Пустыня Великого песчаного моря раскинулась на площади 72 тыс. км², соединяя Египет и Ливию. Если вы окажетесь в этой пустыни на юго-востоке Ливии и, следовательно, юго-западе Египта, то сможете увидеть кусочки оплавленного желтого стекла, разбросанные по песчаному ландшафту.
Впервые оно было описано в научной статье в 1933 г. и известно как “ливийское пустынное стекло”. Коллекционеры минералов ценят его за красоту, относительную редкость и загадочность. Кулон, найденный в гробнице египетского фараона Тутанхамона, содержит осколок именно этого стекла.
Природные стекла встречаются и в других странах мира: например, молдавиты из кратера Рис в Европе и тектиты с Берега Слоновой Кости. Но ни одно из них не содержит такого количества кремнезема, как ливийское пустынное стекло, и не встречается в таких больших фрагментах и количествах.
Происхождение стекла уже почти столетие является предметом споров ученых. Одни предполагали, что оно может происходить из вулканов на Луне. Другие считают, что это продукт ударов молний (“фульгуриты” – стекло, образующееся при плавлении песка и почвы в местах попадания в них молний).
Согласно некоторым теориям, это последствия осадочных или гидротермальных процессов.
В других вариантах это результат мощного взрыва метеорита в воздухе; или даже отголоски древней ядерной войны между допотопными цивилизациями.
Теперь же, благодаря современным технологиям микроскопии, можно сказать, что у нас есть правильный ответ на этот вопрос. Вместе с коллегами из университетов и научных центров Германии, Египта и Марокко Елизавета Ковалева, доктор кафедры наук о Земле из Университета Западного Мыса (ЮАР) определила, что ливийское пустынное стекло произошло вследствие удара метеорита о поверхность Земли.
Космические столкновения – основной процесс в Солнечной системе, поскольку планеты и их естественные спутники аккрецировались в результате столкновения друг с другом астероидов и зародышей планет (называемых также планетезималями). Эти столкновения помогли образоваться и нашей планете.
Под микроскопом
В 1996 году ученые определили, что возраст стекла составляет около 29 млн. лет. Более позднее исследование показало, что исходный материал состоял из зерен кварца, покрытых смешанными глинистыми минералами и оксидами железа и титана.
Последняя находка вызвала еще больше вопросов, так как предполагаемый возраст оказался старше, чем соответствующий исходный материал из района пустыни Большое Песчаное море. Проще говоря, 29 млн. лет назад в этом месте не было таких материалов.
Для последнего исследования один из соавторов получил два кусочка стекла от местного жителя, который собрал их в районе Аль-Джауф на юго-востоке Ливии.
Ученые изучили образцы с помощью современного метода просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), который позволяет увидеть мельчайшие частицы материала – в 20 000 раз меньше, чем толщина бумажного листа. Используя этот метод сверхвысокого увеличения, исследователи обнаружили в стекле мелкие минералы: различные виды оксида циркония (ZrO₂).
Минералы состоят из химических элементов, атомы которых образуют правильную трехмерную упаковку. Представьте себе, что на полку супермаркета выкладывают контейнеры с яйцами или ящики бутылок газировки: слои на слоях, чтобы обеспечить наиболее эффективное хранение. Точно так же атомы собираются в кристаллическую решетку, уникальную для каждого минерала.
Минералы, имеющие одинаковый химический состав, но разную атомную структуру (разные способы упаковки атомов в кристаллическую решетку), называются полиморфами.
Один из полиморфов ZrO₂, который наблюдали ученые в стекле ливийской пустыни, называется кубическим цирконием, который используется в ювелирных изделиях в качестве синтетической замены алмазов. Этот минерал может образовываться только при высокой температуре от 2 250 до 2 700°C.
Еще один полиморф ZrO₂, который был найден в образцах, – очень редкий, называемый орто-II или OII. Он образуется при очень высоком давлении – около 130 000 атмосфер.
Такие условия давления и температуры позволили исследователям доказать метеоритное происхождение стекла. Ведь такие условия могут быть получены только в результате непосредственного удара метеорита о поверхность. Но такие же условия получаются и после взрыва атомной бомбы.
Еще больше загадок
Если метеоритная теория исследователей верна (а они считают, что это так), то кратер – место падения метеорита на поверхность Земли – должен находиться где-то поблизости в том же районе.
Но ближайшие известные метеоритные кратеры, названные GP и Oasis, имеющие диаметр 2 км и 18 км соответственно, находятся довольно далеко от места, где было найдено пустынное стекло. Они слишком далеко и слишком малы, чтобы можно было считать их родительскими кратерами для такого огромного количества ударного стекла, сконцентрированного в одном месте.
Итак, хотя ученые уверены, что разгадали часть загадки, остается еще много вопросов. И самый главный из них – где находится родительский кратер?
Каков его размер? Мог ли он подвергнуться эрозии, деформации или быть засыпан песком? Потребуются дополнительные исследования, вероятно, в форме дистанционного зондирования в сочетании с геофизикой.
Ну, а если кратер найден не будет, то конспирологическая теория о допотопных ядерных войнах станет немного убедительнее.
Читайте также: Линза Нимруда: каково было назначение этого древнего новоассирийского кристалла?