非洲沙漠中奇怪的黃色玻璃可以追溯到外星撞擊

這大沙海沙漠面積達(dá)72,000平方公里，連接埃及和利比亞。如果你發(fā)現(xiàn)自己身處利比亞東南部和埃及西南部沙漠的某個特定地區(qū)，你會發(fā)現(xiàn)黃色玻璃碎片散落在沙地上。

它首先在1933年的一篇科學(xué)論文并被稱為利比亞沙漠玻璃.礦物收藏家因其美麗、相對稀有和神秘而重視它。在埃及法老圖坦卡蒙的墳?zāi)怪邪l(fā)現(xiàn)的吊墜包含一塊玻璃.

天然眼鏡在世界其他地方都有發(fā)現(xiàn);例子包括來自歐洲里斯隕石坑的摩爾達(dá)維巖和來自象牙海岸的tektites.但沒有一種像利比亞沙漠玻璃那樣富含二氧化硅，也沒有發(fā)現(xiàn)如此大的塊狀和數(shù)量。

玻璃的起源是辯論的主題在科學(xué)家中度過了近一個世紀(jì)。一些人認(rèn)為它可能來自月球上的火山.其他人則認(rèn)為它是閃電罷工 （”富爾古麗特“——由沙子和土壤融合形成的玻璃，它們被閃電擊中）。

其他理論認(rèn)為這是沉積或水熱工藝;由流星在空中的大規(guī)模爆炸引起;或它來自附近的隕石坑.

現(xiàn)在，多虧了先進(jìn)的顯微鏡技術(shù)，我們相信我們有了答案。我與來自德國、埃及和摩洛哥的大學(xué)和科學(xué)中心的同事一起，與已確定利比亞沙漠玻璃起源于隕石撞擊地球表面。

太空碰撞是太陽系中的主要過程，因?yàn)樾行羌捌涮烊恍l(wèi)星通過小行星和行星胚胎（也稱為小行星）相互碰撞而吸積。這些影響也幫助我們的星球聚集在一起。

在顯微鏡下

1996年，科學(xué)家確定玻璃接近2900萬年.一個后期學(xué)習(xí)表明源材料由石英顆粒組成，涂有混合粘土礦物以及鐵和鈦氧化物。

后一個發(fā)現(xiàn)提出了更多的問題，因?yàn)閿M議的年齡比大沙海沙漠相關(guān)地區(qū)的匹配原始材料還要古老。簡單地說：這些原始材料在2900萬年前并不存在。

在我們最近的研究中，一位合著者從一名當(dāng)?shù)厝四抢铽@得了兩塊玻璃，該當(dāng)?shù)厝嗽诶葋問|南部的Al Jaouf地區(qū)收集了它們。

我們使用最先進(jìn)的透射電子顯微鏡（TEM）技術(shù)研究了樣品，該技術(shù)使我們能夠看到微小的材料顆粒 - 比紙片厚度小20,000倍。使用這種超高放大倍率技術(shù)，我們在這種玻璃中發(fā)現(xiàn)了微小的礦物質(zhì)：不同類型的氧化鋯（ZrO?）。

礦物由化學(xué)元素組成，其原子形成規(guī)則的三維包裝。想象一下，將雞蛋或汽水瓶放在超市的貨架上：層層疊疊，以確保最有效的存儲。同樣，原子組裝成一個晶格，每種礦物都是獨(dú)一無二的。

化學(xué)成分相同但原子結(jié)構(gòu)不同（原子包裝成晶格的方式不同）的礦物稱為多晶型物。

我們在利比亞沙漠玻璃中觀察到的一種氧化鋯多晶型物稱為立方氧化鋯，這種晶型物在一些珠寶中被視為鉆石的合成替代品。這種礦物只能在 2,250°C 至 2,700°C 的高溫下形成。

我們觀察到的另一種 ZrO? 多晶型是一種非常罕見的晶型，稱為鄰位 II 或 OII。它是在非常高的壓力下形成的——大約 130,000 個大氣壓，一個壓力單位。

這樣的壓力和溫度條件為我們提供了玻璃隕石撞擊起源的證據(jù)。這是因?yàn)檫@些條件只能通過隕石撞擊或原子彈爆炸在地殼中獲得。

更多謎團(tuán)等你解開

如果我們的發(fā)現(xiàn)是正確的（我們相信是正確的），那么隕石撞擊地球表面的隕石坑應(yīng)該在附近的某個地方。

已知最近的隕石坑，分別命名為GP和Oasis，直徑分別為2公里和18公里，距離我們發(fā)現(xiàn)玻璃的地方很遠(yuǎn)。它們太遠(yuǎn)太小，不能被認(rèn)為是如此大量的撞擊玻璃的母體隕石坑，它們都集中在一個地方。

因此，雖然我們已經(jīng)解開了部分謎團(tuán)，但更多的問題仍然存在。父母的隕石坑在哪里？

它有多大——它在哪里？它是否會被侵蝕、變形或被沙子覆蓋？需要更多的調(diào)查，可能以遙感研究與地球物理學(xué)相結(jié)合的形式進(jìn)行。

伊麗莎白·科瓦列娃講師西開普大學(xué)

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