تحول دماغ شاب إلى الزجاج أثناء ثوران جبل فيزوفيوس. يقول العلماء إنهم اكتشفوا كيف

اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

نادرا ما يتشكل الزجاج بشكل طبيعي من المواد العضوية. ومع ذلك ، في عام 2020 ، اكتشف الباحثون مادة زجاجية سوداء داخل جمجمة شخص قتل خلال ثوران جبل جبل فيزوف في إيطاليا في 79 م.

الآن ، يقول العلماء إنهم توصلوا إلى تسلسل الأحداث التي من المحتمل أن تقتل الضحية وأدت إلى تكوين الزجاج الفريد والمحير ، ويعتقد أنه يشكل أنسجة الدماغ المتحفرة.

تعافى من بلدة Herculaneum الساحلية ، والتي تم القضاء عليها إلى جانب بومبي من قبل الانفجارات ، والبقايا تنتمي إلى فرد ، ويعتقد أنه شاب ، وجد أنه ملقاة على السرير المدفن من الرماد البركاني.

يشير تحليل جديد لعينات من الزجاج الموجود داخل الجمجمة والحبل الشوكي إلى أن أنسجة جسم الشخص يجب أن يكون قد تم تسخينها إلى أعلى من 510 درجة مئوية (950 درجة فهرنهايت) قبل التبريد بسرعة للسماح للزجاج بالتشكيل في عملية تُعرف باسم التزجيج.

وقال جويدو جيوردانو ، طبيب البراكين بجامعة روما تري في روما ومؤلف الدراسة التي نشرت يوم الخميس في مجلة “مجلة” في مجلة التقارير العلمية: “إن عملية تحويل أي شيء سائل إلى زجاج هي التبريد السريع ، وليس التسخين السريع”.

وأضاف جيوردانو: “الزجاج السبيدي ، وهو كوب بركاني ، يتشكل عندما يتم تبريد الحمم البركانية بسرعة كبيرة ، على سبيل المثال ، حيث تدخل في الماء”.

ومع ذلك ، فإن التدفقات الحزبية ، التي تتألف من المواد البركانية سريعة الحركة والغاز السام ، والتي كانت شحنة من فيزفيوس ودفن هرقلان لم يكن من الممكن أن تسبب أنسجة المخ في هذا الشاب إلى زجاج ، على حد قوله. وقالت الدراسة إن درجات حرارة هذه التدفقات لم تصل إلى 465 درجة مئوية (869 فهرنهايت). بالإضافة إلى ذلك ، كانوا يبردون ببطء.

وبدلاً من ذلك ، استنادًا إلى ملاحظات للانفجارات الأكثر حداثة ، فإن سحابة الرماد الساخنة للغاية التي تبددت بسرعة يمكن أن خلقت الظروف اللازمة لتزجيج أنسجة المخ البشري. لكن المجموعة المحددة من الظروف اللازمة لتزجيج الأنسجة الرخوة أثارت بعض الشكوك في المجتمع العلمي.

ربط الرماد بالزجاج

من المحتمل أن يحمي جمجمة الشاب والعمود الفقري الدماغ من “الانهيار الحراري الكامل” ، مما يسمح بشظايا الزجاج العضوي الفريد لتشكيلها.

على عكس تدفقات الحزم ، التي عناق الأرض ، سحابة الرماد محمولة جواً. ومع ذلك ، فإن الاثنين مرتبطان ، قال جيوردانو.

“ما هي سحابة الرماد؟ إنه جزء مخفف من تدفق الحزم. وأوضح: “عادة ما يتم تشكيلها على الحواف ، أعلاه وبشكل جانبي ، حيث تشبه معظم المواد الانهيار الجليدي أو الانهيار الأرضي ، لكن الجزء المحيطي من رماد جسيمات أدق”. “يمكن أن تكون هذه الغيوم ساخنة بما يكفي لقتلك.”

للوصول إلى النتائج ، قام جيوردانو وزملاؤه بتبريد وتسخين شظايا من الزجاج التي تم أخذ عينات منها من داخل الجمجمة والعمود الفقري لفهم درجة الحرارة والتبريد اللاحقة. وجدوا أن أنسجة المخ تتحول إلى زجاج عند درجة حرارة لا تقل عن 510 درجة مئوية (950 فهرنهايت).

وأضاف: “لقد قتلت سحابة الرماد على الفور الناس ، لأنهم غمروا في سحابة ربما كانت حوالي 510 ، وربما 600 درجة (مئوية)”.

وقال جيوردانو إن في الجزء السفلي من طبقات الرماد والأنقاض التي دفن هرقلان هي طبقة من الرماد البركاني الرائع الذي ربما تم ترسيبه بواسطة سحابة الرماد.

وقالت ألكسندرا مورتون هايوارد ، عالم أنثروبولوجيا الطب الشرعي في جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة ، مضيفًا أنها لم تكن مقتنعة بأن المادة الزجاجية هي أنسجة المخ في جامعة أوكسفورد في المملكة المتحدة ، مضيفة أنها لم تكن مقتنعة بأن المادة الزجاجية هي أنسجة الدماغ في المملكة المتحدة ، مضيفة أنها لم تكن مقتنعة بأن المادة الزجاجية هي أنسجة الدماغ. قام Morton-Hayward بتجميع أرشيف فريد للمعلومات حول 4،405 من الأدمغة التي اكتشفها علماء الآثار. لم تشارك في البحث.

وقالت إن الأنسجة العضوية ، التي هي في معظمها ماء ، لا يمكن تزييفها إلا عن طريق التبريد السريع إلى درجات حرارة منخفضة للغاية ، أقل بكثير من الصفر C (32 F) – وهي عملية تُعرف باسم الحفظ بالتبريد.

يتضمن الحفظ بالتبريد أعضاء تبريد في النيتروجين السائل لمنع تكوين الجليد ، وتثبيتها في حالة تشبه الصلبة مع الحفاظ على بنيةها الجزيئية. “أنا لست مقتنعا أن هذا (القطع الأثرية) هو الاستثناء الوحيد لهذه القاعدة.”

وقال جيوردانو إنه لا يوجد شك في أن الزجاج كان عضويًا في الأصل. وأشار إلى أن الأبحاث السابقة أظهرت أنه تم الحفاظ على الخلايا العصبية والبروتينات في دماغ الفرد.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com