Πώς ανακαλύψαμε την προέλευση αυτών των σπάνιων και μυστηριωδών θραυσμάτων

By | November 27, 2023

Η έρημος της Μεγάλης Άμμου Θάλασσας εκτείνεται σε μια έκταση 72.000 km² που συνδέει την Αίγυπτο και τη Λιβύη. Εάν βρίσκεστε σε ένα συγκεκριμένο μέρος της ερήμου στη νοτιοανατολική Λιβύη και τη νοτιοδυτική Αίγυπτο, θα δείτε κομμάτια από κίτρινο γυαλί διάσπαρτα στο αμμώδες τοπίο.

Περιγράφηκε για πρώτη φορά σε μια επιστημονική εργασία το 1933 και είναι γνωστό ως γυαλί της ερήμου της Λιβύης. Οι συλλέκτες ορυκτών το εκτιμούν για την ομορφιά του, τη σχετική του σπανιότητα – και το μυστήριο του. Ένα μενταγιόν που βρέθηκε στον τάφο του Αιγύπτιου φαραώ Τουταγχαμών περιέχει ένα κομμάτι γυαλί. Τα φυσικά γυαλιά βρίσκονται σε άλλα μέρη του κόσμου. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μολδαβίτες από τον κρατήρα Ries στην Ευρώπη και τεκτίτες από την Ακτή του Ελεφαντοστού. Κανένα όμως δεν είναι τόσο πλούσιο σε πυρίτιο όσο το λιβυκό γυαλί της ερήμου, ούτε βρίσκεται σε τόσο μεγάλα κομμάτια και ποσότητες.

Η προέλευση του γυαλιού ήταν αντικείμενο συζήτησης μεταξύ των επιστημόνων για σχεδόν έναν αιώνα. Κάποιοι έχουν προτείνει ότι θα μπορούσε να είναι από ηφαίστεια στο φεγγάρι. Άλλοι προτείνουν ότι είναι προϊόν κεραυνών («φουλγουρίτες» – γυαλί που σχηματίζεται από τη σύντηξη άμμου και χώματος όπου χτυπιούνται από κεραυνό). Άλλες θεωρίες προτείνουν ότι είναι αποτέλεσμα ιζηματογενών ή υδροθερμικών διεργασιών. που προκλήθηκε από μια τεράστια έκρηξη ενός μετεωρίτη στον αέρα. ή ότι προήλθε από κοντινό κρατήρα μετεωρίτη.

Τώρα, χάρη στην προηγμένη τεχνολογία μικροσκοπίας, πιστεύουμε ότι έχουμε την απάντηση. Μαζί με συναδέλφους από πανεπιστήμια και επιστημονικά κέντρα στη Γερμανία, την Αίγυπτο και το Μαρόκο, αναγνώρισα ότι το γυαλί από την έρημο της Λιβύης προέρχεται από την πρόσκρουση ενός μετεωρίτη στην επιφάνεια της Γης.

Οι διαστημικές συγκρούσεις είναι μια πρωταρχική διαδικασία στο ηλιακό σύστημα, καθώς οι πλανήτες και οι φυσικοί δορυφόροι τους συσσωρεύονται μέσω αστεροειδών και εμβρύων πλανητών (ονομάζονται επίσης πλανητοειδείς) που συγκρούονται μεταξύ τους. Αυτές οι κρούσεις βοήθησαν επίσης να σχηματιστεί ο πλανήτης μας.

Κάτω από το μικροσκόπιο

Το 1996, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το γυαλί ήταν περίπου 29 εκατομμυρίων ετών. Μια μεταγενέστερη μελέτη πρότεινε ότι το αρχικό υλικό αποτελούνταν από κόκκους χαλαζία, επικαλυμμένους με ένα μείγμα ορυκτών αργίλου και οξειδίων σιδήρου και τιτανίου.

Αυτή η τελευταία ανακάλυψη εγείρει περαιτέρω ερωτήματα, καθώς η προτεινόμενη ηλικία είναι μεγαλύτερη από το αντίστοιχο αρχικό υλικό στη σχετική περιοχή της ερήμου της Μεγάλης Άμμου Θάλασσας. Με απλά λόγια: αυτά τα υλικά πηγής δεν υπήρχαν σε αυτήν την τοποθεσία πριν από 29 εκατομμύρια χρόνια.

Για την πρόσφατη μελέτη μας, ένας συν-συγγραφέας έλαβε δύο κομμάτια γυαλιού από έναν ντόπιο που τα συνέλεξε στην περιοχή Al Jaouf της νοτιοανατολικής Λιβύης.

