考古

似古树的闪电化石:1万5千年前的闪电熔岩

作者:admin 2018-04-06 我要评论

15,000年以前,有一道闪电击中了撒哈拉沙漠,并且还在沙漠中留下了自己“到此一游”的证据。闪电的温度曾经超过了1,800摄氏度。高温使土壤中的某些元素融化,最...

15,000年以前,有一道闪电击中了撒哈拉沙漠,并且还在沙漠中留下了自己“到此一游”的证据。闪电的温度曾经超过了1,800摄氏度。高温使土壤中的某些元素融化,最后这些融化的元素又重新融合在了一起。它的证据就是这种被我们称为“闪电熔岩”(“fulgurite”)的物质,它一般出现在砂质的土壤,或含有大量石英的土壤中。在沙滩上,沙漠中找到这种闪电熔岩其实也不是什么稀奇的事,但如果是15,000年前的闪电熔岩那就另当别论了。


科学家们可以应用一种叫热释光测年法(thermoluminescence,是利用热释光效应测量文物烧制时间的一种方法。利用热释光效应,可以根据样本所释放光子的能量判断出样本自从上一次被加热后至今所接受的辐射能量之和,因而也就能判断出其烧制时间)的技术估算出这些化石大约是在什么时候出现的。闪电熔岩是晶体状的物质,里面有大量的岩石碎屑。就算是看起来很完美的晶体也是有瑕疵的。就是靠这些瑕疵我们才能发现它们的秘密。有时候这些瑕疵可能是电子。电子是会从土壤中倾斜出来的,因为天然的放射性元素到处都是。在尘土中,存在着一定程度的电离辐射——电离辐射会让电子脱离分子,尤其是水分子。这些电子之后就会被“困”在晶体结构中。当晶体结构被加热时会发光,而这个亮度就取决于晶体结构中的电子数量。更多的电子意味着更强的亮度。呆在土壤和尘土中的时间越长,所捕获的电子越多。通过观察一块闪电熔岩的热释光,科学家们就能大概得出熔岩的年份。


另外,有的时候我们还能推测出熔岩产生的环境。有的闪电熔岩中有一些小气泡,这些气泡中所包含的可能是几千年前被冷冻的气体。这些气体中不仅含有闪电熔岩形成时的大气分子,可能还有它形成时周围植物上的碳元素。这块被发现的闪电熔岩中就含有碳元素,而这些碳元素曾经属于15,000年前的灌木丛和草丛——在现在的撒哈拉沙漠上。只用了一道闪电,科学家就推算出在15,000年前撒哈拉沙漠的地貌。

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