A késő-pleisztocén korú Pica-üveg eredete

Szerző: Rezes Dániel

Az idei év egy érdekes és fontos új felfedezéséről szóló tanulmány a közelmúltban került publikálásra és azóta is közkézen forog a meteoritok és kapcsolódó képződmények kedvelői és szakértői között, a tanulmány témáját adó impakt (becsapódásos) eredetű üveg darabjai pedig hirtelen a figyelem középpontjába kerültek. De mi is és hogyan keletkezett ez a különleges képződmény, mely Pica-üveg néven vált ismertté?

2012-ben az észak-chilei Atacama-sivatagban található Pica kisváros közelében, attól déli irányban, egy 75 km hosszúságú, É-D irányú területen megszámlálhatatlanul sok késő-pleisztocén korú (kb. 12,3-11,5 ezer éves), szilikátüveg anyagú blokkot fedeztek fel. A képződményeket öt különböző, egymáshoz közeli helyszínen azonosították. Ezeken a területeken a sivatagot 1-100 m2 területű foltokban borítják a gyakran fél méteres méretet is elérő, gyűrt-csavart, tipikusan zöld-fekete színű, hólyagüreges üvegblokkok.

(A) A Pica-üveg eddig ismert lelőhelyei É-Chilében. A 2-es számmal jelzett terület közelében fekszik a Pica nevű település. (B) Nagy méretű, sötét árnyalatú üvegből álló táblák eredeti helyzetükben a sivatagi környezetben (Schultz et al. 2021).

A Pica-üveg keletkezésére több elmélet is született, eleinte felszínközeli bolidák (hangrobbanással járó tűzgömbök) termékeként tartották számon, később viszont heves bozóttüzeknek tulajdonították a képződmény létrejöttét. Utóbbi feltételezést azonban az üveg tulajdonságai (pl. morfológia, összetétel) nem erősítik meg, így időszerűvé vált a mélyreható vizsgálat az igazság felderítésére. A friss tanulmányban elvégzett terepi és laborvizsgálatok során a kutatók visszatértek a korábbi elmélethez és nem csupán bizonyították az alacsony magasságban bekövetkezett légköri robbanás üvegképző szerepét, hanem megbecsülték a bolida természetét is.

(A) Nagy méretű gyűrt üvegblokk. (B) Üvegblokk, mely két eltérő tulajdonságú oldallal rendelkezik. Az egyik oldal üledékekben gazdag, érdes felületű, míg a másik oldal sima és folyásnyomokkal tarkított. (C) Tipikus zöld, gyűrt, hólyagüreges üveg vékonycsiszolatának képe. (D) Olvadt állapotában egymásra hajtott rétegekből álló üvegtömb vágott felülete (Schultz et al. 2021).

A kutatók egymástól 30 km-re található két helyszínről összesen több, mint 300 mintát gyűjtöttek, melyekből több, mint 70 vékonycsiszolatot készítettek a vizsgálatok elvégzéséhez. A vékonycsiszolatok ezres nagyságrendben tartalmaztak olyan ásványszemcséket és kőzettörmelékeket, melyek a helyi üledékektől idegenek. Ilyen ásványszemcsék például a Ni-troilit, buchwaldit, Si-tartalmú klórapatit, kalcium-alumínium-gazdag zárványok (CAI; calcium-aluminium-rich inclusion), korundot és perovszkitot tartalmazó Ca-Al-Ti-gazdag refraktórikus szemcsék, illetve vizes átalakulást szenvedett, Mg-gazdag szilikátokat és troilitet tartalmazó szemcsék. Az üveg olyan ZrO2 polimorf módosulatokból (pl. baddeleyit) és kovából álló képződményeket is tartalmaz, melyek cirkon szemcsék szételegyedéséből jöttek létre több, mint 1670°C hőmérsékleten. Ez utóbbi gyakori indikátora a jelentős méretű becsapódásoknak. Az extraterresztrikus ásványok és klasztok arra utalnak, hogy a Pica-üveget létrehozó bolida igen változatos összetételű volt, nagy valószínűséggel egy heterogén anyagú üstökös. Az üstökös-eredetet erősíti meg az egzotikus ásványszemcsék hasonlósága a NASA Stardust küldetése által a 81P/Wild üstökösből gyűjtött ásványszemcsékkel, valamint az, hogy vizes átalakulást szenvedett szemcsék is megtalálhatóak az üvegben.

Ősi Ca-Al-Ti-gazdag refraktórikus klaszt Pica-üvegben, mely perovszkit, geikielit, korund és Fe-szulfid ásványfázisokból épül fel (Schultz et al. 2021).

Az öt elkülönülő területen fellelhető üvegek egyidejű keletkezésére két különböző elképzelést valószínűsítenek a tanulmány szerzői. Az egyik szerint az üvegek egyetlen égitest alacsony magasságú és kis beesési szöggel rendelkező röppályájú, egymást követő darabolódása során bekövetkező robbanásaikor keletkeztek, míg a másik szerint az üvegek keletkezéshez egy már korábban feldarabolódott égitest különböző darabjainak magas beesési szöggel (>30° a vízszintestől) történő légkörbe lépésére és robbanásaira volt szükség.

A szerzők az összegzésben kiemelik, hogy a Pica-üveg képződésének ideje egybeesik a dél-amerikai jégkori megafauna eltűnésével, mely egy olyan esemény volt, ami minden más kontinensen bekövetkező hasonló eseménynél nagyobb léptékkel rendelkezett. A feltételezésnek – miszerint a jelentős területet érintő légköri robbanásnak meghatározó szerepe lett volna a kihalásban – a bizonyítása még várat magára, napjainkban még csak érdekes egybeesésként könyvelhető el.

Források:
[1] Schultz, P. H., Harris, R. S., Perroud, S., Blanco, N., & Tomlinson, A. J. (2021). Widespread glasses generated by cometary fireballs during the late Pleistocene in the Atacama Desert, Chile. Geology, 5 p.