Наука и техника, 2006 № 06 (6) - [10]
Почти полвека спустя итальянский исследователь и археолог Джанкарло Негро набрел на бутылку Клейтона, когда выбирал свой путь через ту же местность. “Было забавно увидеть бутылку из-под виски, полную песка, с торчащей из нее запиской" — вспоминает он. Экспедиция Негро 1985 г. была первой из серии экспедиций, организованных интернациональными командами ученых с целью раскрыть тайны этой местности.
Картина, которая стала складываться с тех пор — и удивительна, и таинственна. Эти сверкающие осколки представляют собой чистейшее силикатное стекло, когда-либо найденное человеком. По-видимому, более 1400 тонн этого материала рассеяно по огромной площади пустыни. Некоторые обломки содержат маленькие пузырьки, соломинки белых вкраплений и клубящиеся узоры черного цвета. Все это указывает на их бурное происхождение. Откуда на Земле взялось это стекло?
Красным кружком отмечено местоположение россыпей стекла пустыни
Маленькие кусочки силикатного стекла довольно часто встречаются в природе. Когда вулканическая лава быстро охлаждается — например, раскаленная докрасна магма вливается в море, — молекулы силиката застывают случайным образом, образуя аморфную массу, которая напоминает битое стекло. Но такое вещество содержит самое большее 75 процентов аморфного силиката. Стекло пустыни совершенно другое: “Это самое чистое природное стекло в мире,” — говорит Виченце Де Мигеле, хранитель минералов в Миланском музее Естественной Истории, — “с содержанием силиката до 98 процентов.”
Эта чистота дает пустынному стеклу некоторые замечательные свойства. Геохимик Петер Хорн из Мюнхенского Университета обнаружил, что можно нагреть этот минерал до 1700 °C, прежде чем он начнет плавиться. Это на 500 °C больше, чем для других природных стекол. “Можно изготовить из стекла пустыни прекрасные жаровни", — говорит Хорн: “Его можно бросать в холодную воду, даже когда оно раскалено докрасна, и оно не треснет. Оно почти такое же хорошее, как наилучшие высокотехнологичные стекла."
Прогуляйтесь по пустыне, — и вам будут попадаться большие куски стекла. Некоторые из них больше, чем шары для игры в кегли и весят до 26 килограммов. По сравнению с ними образцы природного стекла, найденные в других местах — просто карлики. По местности также разбросаны кучи острых осколков стекла — отходы доисторических мастерских, встречаются и древние стеклянные орудия, такие как ножи и топорики — свидетельство раннего интереса к силикатному стеклу.
Геологи нафантазировали несколько весьма странных теорий для объяснения происхождения этого замечательного вещества. Например, Ульрих Джакс, геолог из Кельнского Университета в Германии, предположил, что силикатное стекло могло образоваться на дне теплого вулканического озера. В течение миллионов лет вода, сочившаяся через горячие подземные каналы около вулкана, могла вымывать силикат из окружающих скалистых пород. Когда эта теплая богатая силикатом вода собралась в озерах и остыла, чистое силикатное стекло начало выпадать в осадок.
Человек, которого не убедила теория Джакса — это Роберт Рочия из лаборатории окружающей среды во французском национальном агенстве научных исследовании в Гив-Сур-Иветте. В 1996 г. он и его коллеги из полдюжины других французских лабораторий изучили молекулярную структуру пустынного стекла с использованием инфракрасной спектроскопии. Они искали следы ионов гидроксида, которые обычно находят в аморфном силикате, образовавшемся при низких температурах. Но в пустынном стекле их не обнаружили.
Кроме того, по датировке геологов пустынному стеклу 28.5 миллионов лет. Тогда как высохшие остатки древних озер, которые Джакс нашел около “стеклянной” местности, оказались гораздо моложе — им было всего лишь 9000 лет.
Если не вулканические озера, то как насчет раскаленной докрасна лавы из доисторических вулканов? В этом районе по крайней мере два древних вулканических кратера, — говорит Рочия, — но они на расстоянии сотен километров от места, где встречается стекло, возможно, слишком далеко для того, чтобы играть какую-либо роль. Кроме того Хорн и Кристиан Кеберл, геохимик из Венского Университета, идентифицировали белые вкрапления в стекле как минералы кристобалит и бадделеит, которые формируются при температурах гораздо выше той, что имеется в вулканической лаве.
Наилучший ключ к разгадке происхождения стекла связан с клубящимися черными знаками, которые напоминают чернильные капли и наблюдаются в некоторых образцах пустынного стекла. Рочия бомбардировал эти образцы нейтронами, чтобы вызвать гамма-излучение элементов, находящихся внутри. Энергия этих гамма-лучей позволяет отождествить элементы, которые содержатся в стекле даже в очень маленьких количествах. Они сделали интригующее открытие: “черные образцы очень богаты иридием," — говорит Рочия. Высокий уровень иридия характерен для внеземных тел, таких как метеориты и кометы. Пропорции обилий других элементов, таких как рутений, кобальт и железо, тоже указывают на внеземное происхождение. Единственное объяснение, — говорит Рочия, — состоит в том, что стекло образовалось, когда з пустыне упал метеорит.
