一颗古老的爆炸彗星可能是智利沙漠中巨大玻璃斑块的来源

由布朗大学的研究人员领导的一项研究发现，一颗彗星在地球上空爆炸时产生的热量将沙土融化成长达 75 公里的玻璃碎片。

大约 12,000 年前，智利阿塔卡马沙漠的大片区域因高温而燃烧，以至于沙质土壤变成了广泛分布的硅酸盐玻璃板。 现在，一个研究这些玻璃的分布和成分的研究小组已经得出了关于火灾原因的结论。

在发表在该杂志上的一项研究中 地质学在这项研究中，研究人员表明，沙漠玻璃样本中含有少量经常在外星岩石中发现的矿物质。 这些矿物质与返回地球的物质的成分非常匹配 美国宇航局Stardust 任务，从一颗名为 Wild 2 的彗星中采样粒子。该团队得出结论，这些矿物簇很可能是外星天体的残骸——很可能是一颗具有类似于 Wild 2 的成分的彗星——在爆炸后向下流动融化了下面的沙质表面。

深色硅酸盐玻璃矿床散布在智利北部阿塔卡马沙漠 75 公里长的峡谷中。 新的研究表明，这些瓶子很可能是由一颗古老的彗星在地表上方爆炸的热量形成的。 图片来源：PH Schultz/布朗大学

地球、环境和行星科学系名誉教授皮特舒尔茨说：“这是我们第一次有明确的证据表明地球上的奇观是由在地表上方爆炸的火球的热辐射和风辐射引起的。”布朗大学。 科学。 “要在如此大的面积上产生如此戏剧性的效果，这确实是一次大规模的爆炸。我们中的许多人都看到过建筑物火箭的火球在天空中闪耀，但与此相比，这些只是小闪光。”

奇观集中在塔马罗加尔大草原以东的阿塔卡马沙漠中，这是智利北部的一个高原，夹在东边的安第斯山脉和西边的智利沿海山脉之间。 一条长约 75 公里的车道内有深绿色或黑色玻璃田。 舒尔茨说，没有证据表明这些眼镜可能是由火山活动引起的，因此它们的起源一直是个谜。

一些研究人员假设玻璃是由古老的草火引起的，因为该地区并不总是沙漠。 在更新世时期，从山脉向东延伸的河流形成了绿洲，树木和草地湿地，有人认为蔓延的火灾可能已经燃烧到足以将沙质土壤融化成大玻璃板。

对玻璃样品的分析揭示了与彗星起源一致的矿物学。 图片来源：PH Schultz/布朗大学

新的研究发现，存在的玻璃量与几个关键物理特性相结合，使简单的火灾成为不可能的形成机制。 这些玻璃杯显示出它们在熔融状态下被扭曲、折叠、盘绕甚至抛出的证据。 这与巨大的流星和大气爆炸相一致，这可能伴随着像飓风一样强的风。 舒尔茨说，玻璃中的矿物学对草坪火灾的想法提出了更严重的怀疑。 Schultz 及其同事与佐治亚州 Fernbank 科学中心、智利圣托马斯大学和智利地质和矿业局的研究人员一起，对从该地区玻璃矿床中采集的数十个样本进行了详细的化学分析。

分析发现了一种叫做锆石的矿物，它们通过热分解形成了badlite。 这种金属转变通常发生在 3000 度以上的温度下 F 舒尔茨说，比草火产生的温度要高得多。

研究人员还发现了仅在陨石和其他外星岩石中发现的外来矿物群。 特定的矿物质，如铜陨石、trulite 以及丰富的钙和铝含量，与从 NASA 的星尘任务中检索到的彗星样本中的矿物质特征相匹配。

“正是这些矿物质告诉我们这个物体具有彗星的所有迹象，”该研究的合著者、芬班克科学中心的行星地质学家斯科特哈里斯说。 “在这些瓶子中嵌入了我们在星尘样本中看到的相同矿物质，这确实有力地证明了我们所看到的是彗星大气爆炸的结果。”

舒尔茨说需要做更多的工作来确定玻璃的确切年龄，这将确定事件发生的确切时间。 但临时约会将影响放在大型哺乳动物从该地区消失的时间。

“现在说是否存在因果关系还为时过早，但我们可以说，这一事件发生的时间大约在我们认为巨型动物消失的同时，这很有趣，”舒尔茨说。 “这也有可能是刚到该地区的早期居民亲眼所见。这本来是一场精彩的表演。”

舒尔茨和他的团队希望更多的研究将有助于限制时间并阐明对撞机的大小。 目前，舒尔茨希望这项研究能够帮助研究人员在其他地方找到类似的喷发地点，并揭示此类事件带来的潜在风险。

“可能有很多这样的爆炸伤痕，但到目前为止，我们还没有足够的证据让我们相信它们真的与空爆事件有关，”舒尔茨说。 “我认为这个站点提供了一个模板来帮助改进我们的影响模型，并将帮助识别其他地方的类似站点。”

参考文献：“智利阿塔卡马沙漠晚更新世彗星火球产生的广泛现象”，作者：Peter H. Schultz, R. Scott Harris、Sebastian Perrod、Nicholas Blanco 和 Andrew J. Tomlinson，2021 年 11 月 2 日， 地质学.
DOI：10.1130 / G49426.1

该研究的其他作者是 Sebastien Peraud、Nicolas Blanco 和 Andrew Tomlinson。