Tìm ra nguyên nhân khiến thủy tinh có màu vàng kỳ lạ ở sa mạc Libya
Sa mạc Great Sand Sea trải dài trên diện tích 72.000 km2 nối liền Ai Cập và Libya. Những mảnh thủy tinh màu vàng nằm rải rác trên khung cảnh đầy cát được phát hiện từ năm 1933 khá kỳ lạ và gây tranh cãi, nhưng với công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, một nghiên cứu mới nhất đã phần nào lý giải được sự kỳ lạ của chúng.
Những mảnh thủy tinh sa mạc Libya được cho là đã hình thành sau vụ va chạm của thiên thạch với bề mặt Trái đất. (Ảnh: Elizaveta Kovaleva)
Các nhà sưu tập khoáng sản đã từng đánh giá cao nó vì vẻ đẹp, độ hiếm và sự bí ẩn. Một mặt dây chuyền được tìm thấy trong lăng mộ của pharaoh Ai Cập Tutankhamun có chứa một mảnh thủy tinh như thế này. Thủy tinh tự nhiên được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới, bao gồm Moldavites từ miệng núi lửa Ries ở châu Âu và tektites từ Bờ Biển Ngà… Nhưng không có loại nào giàu silica như thủy tinh sa mạc Libya, chúng cũng không được tìm thấy ở dạng cục và số lượng lớn như vậy.
Nguồn gốc của thủy tinh gây tranh cãi
Nguồn gốc thủy tinh là chủ đề tranh luận giữa các nhà khoa học trong gần một thế kỷ. Một số người cho rằng, nó có thể đến từ núi lửa trên mặt trăng. Những người khác cho rằng, đó là sản phẩm của sét đánh ("fulgurites" - thủy tinh hình thành từ sự kết hợp của cát và đất nơi chúng bị sét đánh). Các lý thuyết khác cho rằng, đó là kết quả của quá trình trầm tích hoặc thủy nhiệt; do một vụ nổ lớn của thiên thạch trong không khí; hoặc nó đến từ một miệng núi lửa thiên thạch gần đó.
Giờ đây, nhờ công nghệ kính hiển vi tiên tiến, các nhà nghiên cứu đã có câu trả lời. Cùng với các đồng nghiệp đến từ các trường đại học và trung tâm khoa học ở Đức, Ai Cập và Maroc, các nhà nghiên cứu đã xác định thủy tinh sa mạc Libya có nguồn gốc từ sự va chạm của một thiên thạch trên bề mặt Trái đất.
Nghiên cứu bằng kỹ thuật kính hiển vi điện tử tiên tiến
Sa mạc cát lớn ở Libya. (Ảnh: Elizaveta Kovaleva)
Năm 1996, các nhà khoa học xác định rằng, những mảnh thủy tinh này đã gần 29 triệu năm tuổi. Một nghiên cứu sau đó cho thấy, vật liệu nguồn bao gồm các hạt thạch anh, được phủ bằng các khoáng chất đất sét hỗn hợp và oxit sắt và titan.
Phát hiện sau này đặt ra nhiều câu hỏi hơn, vì độ tuổi được đề xuất lớn hơn so với nguồn nguyên liệu phù hợp ở khu vực liên quan là sa mạc Great Sand Sea.
Trong nghiên cứu gần đây, các tác giả đã lấy được hai mảnh thủy tinh từ một người dân địa phương đã thu thập chúng ở vùng Al Jaouf ở phía đông nam Libya. Nghiên cứu các mẫu này bằng kỹ thuật kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) tiên tiến, họ nhìn thấy các hạt vật liệu cực nhỏ, nhỏ hơn 20.000 lần so với độ dày của một tờ giấy. Sử dụng kỹ thuật phóng đại siêu cao này, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các khoáng chất nhỏ trong thủy tinh này: các loại oxit zirconium (ZrO2) khác nhau.
Một dạng đa hình của ZrO2 mà các nhà nghiên cứu quan sát thấy ở thủy tinh sa mạc Libya được gọi là zirconia khối, loại được thấy trong một số đồ trang sức như một chất thay thế tổng hợp cho kim cương. Khoáng chất này chỉ có thể hình thành ở nhiệt độ cao từ 2.250 độ C đến 2.700 độ C.
Những điều kiện áp suất và nhiệt độ cao đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu bằng chứng về nguồn gốc va chạm của thiên thạch với thủy tinh. Bởi vì những điều kiện như vậy chỉ có thể có được ở lớp vỏ Trái đất nhờ va chạm với thiên thạch hoặc vụ nổ bom nguyên tử.
