Der Große Sandmeerwüste erstreckt sich über eine Fläche von 72.000 km² und verbindet Ägypten und Libyen. Wenn Sie sich in einem bestimmten Teil der Wüste im Südosten Libyens und im Südwesten Ägyptens befinden, werden Sie überall in der Sandlandschaft verstreute gelbe Glasstücke entdecken.
Es wurde erstmals beschrieben in eine wissenschaftliche Arbeit aus dem Jahr 1933 und ist bekannt als Libysches Wüstenglas. Mineraliensammler schätzen es wegen seiner Schönheit, seiner relativen Seltenheit – und seines Geheimnisses. Ein Anhänger, der im Grab des ägyptischen Pharaos Tutanchamun gefunden wurde enthält ein Stück Glas. Naturgläser gibt es anderswo auf der Welt; Beispiele hierfür sind Moldavite aus dem Ries-Krater in Europa und Tektite aus der Elfenbeinküste. Aber keines ist so reich an Kieselsäure wie libysches Wüstenglas, und es kommt auch nicht in so großen Klumpen und Mengen vor.
Der Ursprung des Glases ist Gegenstand der Debatte unter Wissenschaftlern seit fast einem Jahrhundert. Einige vermuteten, dass es von stammen könnte Vulkane auf dem Mond. Andere meinen, es sei das Produkt von Blitzeinschlägen („Fulgurite„Glas, das durch die Verschmelzung von Sand und Erde entsteht, wenn sie vom Blitz getroffen werden). Andere Theorien gehen davon aus, dass es sich um das Ergebnis von Sedimentablagerungen handelt hydrothermale Prozesse; verursacht durch eine massive Explosion eines Meteors in der Luft; oder dass es von einem nahegelegenen Meteoritenkrater stammte.
Dank der fortschrittlichen Mikroskopie-Technologie glauben wir nun, die Antwort zu haben. Zusammen mit Kollegen von Universitäten und Wissenschaftszentren in Deutschland, Ägypten und Marokko habe ich identifiziert haben Libysches Wüstenglas entstand durch den Einschlag eines Meteoriten auf der Erdoberfläche.
Weltraumkollisionen sind ein primärer Prozess im Sonnensystem, da sich Planeten und ihre natürlichen Satelliten über die miteinander kollidierenden Asteroiden und Planetenembryonen (auch Planetesimale genannt) ansammeln. Diese Einschläge haben auch dazu beigetragen, dass sich unser Planet zusammensetzte.
Unter dem Mikroskop
Im Jahr 1996 stellten Wissenschaftler fest, dass das Glas in der Nähe war 29 Millionen Jahre alt. A später studieren vermuteten, dass das Ausgangsmaterial aus Quarzkörnern bestand, die mit gemischten Tonmineralien sowie Eisen- und Titanoxiden beschichtet waren.
Dieser letztgenannte Befund warf weitere Fragen auf, da das vorgeschlagene Alter älter ist als das entsprechende Quellenmaterial im relevanten Gebiet der Großen Sandmeerwüste. Um es einfach auszudrücken: Vor 29 Millionen Jahren existierten diese Ausgangsmaterialien an diesem Ort noch nicht.
Für unsere aktuelle Studie erhielt ein Co-Autor zwei Glasstücke von einem Einheimischen, der sie in der Region Al Jaouf im Südosten Libyens gesammelt hatte.
Wir haben die Proben mit einer hochmodernen Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)-Technik untersucht, die es uns ermöglicht, winzige Materialpartikel zu sehen – 20.000 Mal kleiner als die Dicke eines Blattes Papier. Mit dieser extrem starken Vergrößerungstechnik fanden wir kleine Mineralien in diesem Glas: verschiedene Arten von Zirkoniumoxid (ZrO₂).
Mineralien bestehen aus chemischen Elementen, deren Atome eine regelmäßige dreidimensionale Verpackung bilden. Stellen Sie sich vor, Eier oder Limonadenflaschen in das Regal eines Supermarkts zu stellen: Schichten über Schichten, um eine möglichst effiziente Lagerung zu gewährleisten. Auf ähnliche Weise fügen sich Atome zu einem Kristallgitter zusammen, das für jedes Mineral einzigartig ist. Mineralien, die die gleiche chemische Zusammensetzung, aber unterschiedliche Atomstrukturen (unterschiedliche Arten der Atomverpackung im Kristallgitter) haben, werden als Polymorphe bezeichnet.
Eine Polymorphie von ZrO₂, die wir in libyschem Wüstenglas beobachtet haben, heißt kubisches Zirkonoxid – die Art, die in manchen Schmuckstücken als synthetischer Ersatz für Diamanten vorkommt. Dieses Mineral kann sich nur bei einer hohen Temperatur zwischen 2.250 °C und 2.700 °C bilden.
Eine weitere von uns beobachtete Polymorphie von ZrO₂ war eine sehr seltene namens ortho-II oder OII. Es entsteht bei sehr hohem Druck – etwa 130.000 Atmosphären, einer Druckeinheit.
Solche Druck- und Temperaturbedingungen lieferten uns den Beweis für die Herkunft des Glases durch einen Meteoriteneinschlag. Denn solche Bedingungen können in der Erdkruste nur durch einen Meteoriteneinschlag oder die Explosion einer Atombombe erreicht werden.
Weitere Rätsel, die es zu lösen gilt
Wenn unser Befund richtig ist (und wir glauben, dass das so ist), müsste sich der ursprüngliche Krater – wo der Meteorit die Erdoberfläche traf – irgendwo in der Nähe befinden. Die nächstgelegenen bekannten Meteoritenkrater mit den Namen GP und Oasis haben einen Durchmesser von 2 km bzw. 18 km und sind ziemlich weit von der Fundstelle des von uns getesteten Glases entfernt. Sie sind zu weit entfernt und zu klein, um als Ursprungskrater für so große Mengen an Einschlagglas betrachtet zu werden, die alle an einem Ort konzentriert sind.
Obwohl wir einen Teil des Rätsels gelöst haben, bleiben noch weitere Fragen offen. Wo ist der Ursprungskrater? Wie groß ist es – und wo ist es? Könnte es erodiert, deformiert oder mit Sand bedeckt gewesen sein? Weitere Untersuchungen werden erforderlich sein, wahrscheinlich in Form von Fernerkundungsstudien in Verbindung mit Geophysik.
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