Pustinja Velikog peščanog mora prostire se na površini od 72.000 km² koja povezuje Egipat i Libiju. Ako se nađete u određenom delu pustinje na jugoistoku Libije i jugozapadnim delovima Egipta, primetićete komade žutog stakla razbacane po peščanom pejzažu.
Prvi put je opisano u naučnom radu 1933. godine i poznato je kao libijsko pustinjsko staklo. Kolekcionari minerala ga cene zbog njegove lepote, njegove relativne retkosti – i njegove misterije. Privezak pronađen u grobnici egipatskog faraona Tutankamona sadrži komad stakla.
Prirodne naočare se nalaze i drugde u svetu; primeri uključuju moldavite iz kratera Ries u Evropi i tektite iz Obale Slonovače . Ali nijedno nije tako bogato silicijumom kao libijsko pustinjsko staklo, niti se nalazi u tako velikim grudvama i količinama.
Poreklo stakla je predmet debate među naučnicima skoro čitav vek. Neki su sugerisali da bi to moglo biti od vulkana na Mesecu. Drugi smatraju da je to proizvod udara groma („fulguriti“ – staklo koje nastaje fuzijom peska i zemlje gde ih udari grom).
Druge teorije sugerišu da je to rezultat sedimentnih ili hidrotermalnih procesa; izazvano masivnom eksplozijom meteora u vazduhu; ili da je došao iz obližnjeg meteoritskog kratera .
Sada, zahvaljujući naprednoj mikroskopskoj tehnologiji, verujemo da imamo odgovor. Zajedno sa kolegama sa univerziteta i naučnih centara u Nemačkoj, Egiptu i Maroku, identifikovao sam da libijsko pustinjsko staklo potiče od udara meteorita o površinu Zemlje.
Svemirski sudari su primarni proces u Sunčevom sistemu, pošto se planete i njihovi prirodni sateliti nagomilavaju preko asteroida i embriona planeta (koji se takođe nazivaju planetezimali) koji se sudaraju jedni sa drugima. Ovi uticaji su pomogli i našoj planeti da se sastavi.
Naučnici su 1996. godine utvrdili da je staklo staro blizu 29 miliona godina. Kasnija studija je sugerisala da je izvorni materijal sastavljen od kvarcnih zrna, obloženih mešanim mineralima gline i oksidima gvožđa i titanijuma.
Ovaj poslednji nalaz pokrenuo je više pitanja, pošto je predložena starost starija od odgovarajućeg izvornog materijala u relevantnom području pustinje Velikog peščanog mora. Jednostavno rečeno: ti izvorni materijali nisu postojali na toj lokaciji pre 29 miliona godina.
Za našu nedavnu studiju, koautor je dobio dva komada stakla od meštana koji ih je sakupio u regionu Al Jaouf na jugoistoku Libije.
Proučavali smo uzorke najsavremenijom tehnikom transmisione elektronske mikroskopije (TEM), koja nam omogućava da vidimo sitne čestice materijala – 20.000 puta manje od debljine lista papira. Koristeći ovu tehniku super-velikog uvećanja, pronašli smo male minerale u ovom staklu: različite vrste cirkonijum oksida (ZrO₂).
Minerali se sastoje od hemijskih elemenata, čiji atomi formiraju pravilnu trodimenzionalnu ambalažu. Zamislite da stavite jaja ili flaše sode na policu supermarketa: slojeve iznad slojeva da biste obezbedili najefikasnije skladištenje. Slično, atomi se sastavljaju u kristalnu rešetku koja je jedinstvena za svaki mineral.
Minerali koji imaju isti hemijski sastav, ali različitu atomsku strukturu (različiti načini pakovanja atoma u kristalnu rešetku) nazivaju se polimorfi.
Jedan polimorf ZrO₂ koji smo primetili u libijskom pustinjskom staklu naziva se kubni cirkonijum – vrsta koja se vidi u nekim nakitima kao sintetička zamena za dijamante. Ovaj mineral se može formirati samo na visokoj temperaturi između 2.250°C i 2.700°C.
Još jedan polimorf ZrO₂ koji smo primetili bio je veoma redak koji se zove orto-II ili OII. Formira se pod veoma visokim pritiskom – oko 130.000 atmosfera, jedinica pritiska.
Takvi uslovi pritiska i temperature pružili su nam dokaz za poreklo stakla od udara meteorita. To je zato što se takvi uslovi mogu postići samo u Zemljinoj kori udarom meteorita ili eksplozijom atomske bombe.
Ako je naš nalaz tačan (a verujemo da jeste), roditeljski krater – gde je meteorit udario u površinu Zemlje – trebalo bi da bude negde u blizini.
Najbliži poznati krateri meteorita, nazvani GP i Oasis, imaju prečnik od 2 km, odnosno 18 km, i prilično su udaljeni od mesta gde je pronađeno staklo koje smo testirali. Oni su predaleko i premali da bi se smatrali roditeljskim kraterima za tako ogromne količine udarnog stakla, sve koncentrisane na jednom mestu.
