens onder een hele nieuwe minerale groep geschaard zou kunnen worden. “We hebben dit materiaal nog nooit van nature op aarde zien voorkomen,” zegt onderzoeker Matthew Pasek. “Soortgelijke mineralen zijn te vinden in meteorieten en in de ruimte, maar we hebben dit exacte materiaal nog nooit ergens gezien.”

Fulguriet
Wanneer de bliksem een boom treft, explodeert meestal de grond, waardoor het omringende gras sterft. Hierbij wordt een ‘litteken’ gevormd en elektrische ontlading wordt vervolgens door nabijgelegen rotsen, aarde en zand gestuurd. Op deze manier ontstaat fulguriet (ook wel bliksembuis genoemd). Toen de huiseigenaren het ‘bliksemlittekenen’ in New Port Richey ontdekten, vonden ze inderdaad in een rots een brok fulguriet en besloten het te verkopen – ervan uitgaande dat het waarde had. Pasek kocht het en besloot het vervolgens samen met zijn team verder te bestuderen.

Het nieuw ontdekte brok fulguriet. Het heeft een diameter van twee centimeter en is in totaal zeven centimeter lang.
Afbeelding: Matthew Pasek

Bliksem
De onderzoekers doen al langer onderzoek naar ongebruikelijke mineralen die het element fosfor bevatten, vooral die gevormd worden door bliksem, om zo deze hoogenergetische fenomenen beter te doorgronden. “Het is belangrijk om te begrijpen hoeveel energie bliksem heeft,” legt Pasek uit. “Dan weten we namelijk ook beter hoeveel schade een blikseminslag kan aanrichten en hoe gevaarlijk het is. Florida is bovendien de bliksemhoofdstad van de wereld. Daarom is bliksemveiligheid ook zo belangrijk: als de bliksem sterk genoeg is om rots te smelten, kan het zeker ook mensen laten smelten.”

Unieke chemische reactie
Het team onderzocht hoe hoogenergetische gebeurtenissen, zoals bliksem, unieke chemische reacties kunnen veroorzaken – die in dit geval zelfs resulteerden in de vorming van een nieuw materiaal. In natte omgevingen, zoals in Florida, hoopt ijzer zich vaak op en bedekt de boomwortels. Maar tijdens de vorming van het nieuwe brok fulguriet, heeft de bliksem niet alleen het ijzer dat de boomwortels omhult verbrand, maar ook de natuurlijke voorkomende koolstof in de boom. Deze twee elementen leidden tot een chemische reactie waarbij er fulguriet ontstond. Aan de binnenkant troffen de onderzoekers kleurrijke kristallen aan. Een dergelijk uniek materiaal is nog nooit eerder ontdekt.

Laboratorium
De volgende stap was om het ongewone brok fulguriet in het laboratorium opnieuw te maken. Maar dat experiment mislukte. Het laat zien dat het materiaal zich alleen onder heel precieze omstandigheden vormt. Bovendien zal het bij een te lange verhitting veranderen in het soort mineraal dat in meteorieten wordt aangetroffen. Het brok fulguriet kan dan ook precies tussen ruimtemineralen en de mineralen die op aarde worden aangetroffen, worden geplaatst.

Leven op aarde
De vondst van het fosforrijke materiaal, beschreven in het vakblad Communications Earth & Environment, is om meerdere redenen bijzonder. Allereerst natuurlijk omdat wetenschappers nog nooit eerder zo’n zeldzaam stuk fulguriet in handen hebben gehad. Maar anderzijds zegt het mogelijk ook iets over het ontstaan van leven. Zo is het leven op aarde gebaseerd op zes belangrijke elementen: koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor. “Sommige wetenschappers veronderstellen dat er door middel van blikseminslagen op de vroege aarde veel fosformaterialen ontstonden,” zegt Feng. “Deze zijn echter lastig te vinden. Maar dit onderzoek onthult nu dat er ook andere soorten mineralen mogelijk zijn – en vele zijn misschien zelfs belangrijk geweest bij de ontwikkeling van het leven.”

De onderzoekers zijn van plan het nieuw ontdekte brok fulguriet te blijven bestuderen. Dan zal ook blijken of het mogelijk binnenkort officieel tot mineraal kan worden benoemd.

Bronmateriaal

"USF geoscientist discovers new phosphorus material after New Port Richey lightning strike" - University of South Florida
Afbeelding bovenaan dit artikel: Matthew Pasek

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd