维苏威火山灰云疑似将大脑变成玻璃


维苏威火山灰云疑似将大脑变成玻璃


(a) 奥古斯都学院内 , 躺在木床上的碳化尸体;在他的头骨内发现了玻璃化的大脑残骸 。(b) 赫库兰尼姆遗址的全景东视图,背景是维苏威火山,以及奥古斯都学院在城市中的位置 。图片来源:科学报告
据施普林格:一种独特的深色有机玻璃,发现于公元79年维苏威火山爆发期间在赫库兰尼姆死亡的一个人的头骨内,可能是在他们被非常热但短暂的火山灰云杀死时形成的 。这一结论来自发表在《科学报告》上的研究 , 基于对玻璃物理性质的分析,玻璃被认为构成了个体的大脑化石 。
由于形成所需的特定条件,玻璃很少自然形成 。一种物质要变成玻璃 , 它的液体形式必须冷却得足够快,在变成固体时不会结晶——这需要物质与其周围环境之间存在很大的温差——而且物质必须在远高于其周围环境的温度下变成固体 。
因此,有机玻璃极难形成,因为环境温度很少低到足以使水(有机物的关键成分)固化 。2020年,在意大利赫库兰尼姆发现了唯一一种疑似天然有机玻璃,但尚不清楚这种玻璃是如何形成的 。
Guido Giordano及其同事分析了从赫库兰尼姆一名死者头骨和脊髓内取样的玻璃碎片,该死者躺在奥古斯都学院的床上 。分析结果——包括使用X射线和电子显微镜的成像——表明,大脑要变成玻璃 , 在迅速冷却之前,它必须被加热到至少510摄氏度以上 。
作者指出,如果个体仅被埋葬赫库兰尼姆的火山碎屑流加热 , 则不可能发生这种情况,因为这些流的温度不会超过465摄氏度,并且会缓慢冷却 。
因此,作者根据现代火山喷发观测得出结论,快速消散的过热火山灰云是维苏威火山喷发期间的第一个致命事件 。他们推测 , 这样的事件会使个人的温度升高到510摄氏度以上,然后随着云层的消散,温度会迅速冷却到环境温度 。个体头骨和脊柱的骨骼可能保护大脑免受完全热分解,使碎片形成这种独特的有机玻璃 。