جواهراتی «فرازمینی» که در صحرای لیبی کشف شدند

اول صبح؛ مطالعات انجام شده حکایت از آن دارد که تکه شیشه‌های عجیبی که در سال ۱۹۳۳ میلادی در صحرای لیبی کشف شده، احتمالا تکه‌هایی از یک شهاب سنگ هستند؛ اما هنوز محل برخورد آن به این بخش از کره زمین پیدا نشده است.

صحرای بزرگ دریای ماسه، با وسعتی در حدود ۷۲ هزار کیلومتر مربع، مصر و لیبی را به هم وصل می‌کند. اگر در بخش خاصی از این صحرا در جنوب شرقی لیبی و جنوب غربی مصر قدم بزنید، تکه شیشه‌های زرد رنگی را می‌بینید که در سطح مناظر شنی پخش هستند.

کشف شیشه‌ها در صحرای شیشه

اولین بار در مقاله‌ای علمی در سال ۱۹۳۳ به وجود این شیشه‌ها اشاره شد و این بخش از صحرا، به‌عنوان صحرای شیشه لیبی لقب گرفت. کلکسیونرهای مواد معدنی، این شیشه‌ها را به خاطر کمیاب بودنشان و رمز و رازی که در آن‌ها نهفته است، ارزشمند می‌دانند. آویزی که در مقبره توت عنخ آمون، فرعون مصر یافت شده است نیز حاوی یک تکه از همین شیشه است.

شیشه‌های طبیعی در نقاط مختلفی از دنیا یافت می‌شوند و نمونه‌هایی حاوی مولداویت‌ها در دهانه رایس در اروپا و تکتیت‌ها در ساحل‌عاج یافت شده‌اند. اما هیچ یک از آن‌ها به اندازه شیشه‌های پیدا شده در صحرای لیبی، مملو از سیلیس نیستند و در این مقادیر زیاد مشاهده نشده‌اند.

بحث بر سر منشاء این شیشه‌ها

در یک قرن اخیر، بحث زیادی بین دانشمندان درباره منشا این شیشه‌ها مطرح بوده و برخی معتقدند که این سنگ‌های شیشه‌ای ممکن است از آتشفشان‌های روی ماه به زمین رسیده باشند و برخی دیگر بر این باورند که این سنگ‌ها نتیجه برخورد صاعقه‌ها هستند («fulgurite» یا سنگ‌های آذرخشی که شیشه‌هایی هستند که از همجوشی شن و خاک در محل برخورد صاعقه تشکیل می‌شوند). عده‌ای دیگر نیز معتقدند که این سنگ‌ها نتیجه فرآیندهای رسوبی یا گرمای ناشی از انفجار عظیم یک شهاب سنگ در هوا هستند و یا اینکه از دهانه یک شهاب سنگ نزدیک به زمین رسیده‌اند.

حالا و به لطف فناوری پیشرفته میکروسکوپی، به نظر می‌رسد که به پاسخ سوال رسیده‌ایم. محققانی از دانشگاه‌ها و مراکز علمی در آلمان، مصر و مراکش، منشا شیشه‌های صحرای مصر را در نتیجه برخورد یک شهاب سنگ بر سطح زمین عنوان کرده‌اند.

برخورد اجرام فضایی، یک فرآیند ابتدایی در منظومه شمسی است؛ چرا که سیارات و ماهواره‌های طبیعی آن‌ها، از طریق سیارک‌ها و جنین‌های فضایی که خرده سیاره نامیده می‌شوند، با یکدیگر برخورد می‌کنند و همین برخوردها باعث ایجاد سیاره ما نیز شده است.

در سال ۱۹۹۶، دانشمندان تشخیص دادند که عمر این شیشه نزدیک به ۲۹ میلیون سال است. مطالعات بعدی نشان داد که ماده اولیه این سنگ‌ها از دانه‌های کوارتز که با مواد معدنی رسی و اکسیدهای آهن و تیتانیوم پوشیده شده‌اند تشکیل شده است.

این یافته‌ها، سوالات بیشتری را مطرح کرد؛ چرا که سن تعیین شده برای این سنگ‌ها به مراتب بیشتر از مواد و منابع منطبق در منطقه مربوطه در صحرای بزرگ بود. به بیان ساده و شفاف، این منابع مواد در ۲۹ میلیون سال پیش در آن مکان وجود نداشتند.

