維蘇威火山噴發將受害者的大腦變成了玻璃。方法如下。

一個在近 2,000 年前的維蘇威火山災難性噴發中喪生的人似乎找到了一種獨特的方法來擺脫這個致命的線圈。

對他的遺骸的新分析顯示，一塊在他的頭骨中嘎嘎作響的深色玻璃曾經是他的大腦。陶瓷在一組極其罕見的情況下，我們只知道發生過一次——公元 79 年的赫庫蘭尼姆城。

“我們對公元 79 年維蘇威火山噴發埋在赫庫蘭尼姆的人體頭骨中采樣的材料進行了全面的化學和物理表征，”由火山學家 Guido Giordano 領導的團隊寫道意大利羅馬特雷大學（Roma Tre University）的報告指出，“有力的證據證明這些是人類的大腦遺骸，由在高溫下形成的有機玻璃組成，這種保存過程以前從未記錄過人類或動物組織，無論是大腦還是任何其他種類的組織。

理論上，任何能夠融化的東西都可以變成玻璃......但是，在現實中，有機物發生這種情況的條件是如此罕見，以至于赫庫蘭尼姆遺骸是有史以來唯一一次被看到的標志。

當遺骸幾年前透露，研究人員發表了一封關于它的信件——也就是說，在一封寫給新英格蘭醫學雜志——只能得出一個解釋，為什么一個男人的頭骨里可能有一塊玻璃。

他們收到了來自其他科學家的大量懷疑，尤其是缺乏分析或方法。好吧，Giordano 和他的同事現在已經進行了這項分析，他們的結論保持不變。不僅如此，他們還發現了一種可能發生玻璃化的方法。

有機材料玻璃化的主要問題是，在硬化材料有機會將其原子排列成晶體結構之前，它需要快速加熱和快速冷卻。玻璃是我們所說的非晶態固體，其中的原子被設置在雜亂無章.

研究人員從大力蘭尼姆受害者的頭骨和脊柱中取出玻璃樣本，并對其進行了多種分析技術，包括掃描電子顯微鏡 （SEM）、差示掃描量熱法 （DSC） 和能量色散 X 射線光譜法 （EDS）。

研究人員說，在 SEM 下，樣品產生了保存完好的神經元、軸突和其他神經結構，這與早期的發現一致2020 年出版.

DSC 是一種確定給定材料在加熱時熱轉變的技術，它揭示了研究人員在一系列實驗中將樣品加熱到熔點以上時制造玻璃所需的溫度。其他技術還揭示了材料的良好結構，幫助研究人員重建其加熱方式的信息，以及溫度變化的演變。

他們確定，該男子的大腦必須迅速加熱到至少 510 攝氏度（950 華氏度）的溫度，并在不久之后迅速冷卻。這意味著噴發中流出的火山碎屑——火山氣、灰燼和其他物質的快速移動、高密度混合物——不可能是玻璃化的原因，因為它們的最高溫度僅為 465 攝氏度。

然而，還有另一種火山碎屑流出可能產生玻璃腦。根據對現代火山噴發的觀察，火山噴發的第一個破壞性事件可能是從維蘇威火山擴散并在幾分鐘內消散的過熱火山灰云，在它前進時抓住了不幸的受害者。

研究人員說，這種云可能已經超過了使受害者的大腦玻璃化而不完全摧毀它所需的 510 度閾值，然后消散得足夠快，以便快速冷卻——從而留下了埋在赫庫蘭尼姆灰燼下的這組罕見情況的證據。

事實上，這與A 2023 論文發現襲擊赫庫蘭尼姆的初始溫度是大約 500 到 555 攝氏度之間。

“這里研究的腦組織是唯一已知的人體組織玻璃化處理案例，這是加熱到非常高的溫度后冷卻的結果。”研究人員寫道.

“這是在地質或考古記錄中保存這種玻璃類型的唯一方法，并解釋了為什么這是一種獨特的現象并保留了大腦的超精細神經結構。”

他們的研究結果已發表在科學報告.

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