Giải mã bí ẩn về thủy tinh sa mạc vàng

Thủy tinh vàng quý hiếm trên sa mạc cát giữa Ai Cập và Libya nhiều khả năng hình thành từ nhiệt và áp suất khổng lồ khi thiên thạch đâm.

Bọ hung bằng thủy tinh vàng trên tấm che ngực của vua Tutankhamun. Ảnh: Jon Bodsworth/Egypt Archive

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.

Sự hình thành LDG gây tranh luận lớn trong cộng đồng khoa học. Ánh sáng, các quá trình địa chất kỳ lạ, thậm chí núi lửa trên Mặt Trăng đều được cho là có thể tạo ra vật liệu này. Trong 25 năm qua, các nhà nghiên cứu tập trung vào hai kịch bản: LDG hình thành do một thiên thạch đâm xuống sa mạc, hoặc do vụ nổ trên không của một thiên thạch. 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 vnexpress.net)