Lizzie
Writer
Thủy tinh sa mạc Libya (LDG) là loại thủy tinh màu vàng quý hiếm. Một con bọ hung chạm khắc từ loại thủy tinh này được gắn trên tấm che ngực của vua Tutankhamun, vị pharaoh nổi tiếng thời Ai Cập cổ đại. Vật liệu này được cho là hình thành cách đây khoảng 29 triệu năm, khi một thiên thạch lao xuống Trái Đất.
Libyan Desert Glass (LDG) là một loại thủy tinh tự nhiên bí ẩn, có tuổi đời khoảng 28,5 triệu năm, xuất hiện trên đáy các hành lang giữa các đụn cát ở góc tây nam của Great Sand Sea ở phía tây Ai Cập, gần biên giới Libya. Thủy tinh xuất hiện dưới dạng các mảnh có kích thước từ centimet đến decimet, có hình dạng không đều và bị gió bào mòn mạnh.
Nguồn gốc của LDG đã là chủ đề tranh luận nhiều kể từ khi được phát hiện, và một loạt các quá trình kỳ lạ đã được đề xuất, bao gồm quá trình sol-gel nhiệt dịch hoặc nguồn núi lửa trên Mặt trăng. Tuy nhiên, bằng chứng về nguồn gốc va chạm của những loại thủy tinh này bao gồm sự hiện diện của schlieren và các khoáng chất được tiêu hóa một phần hoặc hoàn toàn, chẳng hạn như lechatelierite, baddeleyite (sản phẩm phân hủy zircon nhiệt độ cao) và sự hiện diện của thành phần thiên thạch trong một số mẫu thủy tinh.
Nguồn vật liệu của thủy tinh vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp. Dữ liệu địa hóa cho thấy rằng cả cát địa phương và đá sa thạch từ các nguồn khác nhau trong khu vực đều không phải là những ứng cử viên duy nhất để trở thành tiền chất duy nhất của LDG. Tuy nhiên, không có nghiên cứu chi tiết nào về tất cả các loại đá địa phương. Có một số điểm tương đồng về hóa học và đồng vị với các loại đá từ các cấu trúc va chạm BP và Oasis ở Libya, nhưng không có bằng chứng nào cho thấy mối liên hệ giữa các cấu trúc này và LDG được tìm thấy cho đến nay. Những phức tạp này và sự thiếu hụt cấu trúc miệng hố trong khu vực rải rác LDG đã khiến cho nguồn gốc của sự tan chảy do va chạm không khí của đá bề mặt trở thành một lựa chọn thay thế được thảo luận nhiều.
Khoảng 20 năm trước, một vài mẫu breccia có thạch anh bị sốc (mẫu nổi) đã được tìm thấy trong trường rải rác LDG. Để nghiên cứu thêm câu hỏi này, một số mẫu đá nền ở khu vực LDG đã được lấy mẫu trong ba đợt thám hiểm trong khu vực. Tại đây, các nhà khoa học báo cáo về việc phát hiện ra các đặc điểm vi biến dạng mặt phẳng do sốc, cụ thể là các vết nứt mặt phẳng (PF), các đặc điểm biến dạng mặt phẳng (PDF) và các đặc điểm lông vũ (FF) trong các hạt thạch anh từ các mẫu đá nền. Quan sát cho thấy rằng các mẫu được nghiên cứu đã bị sốc đến mức áp suất trung bình, ít nhất là 16 GPa. Nó được giải thích những quan sát này để chỉ ra rằng đã có một sự kiện va chạm vật lý, không chỉ là một sự va chạm trên không, và miệng hố đã bị xói mòn gần như hoàn toàn kể từ khi hình thành.
Theo nghiên cứu mới trên tạp chí American Mineralogist, giả thuyết đầu tiên có thể chính xác, IFL Science hôm 24/11 đưa tin.
Thủy tinh được tạo ra bằng cách nung chảy cát, nên đa số giả thuyết đều liên quan đến việc đưa một mức năng lượng khổng lồ đến vùng cát sa mạc giữa Ai Cập và Libya. Về mức nhiệt để biến cát thành thủy tinh, một vụ thiên thạch đâm hay thiên thạch nổ đều có thể đạt được vì chúng có thể tạo ra phản ứng tổng hợp ở nhiệt độ cao.
"Mục tiêu chính của nghiên cứu mới là phân biệt giữa một vụ nổ trên không, như ở Chelyabinsk hay Tunguska, và một vụ đâm xuống bề mặt", tiến sĩ Elizaveta Kovaleva tại Đại học Western Cape, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia tìm kiếm bằng chứng giúp phân biệt hai kịch bản. Thực tế, có một sự khác biệt quan trọng giữa một vụ đâm xuống bề mặt và một vụ nổ trên không. Dù tạo ra nhiệt độ cao và sóng xung kích trong không khí, vụ nổ trên cao không thể gây ra đủ áp lực xuống mặt đất để tạo ra một số khoáng chất nhất định. Vì vậy, các nhà khoa học tiến hành phân tích chi tiết thành phần của thủy tinh vàng.
Họ sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để nghiên cứu các khoáng chất bên trong vật liệu này và tìm thấy những tinh thể oxit zircon tí hon. Các nguyên tử bên trong tinh thể được sắp xếp theo những cách khác nhau, một số cách chỉ có thể hình thành trong những điều kiện nhất định. Kết quả, nhóm chuyên gia phát hiện một cấu trúc oxit zircon hiếm mà quá trình hình thành không chỉ đòi hỏi nhiệt mà còn cần áp suất rất cao, khoảng 130.000 atm.
"Đó là những hạt tí hon chỉ hình thành ở áp suất cực cao. Áp suất cao như vậy chỉ có thể được tạo ra ở lớp vỏ Trái Đất sau khi thiên thạch đâm xuống. Chúng được bảo tồn trong LDG vì chúng rất nhỏ", Tiến sĩ Kovaleva giải thích.
Bằng chứng cho giả thuyết thiên thạch đâm xuống bề mặt ngày càng trở nên rõ ràng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bí ẩn xung quanh sự hình thành thủy tinh vàng, trong đó có vị trí hố va chạm. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang xem xét những địa điểm tiềm năng.
Theo IFL Science
Libyan Desert Glass (LDG) là một loại thủy tinh tự nhiên bí ẩn, có tuổi đời khoảng 28,5 triệu năm, xuất hiện trên đáy các hành lang giữa các đụn cát ở góc tây nam của Great Sand Sea ở phía tây Ai Cập, gần biên giới Libya. Thủy tinh xuất hiện dưới dạng các mảnh có kích thước từ centimet đến decimet, có hình dạng không đều và bị gió bào mòn mạnh.
Nguồn gốc của LDG đã là chủ đề tranh luận nhiều kể từ khi được phát hiện, và một loạt các quá trình kỳ lạ đã được đề xuất, bao gồm quá trình sol-gel nhiệt dịch hoặc nguồn núi lửa trên Mặt trăng. Tuy nhiên, bằng chứng về nguồn gốc va chạm của những loại thủy tinh này bao gồm sự hiện diện của schlieren và các khoáng chất được tiêu hóa một phần hoặc hoàn toàn, chẳng hạn như lechatelierite, baddeleyite (sản phẩm phân hủy zircon nhiệt độ cao) và sự hiện diện của thành phần thiên thạch trong một số mẫu thủy tinh.