در مطالعات اخیر، یکی از نویسندگان این مقاله، دو تکه شیشه را از یک فرد محلی که آن‌ها را در منطقه الجعوف در جنوب شرقی لیبی جمع‌آوری کرده بود، دریافت کرد. این نمونه‌ها با تکنیک میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM) مورد بررسی قرار گرفتند و بدین ترتیب محققان توانستند تا ذرات ریز ماده را که ۲۰ هزار برابر کوچکتر از ضخامت یک ورق کاغذ هستند را ببینند. آن‌ها با بهره‌گیری از این تکنیک بزرگنمایی فوق‌العاده، مواد معدنی کوچکی را در این شیشه‌ها رویت کردند: انواع مختلف اکسید زیرکونیوم (ZrO۲)

مواد معدنی از عناصر شیمیایی تشکیل شده‌اند که اتم‌هایشان، در بسته‌های منظم سه بعدی هستند. تصور کنید که بخواهید تخم‌مرغ‌ها یا بطری‌های نوشابه را در یک قفسه از سوپرمارکت قرار دهید و لایه به لایه آن‌ها را بچینید تا به کارآمدترین شکل ممکن آن‌ها را انبار کنید. چیدمان اتم‌ها هم به شکل مشابهی در یک شبکه کریستالی صورت می‌گیرد که برای هر کانی، منحصر به فرد است.

کانی‌ها، گرچه ترکیب شیمیایی یکسانی دارند، اما ساختار اتمی‌شان متفاوت است (روش‌های مختلف بسته‌های اتمی در شبکه‌های کریستالی) که polymorph «پلی مورفیزم» (چند شکلی) نامیده می‌شود.

یکی از پلی مورفیزم (چند شکلی) های ZrO۲ که در شیشه صحرای لیبی مشاهده شد، زیرکونیای مکعبی نام دارد (ماده‌ای که در برخی از جواهرات، به عنوان جایگزین مصنوعی الماس از آن استفاده می‌شود). این ماده معدنی تنها می‌تواند در دماهای بالا، بین ۲۲۵۰ تا ۲۷۰۰ درجه سلسیوس تشکیل شود.

دیگر پلی مورفیزم ZrO۲ که مشاهده شد، نوع بسیار نادری به نام ortho-II یا OII بود. این ماده در فشار بسیار بالایی (در حدود ۱۳۰ هزار اتمسفر) که یک واحد فشار است، شکل می‌گیرد. چنین شرایط فشار و دمای بالایی برای شکل‌گیری چنین موادی، اثباتی است بر اینکه منشا این شیشه‌ها، برخورد شهاب سنگ بوده. چرا که چنین شرایطی در پوسته زمین، تنها با برخورد شهاب سنگ یا انفجار بمب اتمی حاصل می‌شود.

معماهای دیگری که باید حل شوند

در صورتی که این یافته‌ها درست باشند (که به نظر می‌رسد درست هستند)، دهانه (محل برخورد شهاب سنگ به سطح زمین)، باید در جایی در همان نزدیکی باشد. نزدیک‌ترین دهانه‌های شهاب سنگ شناخته شده در آن منطقه به نام‌های GP و Oasis به ترتیب ۲ و ۱۸ کیلومتر قطر دارند و فاصله‌شان تا محل یافتن این شیشه‌های زرد رنگ زیاد است.

این دهانه‌ها بسیار دور و در عین حال کوچکتر از چیزی هستند که بتوان آن‌ها را دهانه‌های اصلی برای این مقدار عظیم از شیشه‌های زرد رنگ که همگی در یک منطقه متمرکز شده‌اند، دانست.

در نتیجه، در حالی که بخشی از رازهای این سنگ‌های مرموز حل شده، اما هنوز سوالات زیادی باقی است. دهانه برخورد این شهاب سنگ به زمین کجاست؟ چقدر بزرگ است؟ آیا ممکن است فرسایش زمین، باعث تغییر شکل دهانه شده و یا این دهانه توسط ماسه‌ها پوشیده شده باشد؟ تحقیقات بیشتری در این راستا در جریان است.