利比亚沙漠的黄色玻璃：我们如何发现这些稀有神秘碎片的来源
利比亚沙漠的黄色玻璃：我们如何发现这些稀有神秘碎片的来源。图像：对话
（蜘蛛网eeook.com）据对话（伊丽莎白·科瓦列娃）：大沙海沙漠绵延72000公里，连接埃及和利比亚。如果你发现自己身处利比亚东南部和埃及西南部沙漠的某个特定区域，你会发现黄色的玻璃碎片散落在沙地上。
它在1933年的一篇科学论文中首次被描述，被称为利比亚沙漠玻璃。矿物收藏家看重它的美丽、相对稀有和神秘。在埃及法老图坦卡蒙的坟墓中发现的一个垂饰包含了一块玻璃。天然玻璃在世界其他地方也可以找到；例子包括来自欧洲里斯陨石坑的摩尔达维特和来自象牙海岸的tektites。但是没有一种像利比亚沙漠玻璃一样富含二氧化硅，也没有如此大量的二氧化硅。
近一个世纪以来，玻璃的起源一直是科学家们争论的话题。一些人认为它可能来自月球上的火山。其他人认为这是雷击的产物(“电管玻璃”——沙子和土壤被闪电击中后融合形成的玻璃)。其他理论认为这是沉积或热液过程的结果；由流星在空中大爆炸引起的；或者它来自附近的陨石坑。
现在，由于先进的显微镜技术，我们相信我们有了答案。与来自德国、埃及和摩洛哥的大学和科学中心的同事一起，我鉴定出利比亚沙漠玻璃来自地球表面的陨石撞击。
空间碰撞是太阳系中的一个主要过程，因为行星及其天然卫星通过小行星和行星胚胎(也称为星子)相互碰撞而吸积。这些撞击也有助于我们的星球聚合。
接受严格检查
1996年，科学家确定这块玻璃有将近2900万年的历史。后来的一项研究表明，这种原始物质是由包裹着混合粘土矿物以及铁和钛氧化物的石英颗粒组成的。
后一个发现提出了更多的问题，因为提出的年龄比大沙海沙漠相关区域的匹配源材料更老。简单来说，那些原始材料在2900万年前并不存在于那个地方。
在我们最近的研究中，一位合著者从一个当地人那里获得了两块玻璃，这个人是在利比亚东南部的Al Jaouf地区收集的。
我们用最先进的透射电子显微镜(TEM)技术研究了这些样本，这种技术使我们能够看到材料的微小颗粒——比一张纸的厚度小20，000倍。使用这种超高倍放大技术，我们在玻璃中发现了小矿物:不同类型的氧化锆(ZrO₂).
矿物由化学元素组成，化学元素的原子形成规则的三维包装。想象一下，把鸡蛋或汽水瓶放在超市的货架上:一层层叠起来，以确保最有效的储存。同样，原子聚集成一个晶格，对每种矿物来说都是独一无二的。化学成分相同但原子结构不同(原子进入晶格的方式不同)的矿物称为多晶型。
我们在利比亚沙漠玻璃中观察到的一种ZrO₂多晶型物被称为立方氧化锆——在一些珠宝中被视为钻石的合成替代品。这种矿物只能在2250摄氏度至2700摄氏度的高温下形成。
我们观察到的ZrO₂的另一种多晶型是一种非常罕见的称为ortho-II或OII。它在非常高的压力下形成——大约130，000个大气压，一个压力单位。
这样的压力和温度条件为我们提供了玻璃陨石撞击起源的证据。那是因为这样的条件只有通过陨石撞击或者原子弹爆炸才能在地壳中获得。
更多未解之谜
如果我们的发现是正确的(我们相信是正确的)，母陨石坑——陨石撞击地球表面的地方——应该就在附近。最近的已知陨石坑名为GP和Oasis，直径分别为2公里和18公里，距离我们测试的玻璃发现地相当远。它们太远、太小，不能被认为是如此大量撞击玻璃的母体陨石坑，它们都集中在一个地方。
因此，虽然我们已经解开了部分谜团，但更多的问题仍然存在。父母火山口在哪里？它有多大——在哪里？会不会是被侵蚀，变形，或者被沙子覆盖了？将需要更多的调查，可能是遥感研究与地球物理学相结合的形式。