Μελετάμε τα δείγματα με μια τελευταίας τεχνολογίας τεχνική ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης (TEM), η οποία μας επιτρέπει να βλέπουμε μικροσκοπικά σωματίδια υλικού – 20.000 φορές μικρότερα από το πάχος ενός φύλλου χαρτιού. Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική εξαιρετικά υψηλής μεγέθυνσης, βρήκαμε μικροσκοπικά ορυκτά σε αυτό το ποτήρι: διαφορετικούς τύπους οξειδίου του ζιρκονίου (ZrO2).

Τα ορυκτά αποτελούνται από χημικά στοιχεία, τα άτομα των οποίων σχηματίζουν κανονικές τρισδιάστατες συσκευασίες. Φανταστείτε να τοποθετείτε αυγά ή μπουκάλια σόδας σε ένα ράφι σούπερ μάρκετ: στρώσεις επί στρώσεις για να εξασφαλίσετε την πιο αποτελεσματική αποθήκευση. Ομοίως, τα άτομα ενώνονται σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα μοναδικό για κάθε ορυκτό. Τα ορυκτά που έχουν την ίδια χημική σύσταση, αλλά διαφορετικές ατομικές δομές (διαφορετικοί τρόποι συσσώρευσης ατόμων στο κρυσταλλικό πλέγμα) ονομάζονται πολύμορφα.

Ένα πολύμορφο του ZrO2 που παρατηρήσαμε στο γυαλί της ερήμου της Λιβύης ονομάζεται κυβική ζιρκονία – ο τύπος που εμφανίζεται σε ορισμένα κοσμήματα ως συνθετικό υποκατάστατο για τα διαμάντια. Αυτό το ορυκτό μπορεί να σχηματιστεί μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες μεταξύ 2.250°C και 2.700°C.

Ένα άλλο πολύμορφο του ZrO2 που παρατηρήσαμε ήταν πολύ σπάνιο, που ονομάζεται ortho-II ή OII. Σχηματίζεται σε πολύ υψηλή πίεση – περίπου 130.000 ατμόσφαιρες, μία μονάδα πίεσης.

Τέτοιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας μας παρείχαν απόδειξη της προέλευσης της πρόσκρουσης του μετεωρίτη στο γυαλί. Αυτό συμβαίνει επειδή τέτοιες συνθήκες μπορούν να επιτευχθούν στον φλοιό της Γης μόνο με την πρόσκρουση ενός μετεωρίτη ή την έκρηξη μιας ατομικής βόμβας.

Περισσότερα μυστήρια προς επίλυση

Εάν η ανακάλυψή μας είναι σωστή (και πιστεύουμε ότι είναι), ο μητρικός κρατήρας – όπου ο μετεωρίτης χτύπησε την επιφάνεια της Γης – θα πρέπει να βρίσκεται κάπου κοντά. Οι πλησιέστεροι γνωστοί κρατήρες μετεωριτών, που ονομάζονται GP και Oasis, έχουν διάμετρο 2 km και 18 km, αντίστοιχα, και είναι αρκετά μακριά από το σημείο όπου βρέθηκε το γυαλί που δοκιμάσαμε. Είναι πολύ απομακρυσμένοι και πολύ μικροί για να θεωρηθούν μητρικοί κρατήρες τέτοιων μεγάλων ποσοτήτων κρουστικού γυαλιού, όλοι συγκεντρωμένοι σε ένα μόνο σημείο.

Η έρημος της Μεγάλης Θάλασσας της Άμμου.  Σιλβέστερ Άνταμς

Η έρημος της Μεγάλης Θάλασσας της Άμμου. Σιλβέστερ Άνταμς

Έτσι, ενώ έχουμε λύσει μέρος του μυστηρίου, παραμένουν περισσότερα ερωτήματα. Πού είναι ο μητρικός κρατήρας; Πόσο μεγάλο είναι – και πού είναι; Θα μπορούσε να έχει διαβρωθεί, παραμορφωθεί ή καλυφθεί με άμμο; Θα χρειαστούν περισσότερες έρευνες, πιθανώς με τη μορφή μελετών τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με γεωφυσική.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation, έναν ανεξάρτητο, μη κερδοσκοπικό οργανισμό ειδήσεων που σας παρέχει αξιόπιστα γεγονότα και αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας. Το The Conversation διαθέτει μια σειρά από συναρπαστικά δωρεάν ενημερωτικά δελτία.

Το έγραψε: Elizaveta Kovaleva, Πανεπιστήμιο του Δυτικού Ακρωτηρίου.

Δείτε περισσότερες πληροφορίες:

Η Elizaveta Kovaleva λαμβάνει χρηματοδότηση από το Ίδρυμα Alexander von Humboldt.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *