Голямата пясъчна морска пустиня се простира на площ от 72 000 квадратни километра, свързваща Египет и Либия. Ако попаднете в определена част от пустинята в югоизточна Либия и югозападните части на Египет, ще забележите парчета жълто стъкло, разпръснати по пясъчния пейзаж.
За първи път е описано в научна статия през 1933 г. и е известно като либийско пустинно стъкло. Колекционерите на минерали го ценят заради неговата красота, относителната му рядкост и неговата мистерия. Висулка, намерена в гробницата на египетския фараон Тутанкамон, съдържа парче от стъклото. Естествените стъкла се намират другаде по света; примерите включват молдавити от кратера Ries в Европа и тектити от Кот д’Ивоар. Но никое не е толкова богато на силициев диоксид, колкото либийското пустинно стъкло, нито се срещат в толкова големи бучки и количества.
Произходът на стъклото е предмет на дебат сред учените от почти век. Някои предполагат, че може да е от вулкани на Луната. Други предполагат, че това е продукт на удари от мълния („фулгурити“ – стъкло, което се образува от сливане на пясък и почва, когато те са ударени от мълния). Други теории предполагат, че това е резултат от седиментни или хидротермални процеси; причинени от масивна експлозия на метеор във въздуха; или че идва от близък метеоритен кратер.
Сега, благодарение на напредналата микроскопска технология, ние вярваме, че имаме отговора. Заедно с колеги от университети и научни центрове в Германия, Египет и Мароко, аз идентифицирах либийското пустинно стъкло като произхождащо от удара на метеорит върху земната повърхност.
Космическите сблъсъци са основен процес в Слънчевата система, тъй като планетите и техните естествени спътници се събират чрез астероиди и ембриони на планети (наричани още планетезимали), които се сблъскват един с друг. Тези въздействия помогнаха и на нашата планета да се сглоби.
Под микроскоп
През 1996 г. учените установиха, че стъклото е на близо 29 милиона години. По-късно проучване предполага, че изходният материал е съставен от кварцови зърна, покрити със смесени глинести минерали и железни и титанови оксиди.
Последното откритие повдигна повече въпроси, тъй като предложената възраст е по-стара от съответстващия изходен материал в съответния район на Голямата пясъчна морска пустиня. Казано по-просто: тези изходни материали не са съществували на това място преди 29 милиона години.
За нашето скорошно проучване, съавтор получи две парчета стъкло от местен жител, който ги е събрал в района на Ал Джауф в югоизточна Либия.
Изследвахме пробите с най-съвременна техника на трансмисионна електронна микроскопия (TEM), която ни позволява да видим малки частици материал, 20 000 пъти по-малки от дебелината на лист хартия. Използвайки тази техника със свръхвисоко увеличение, открихме малки минерали в това стъкло: различни видове циркониев оксид (ZrO2).
Минералите са съставени от химични елементи, чиито атоми образуват правилна триизмерна опаковка. Представете си да поставите яйца или бутилки газирана напитка на рафта в супермаркет: слоеве върху слоеве, за да осигурите най-ефективното съхранение. По същия начин атомите се събират в кристална решетка, която е уникална за всеки минерал. Минерали, които имат еднакъв химичен състав, но различна атомна структура (различни начини за опаковане на атома в кристалната решетка), се наричат полиморфи.
Един полиморф на ZrO2, който наблюдавахме в либийското пустинно стъкло, се нарича кубичен цирконий – видът, който се вижда в някои бижута като синтетичен заместител на диамантите. Този минерал може да се образува само при висока температура между 2250 градуса по Целзий и 2700 градуса по Целзий.
Друг полиморф на ZrO2, който наблюдавахме, беше много рядък, наречен орто-II или OII. Образува се при много високо налягане – около 130 000 атмосфери, единица налягане.
Такива условия на налягане и температура ни предоставиха доказателство за произхода на стъклото от удара на метеорита. Това е така, защото такива условия могат да бъдат получени в земната кора само чрез удар на метеорит или експлозия на атомна бомба.
Още мистерии за разрешаване
Ако нашата констатация е вярна (а ние вярваме, че е), родителският кратер – мястото, където метеоритът е ударил повърхността на Земята – трябва да е някъде наблизо. Най-близките известни метеоритни кратери, наречени GP и Oasis, са съответно с диаметър 2 километра и 18 километра и са доста далеч от мястото, където е открито стъклото, което тествахме. Те са твърде далеч и твърде малки, за да се считат за родителски кратери за такива огромни количества ударно стъкло, всички концентрирани на едно място.
И така, докато разрешихме част от мистерията, остават още въпроси. Къде е родителският кратер? Колко голям е – и къде е? Възможно ли е да е ерозирал, деформиран или покрит с пясък? Ще са необходими повече изследвания, вероятно под формата на изследвания за дистанционно наблюдение, съчетани с геофизика.
Тази редактирана статия е препубликувана от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия.