非洲沙漠中奇怪的黄色玻璃可以追溯到外星撞击

这大沙海沙漠面积达72,000平方公里，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地区，你会发现黄色玻璃碎片散落在沙地上。

它首先在1933年的一篇科学论文并被称为利比亚沙漠玻璃.矿物收藏家因其美丽、相对稀有和神秘而重视它。在埃及法老图坦卡蒙的坟墓中发现的吊坠包含一块玻璃.

天然眼镜在世界其他地方都有发现;例子包括来自欧洲里斯陨石坑的摩尔达维岩和来自象牙海岸的tektites.但没有一种像利比亚沙漠玻璃那样富含二氧化硅，也没有发现如此大的块状和数量。

玻璃的起源是辩论的主题在科学家中度过了近一个世纪。一些人认为它可能来自月球上的火山.其他人则认为它是闪电罢工 （”富尔古丽特“——由沙子和土壤融合形成的玻璃，它们被闪电击中）。

其他理论认为这是沉积或水热工艺;由流星在空中的大规模爆炸引起;或它来自附近的陨石坑.

现在，多亏了先进的显微镜技术，我们相信我们有了答案。我与来自德国、埃及和摩洛哥的大学和科学中心的同事一起，与已确定利比亚沙漠玻璃起源于陨石撞击地球表面。

太空碰撞是太阳系中的主要过程，因为行星及其天然卫星通过小行星和行星胚胎（也称为小行星）相互碰撞而吸积。这些影响也帮助我们的星球聚集在一起。

在显微镜下

1996年，科学家确定玻璃接近2900万年.一个后期学习表明源材料由石英颗粒组成，涂有混合粘土矿物以及铁和钛氧化物。

后一个发现提出了更多的问题，因为拟议的年龄比大沙海沙漠相关地区的匹配原始材料还要古老。简单地说：这些原始材料在2900万年前并不存在。

在我们最近的研究中，一位合著者从一名当地人那里获得了两块玻璃，该当地人在利比亚东南部的Al Jaouf地区收集了它们。

我们使用最先进的透射电子显微镜（TEM）技术研究了样品，该技术使我们能够看到微小的材料颗粒 - 比纸片厚度小20,000倍。使用这种超高放大倍率技术，我们在这种玻璃中发现了微小的矿物质：不同类型的氧化锆（ZrO₂）。

矿物由化学元素组成，其原子形成规则的三维包装。想象一下，将鸡蛋或汽水瓶放在超市的货架上：层层叠叠，以确保最有效的存储。同样，原子组装成一个晶格，每种矿物都是独一无二的。

化学成分相同但原子结构不同（原子包装成晶格的方式不同）的矿物称为多晶型物。

我们在利比亚沙漠玻璃中观察到的一种氧化锆多晶型物称为立方氧化锆，这种晶型物在一些珠宝中被视为钻石的合成替代品。这种矿物只能在 2,250°C 至 2,700°C 的高温下形成。

我们观察到的另一种 ZrO₂ 多晶型是一种非常罕见的晶型，称为邻位 II 或 OII。它是在非常高的压力下形成的——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。这是因为这些条件只能通过陨石撞击或原子弹爆炸在地壳中获得。

更多谜团等你解开

如果我们的发现是正确的（我们相信是正确的），那么陨石撞击地球表面的陨石坑应该在附近的某个地方。

已知最近的陨石坑，分别命名为GP和Oasis，直径分别为2公里和18公里，距离我们发现玻璃的地方很远。它们太远太小，不能被认为是如此大量的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。父母的陨石坑在哪里？

它有多大——它在哪里？它是否会被侵蚀、变形或被沙子覆盖？需要更多的调查，可能以遥感研究与地球物理学相结合的形式进行。

伊丽莎白·科瓦列娃讲师西开普大学

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