كشفت دراسة حديثة قام بأجرائها فريق من الباحثين من جامعة روما الثالثة عن سر المادة الغامضة التي تحمل أوجه تشابه مع الزجاج التى عثر عليها داخل جمجمة أحد ضحايا ثوران بركان فيزوف وفقا لما نشرته مجلة إندبندنت.
حلل العلماء المادة الغامضة التي تحمل أوجه تشابه مع الزجاج ووجدوا أنها تتكون من أنسجة دماغ الضحية ويفترض الفريق أن دماغ الضحية تعرض لـ تسخين سريع" تلاه "تبريد سريع جدا" ما أدى إلى تحوله إلى زجاج.
وعادة لا يتشكل الزجاج بشكل طبيعي لأنه يحتاج إلى ظروف خاصة ولكي يصبح السائل زجاجا يجب أن يبرد بسرعة كبيرة جدا دون أن يتحول إلى بلورات (أي دون أن يتبلور) وبالإضافة إلى ذلك يجب أن تتصلب المادة (أي تتحول من سائل إلى صلب) في درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة البيئة المحيطة.
ولهذا السبب يقتصر تشكل الزجاج في الطبيعة غالبا على حالات اصطدام النيازك بالمناطق الرملية. وكانت القطعة الوحيدة المشتبه في أنها زجاج عضوي طبيعي قد عثر عليها في هيركولانيوم بإيطاليا عام 2020 ولكن كيفية تشكلها ظلت غامضة.
وفي حالة المواد العضوية (مثل أنسجة الجسم أو الدماغ) من النادر جدا أن تتحول إلى زجاج والسبب هو أن الماء هو المكون الرئيسي للمواد العضوية ولكي يتحول الماء إلى زجاج يجب أن يبرد بسرعة كبيرة في درجات حرارة منخفضة جدا ومع ذلك درجات الحرارة في البيئة الطبيعية نادرا ما تكون منخفضة بما يكفي لحدوث ذلك.
لذلك تحول الدماغ إلى زجاج في حالة ضحية بركان فيزوف يعد حدثا نادرا جدا، لأنه تطلب تعرض الدماغ لدرجات حرارة عالية جدا ثم تبريده بسرعة كبيرة.
وأشارت الدراسة الجديدة إلى أن المادة ذات المظهر الزجاجي التي عثر عليها داخل جمجمة جثة بشرية تبدو لذكر مدفونة في تدفقات الحمم البركانية الساخنة الناتجة عن ثوران فيزوف عام 79 م تشكلت من خلال عملية فريدة من التزجيج لدماغه في درجات حرارة عالية جدا وهي الحالة الوحيدة من نوعها على الأرض.
وقام العلماء بتحليل شظايا الزجاج الموجودة داخل الجمجمة والحبل الشوكي للضحية التي عثر عليها في سريرها في كوليجيوم أوغستاليوم في هيركولانيوم واستخدموا تقنيات تصوير متقدمة باستخدام الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني ووجدوا أن الدماغ تحول إلى زجاج بعد تعرضه لدرجة حرارة تزيد عن 510 درجة مئوية ثم تبريده بسرعة.
ولم يكن من الممكن أن يتشكل هذا الزجاج العضوي لو تعرضت الضحية فقط للرياح الحارقة والرماد الذي غطى المدينة لأن درجات حرارة هذه التدفقات لم تتجاوز 465 درجة مئوية، وكانت ستبرد ببطء.
وبناء على هذا التحليل ودراسات لانفجارات بركانية حديثة استنتج العلماء أن سحابة الرماد الساخن للغاية التي تبددت بسرعة كانت الحدث القاتل الأول خلال ثوران فيزوف ومن المرجح أن هذا الحدث رفع درجة حرارة الضحية إلى أكثر من 510 درجة مئوية قبل أن تبرد بسرعة إلى درجات الحرارة المحيطة مع تبدد السحابة.
وأشار الفريق إلى أن جمجمة الضحية وعمودها الفقري قد حميا الدماغ من الانهيار الحراري الكامل ما سمح بتشكل شظايا هذا الزجاج العضوي الفريد.
