一项新的研究表示,在日本广岛附近海岸沙滩上发现的异常丰富的玻璃粒子是1945年原子弹爆炸的残余。
1945年8月6日,一架美国B-29轰炸机在广岛上空投下一枚原子弹。
瞬间,约8万人魂归天国。
城市在爆炸冲击波和与随之而来的大火中消失,
超10平方公里,夷为平地。
90%以上城市的建筑,被粉粹为渣滓,
漩涡风将之抛洒到天际。
通过一系列的化学反应
变成了一闪一闪亮晶晶的玻璃晶体物质,
降落下来。
1.
科学杂志《人类世Anthropocene》上最近发表了一篇论文,
第一次科学记录和描述了由原子弹轰炸后对城市环境破坏造成的影响。
文中指出,在广岛湾摩图吉纳半岛附近的海滩上,至今还存留着深度高达10厘米深的原子弹爆炸后的城市残骸。
这些只有毫米大小,
由空气动力学塑形成的玻璃球体,玻璃长丝及其他奇形玻璃粒子,是在高空熔融成的复合化合物。
地质学家马里奥·瓦尼尔(MarioWannier)表示,
这些碎片让人想起了
6600万年前引发大规模恐龙灭绝的流星撞地球,
这场撞击的滔天巨焰,
也制造了许多如今地面层中的球形粒子,
以及在美国第一次测试原子弹地区发现的粒子。
然而与这些粒子都不同的是,
在广岛附近发现的粒子都是用铁、钢和橡胶等材料形成的。
显然这些粒子就是在那场灭世的大爆炸后,
消失了的城市。
一座城市在极端的条件下转变为了何种形态?
“这是一件很有价值的事情,发现这些粒子让我们惊喜,解开了我的疑惑。”
瓦尼尔说。
2.
早在2015年,瓦尼尔就曾在广岛市外的海滩上筛选沙粒。
他本是在寻找微小的海洋生物,
却意外地发现了意想不到的的东西:
一些微小的玻璃球和其他不寻常的物体。
这些混合物中奇怪的玻璃球让他想起了
在6600万年前白垩纪-古近纪(K-PG)时期的沉积物样本中发现的颗粒。
这些玻璃球直径在0.5~1毫米之间。
有些融合在一起的,另一些则是像一滴泪珠。
与从K-PG沉积物中提取的球状体不同,
这些颗粒中包覆着多层二氧化硅的材料有着惊人的多样性。
出于好奇,瓦尼尔后来有回到了这个地区,
收集了更多的海滩样本。
在从莫托吉纳半岛海滩采集的沙子中,
瓦尼尔和他的加州大学伯克利分校的同事发现,
玻璃球体和其他不寻常的玻璃颗粒占总样本的0.6%至2.5%。
由此推断,这意味着每平方千米的海滩,大约有10厘米的深度,包含2300到3100吨这些粒子。
也就是曾经组成广岛城市的东西。
利用常规和扫描电子显微镜,
在加州大学伯克利分校矿物学家鲁迪·温克的帮助下,
研究人员检测到了六种不同形态的粒子,
从透明玻璃到类似橡胶的物质。
研究小组发现了铝、硅、钙、碳和氧的证据,
以及建筑材料的痕迹,如纯铁和钢。
这与当时广岛常见的材料是一致的,
包括混凝土、大理石、不锈钢和橡胶。
据此我们可以推断出,
这些粒子是在温度达到华氏3,330度(1,830摄氏度)的极端条件下形成的。
巨大的爆炸把地面物质变成液体,
然后喷射到空中。
当到达高海拔的云层中,各种液体粒子相互碰撞融合,
形成了现在观察到的复杂团聚现象。
3.
其中一些碎片可能是由其他过程造成的。
但除了原子弹爆炸之外,
没有任何替代方案可以为现在所有观察结果提供一个连贯的解释。
如前所述,在美国原子弹实验的新墨西哥州的三一试验场也发现过类似的球体粒子,
但这些名为“三元粒子”trinitite的玻璃粒子,
远没有广岛附近采集的玻璃粒子样品中所含有的化学物质丰富且多样化,
这可能是因为它发出在广岛城市中心。
“广岛粒子”(Hiroshimaites)。
至1945年广岛和长崎发生原子弹爆炸以来,
国际社会一致努力援助遭受辐射影响的幸存者,测量辐射水平,以评估这次原子弹的总体损害。
但与这些爆炸有关的融化碎片显然以前从来没人研究过。
这次的最新研究成果可能会激励起更多研究者来测试这些玻璃粒子,
以确定在广岛和长崎地区是否还有任何样本
还含有放射性元素。
未来,
研究人员或许还会探索长崎附近的土壤,
以确定是否存在类似的粒子。
广岛粒子,这种材料已经存在了70多年了,
却从来没有人研究过。
瓦尼尔希望通过他的研究能引起科学界的重视。
它对物质在极端的条件下,
会发生怎样的变化具有极大的研究价值,
可能揭示出更独特的化学或矿物学。