封面新聞?dòng)浾?馬曉玉

鬼火（ will-o’-the-wisps），又稱磷火，是一種在夜間出現(xiàn)的幽藍(lán)色或綠色的火焰，通常出現(xiàn)在墓地、沼澤地或荒郊野外。在許多文化中，鬼火一直被視為神秘而恐怖的現(xiàn)象，常被與鬼魂、亡靈聯(lián)系在一起。

科學(xué)家們一直試圖從科學(xué)的角度解釋這種“鬼火”的由來(lái)。當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月29日，江漢大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心與美國(guó)斯坦福大學(xué)合作在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表研究稱，“鬼火”現(xiàn)象可能是由甲烷和空氣的微氣泡在水中自發(fā)產(chǎn)生的微型電火花引起的。

赫爾曼·亨德里奇于1901年創(chuàng)作的壁畫描繪了鬼火在詭異的藍(lán)光下翩翩起舞的景象。圖源《科學(xué)》雜志

在大眾普遍的印象中，“鬼火”的形成通常與磷化氫（PH?）密切相關(guān)。磷化氫是一種無(wú)色、低燃點(diǎn)的氣體，常在有機(jī)物腐爛過(guò)程中產(chǎn)生。人和動(dòng)物的骨骼中含有大量磷元素，尸體腐爛后，磷會(huì)轉(zhuǎn)化為磷化氫。當(dāng)磷化氫從土壤中逸出，接觸到空氣中的氧氣時(shí)，會(huì)在常溫下自燃，形成幽藍(lán)色的火焰。

而在本次研究中，研究人員將目光鎖定在另一種常在沼澤中出現(xiàn)的氣體——甲烷上，他們認(rèn)為“鬼火”現(xiàn)象可能是由甲烷和空氣的微氣泡在水中自發(fā)產(chǎn)生的微型電火花引起的，這些微氣泡的尺寸在納米到微米之間。

為了驗(yàn)證這一推理，科學(xué)家們3D打印了一個(gè)噴嘴，用于在水中制造微氣泡，模擬沼澤中逸出的氣體。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)不斷調(diào)整噴嘴讓氣泡間距離變得越來(lái)越小時(shí)，就能成功捕捉到微閃電。

在實(shí)驗(yàn)裝置中，高速攝像機(jī)捕捉到了水中微小氣泡和甲烷氣泡之間發(fā)生的微閃電（中下）。圖源《科學(xué)》雜志

研究人員指出，“即使只注入空氣，也會(huì)出現(xiàn)閃光，這表明微閃電是由電荷分離引起的，而不是甲烷自燃。然而，當(dāng)甲烷氣泡和空氣同時(shí)存在時(shí)，光量會(huì)增加，溫度也會(huì)升高。”

由于微氣泡在早期地球上無(wú)處不在，研究人員認(rèn)為，它們可能為生命起源提供了必要的生物分子，而無(wú)需依賴大氣閃電。

“這是一個(gè)有趣的進(jìn)步，”哈佛大學(xué)化學(xué)家詹姆斯·安德森說(shuō)道，“它揭示了一種引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)制，”也可能有助于解釋生命起源之前基本生物分子是如何形成的。

然而，《科學(xué)》雜志認(rèn)為，就目前而言，這個(gè)結(jié)論仍然有點(diǎn)脆弱——就像“鬼火”的微弱火焰一樣。