Hallazgo científico: un material desconocido se formó tras el impacto de un rayo contra un árbol

Un rayo que golpeó un árbol en la costa oeste de Florida produjo un tipo de material de fósforo que no había sido registrado antes en el planeta: un elemento que podría representar un grupo mineral completamente nuevo, cerrando la brecha entre las materias espaciales y las que se encuentran en la Tierra.

La sustancia, que es muy parecida al fosfito de calcio (CaHPO 3), se encontró atrapada dentro de una fulgurita, un “globo de metal” formado por la reacción del rayo ultra caliente con la arena alrededor de las raíces del árbol. Estas fulguritas de rayos fosilizados a menudo ocurren cuando aquellos golpean ciertos tipos de arena, sílice y roca. Lo que es mucho menos común aún es encontrar algo tan único escondido dentro de una de estas estructuras.

“Nunca hemos visto que este material se produzca naturalmente en la Tierra; se pueden encontrar minerales similares en meteoritos y en el espacio, pero nunca hemos observado algo exactamente igual en ninguna parte de nuestro planeta producido directamente aquí”, indicó el geocientífico Matthew Pasek, especialista de la Universidad del Sur de Florida, en Tampa, autor principal de la investigación que acaba de ser publicada en Communications Earth & Environment.

El impacto del rayo quemó el carbono en el árbol que golpeó, así como el hierro que se había acumulado alrededor de sus raíces, determinaron los investigadores. Esta forma de fosfito de calcio bien podría formarse en otros escenarios de alta energía y puede desempeñar un papel importante en el ciclo del fósforo, es decir, en el circuito de este elemento químico alrededor de la Tierra.

“Cuando un rayo cae sobre un árbol, el suelo generalmente explota y la hierba circundante muere, formando una cicatriz y enviando una descarga eléctrica a través de la roca, el suelo y la arena cercanos, formando fulguritas, también conocidas como ‘rayos fosilizados’”, dijo Pasek. En ambientes húmedos, como en Florida, el hierro a menudo se acumula y se incrusta en las raíces de los árboles. En este caso, el rayo no solo quemó el hierro de las raíces del árbol, sino que también quemó el carbono que se encuentra naturalmente en el árbol.

Los intentos de rehacer este CaHPO 3 en el laboratorio no obtuvieron buenos resultados, lo que demuestra que se requieren condiciones y tiempos muy específicos para producir el mineral que rara vez se ve. “Es posible que tengamos que esperar a que caiga otro rayo para volver a verlo”, sugirió Pasek. Además de afectar el ciclo del fósforo en la actualidad, los hallazgos también pueden tener relevancia en términos de los primeros períodos de la historia de nuestro planeta. Es probable que este tipo de rayos y reacciones químicas hayan estado ocurriendo regularmente, pero el ciclo de los fosfitos no es algo que los científicos comprendan completamente. 

“Investigadores anteriores indican que la reducción de fosfato por rayos ha sido un fenómeno generalizado en la Tierra primitiva —dijo el geocientífico Tian Feng, de la Universidad del Sur de Florida, también especialista participante en esta investigación—. Sin embargo, existe un problema de depósito de fosfito ambiental en la Tierra ya que estos materiales sólidos son difíciles de restaurar”.

La investigación continúa para determinar si el material, que contiene fósforo, podría declararse oficialmente un mineral, dijo el centro universitario.

Ese problema significa que no es posible explicar completamente ciertos procesos biológicos y químicos impulsados por el fosfito que los científicos ya saben que están ocurriendo, pero que deberían depender de las reservas de fosfito que aún no se han descubierto. La aparición de este nuevo material de fósforo también puede enseñar a los científicos más sobre cómo se reduce el fósforo, es decir, cómo es que se transforma en otros estados a través de reacciones químicas mediante la obtención de electrones sometidos a diferentes niveles de temperatura.

Al mismo tiempo, la investigación proporciona más información sobre la forma y el poder del propio rayo. Esta no es la primera vez que este fenómeno espectacular produce materiales de especial interés para los científicos. “Es importante entender cuánta energía tienen los rayos porque entonces sabremos cuánto daño puede causar una descarga de este tipo en promedio y qué tan peligroso es —agregó Pasek—. Florida es la capital mundial de las tormentas eléctricas y la seguridad frente a ellas es importante: si las descargas son lo suficientemente fuertes como para derretir rocas, ciertamente también pueden derretir a las personas”.

La Universidad del Sur de la Florida dijo que el hallazgo se produjo cuando unas personas de un barrio de New Port Richey (Florida), donde cayó un rayo sobre un árbol, pusieron a la venta la “}”, lo que se conoce como “cicatriz del rayo” o rayos fosilizados”, que quedó en el suelo.

Pasek lo compró y comenzó a investigarlo, junto a Luca Bindi, profesor de mineralogía y cristalografía en la Universidad de Florencia, en Italia, y otros científicos de la universidad de la Florida. Dentro de la fulgurita hallaron el material sólido que afirman que nunca antes se había encontrado en nuestro planeta. Los resultados de la investigación son los que aparecieron publicados en Communications Earth & Environment.

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