Nguồn vật liệu của thủy tinh vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp. Dữ liệu địa hóa cho thấy rằng cả cát địa phương và đá sa thạch từ các nguồn khác nhau trong khu vực đều không phải là những ứng cử viên duy nhất để trở thành tiền chất duy nhất của LDG. Tuy nhiên, không có nghiên cứu chi tiết nào về tất cả các loại đá địa phương. Có một số điểm tương đồng về hóa học và đồng vị với các loại đá từ các cấu trúc va chạm BP và Oasis ở Libya, nhưng không có bằng chứng nào cho thấy mối liên hệ giữa các cấu trúc này và LDG được tìm thấy cho đến nay. Những phức tạp này và sự thiếu hụt cấu trúc miệng hố trong khu vực rải rác LDG đã khiến cho nguồn gốc của sự tan chảy do va chạm không khí của đá bề mặt trở thành một lựa chọn thay thế được thảo luận nhiều.
Khoảng 20 năm trước, một vài mẫu breccia có thạch anh bị sốc (mẫu nổi) đã được tìm thấy trong trường rải rác LDG. Để nghiên cứu thêm câu hỏi này, một số mẫu đá nền ở khu vực LDG đã được lấy mẫu trong ba đợt thám hiểm trong khu vực. Tại đây, các nhà khoa học báo cáo về việc phát hiện ra các đặc điểm vi biến dạng mặt phẳng do sốc, cụ thể là các vết nứt mặt phẳng (PF), các đặc điểm biến dạng mặt phẳng (PDF) và các đặc điểm lông vũ (FF) trong các hạt thạch anh từ các mẫu đá nền. Quan sát cho thấy rằng các mẫu được nghiên cứu đã bị sốc đến mức áp suất trung bình, ít nhất là 16 GPa. Nó được giải thích những quan sát này để chỉ ra rằng đã có một sự kiện va chạm vật lý, không chỉ là một sự va chạm trên không, và miệng hố đã bị xói mòn gần như hoàn toàn kể từ khi hình thành.
Theo nghiên cứu mới trên tạp chí American Mineralogist, giả thuyết đầu tiên có thể chính xác, IFL Science hôm 24/11 đưa tin.
Thủy tinh được tạo ra bằng cách nung chảy cát, nên đa số giả thuyết đều liên quan đến việc đưa một mức năng lượng khổng lồ đến vùng cát sa mạc giữa Ai Cập và Libya. Về mức nhiệt để biến cát thành thủy tinh, một vụ thiên thạch đâm hay thiên thạch nổ đều có thể đạt được vì chúng có thể tạo ra phản ứng tổng hợp ở nhiệt độ cao.
Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia tìm kiếm bằng chứng giúp phân biệt hai kịch bản. Thực tế, có một sự khác biệt quan trọng giữa một vụ đâm xuống bề mặt và một vụ nổ trên không. Dù tạo ra nhiệt độ cao và sóng xung kích trong không khí, vụ nổ trên cao không thể gây ra đủ áp lực xuống mặt đất để tạo ra một số khoáng chất nhất định. Vì vậy, các nhà khoa học tiến hành phân tích chi tiết thành phần của thủy tinh vàng.
Họ sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để nghiên cứu các khoáng chất bên trong vật liệu này và tìm thấy những tinh thể oxit zircon tí hon. Các nguyên tử bên trong tinh thể được sắp xếp theo những cách khác nhau, một số cách chỉ có thể hình thành trong những điều kiện nhất định. Kết quả, nhóm chuyên gia phát hiện một cấu trúc oxit zircon hiếm mà quá trình hình thành không chỉ đòi hỏi nhiệt mà còn cần áp suất rất cao, khoảng 130.000 atm.
"Đó là những hạt tí hon chỉ hình thành ở áp suất cực cao. Áp suất cao như vậy chỉ có thể được tạo ra ở lớp vỏ Trái Đất sau khi thiên thạch đâm xuống. Chúng được bảo tồn trong LDG vì chúng rất nhỏ", Tiến sĩ Kovaleva giải thích.
Bằng chứng cho giả thuyết thiên thạch đâm xuống bề mặt ngày càng trở nên rõ ràng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bí ẩn xung quanh sự hình thành thủy tinh vàng, trong đó có vị trí hố va chạm. Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang xem xét những địa điểm tiềm năng.
Theo IFL Science
