El 29 de diciembre de 1932, un camión Ford Model A se detuvo, renqueante, en un corredor entre dunas lineales, unos 150 kilómetros al norte de la meseta del Gilf Kebir. Patrick A. Clayton, topógrafo del Egyptian Desert Survey, bajó a un suelo de grava y recogió un trozo amarillo y translúcido que, a primera vista, le pareció el fondo de una botella desechada. En menos de una hora había reunido varios kilos de fragmentos parecidos, esparcidos por el suelo del corredor, entre las crestas de arena paralelas de lo que más tarde se cartografiaría como el sur del Gran Mar de Arena. Llevó el material a El Cairo, envió muestras a Leonard James Spencer, del Museo Británico, y en 1934 ambos firmaron la primera descripción científica de la sustancia en Mineralogical Magazine (Clayton y Spencer, 1934).
Spencer lo llamó vidrio del desierto libio. Sugirió que, de algún modo, había precipitado a partir de aguas subterráneas ricas en sílice en el lecho de un lago seco. Se equivocaba. Pero casi todo lo que ha ocurrido desde entonces en la ciencia de este material —el trabajo con circones, la química, los argumentos a favor de una explosión aérea, la búsqueda de un cráter enterrado— desciende de aquella tarde de diciembre de 1932 y de un escarabajo amarillo que llevaba ya siete años en una vitrina de un museo de El Cairo, sin que nadie lo reconociera, en el adorno pectoral de un faraón adolescente.
Composición: 96,5–99 % en peso de SiO₂. Edad: ~29 Ma (Eoceno tardío). Ubicación: Gran Mar de Arena, oeste de Egipto, ~25° N 25–26° E. Densidad: 2,21 g/cm³. Índice de refracción: 1,4616. Campo de dispersión: ~6.500 km² (núcleo denso de ~2.500 km²). Formación: impacto meteorítico a hipervelocidad (confirmado por circones FRIGN, 2019).
Qué es realmente este material
El vidrio del desierto libio, abreviado LDG en la bibliografía y llamado a veces vidrio del Gran Mar de Arena, es uno de los vidrios naturales más puros de la Tierra. Su contenido global de sílice oscila aproximadamente entre el 96,5 y el 99 % en peso de SiO2, y la mayoría de los análisis se agrupan en torno al 98 % (Barrat et al., 1997; Koeberl, 1997). El uno a tres por ciento restante es un leve rastro de Al2O3, FeO, TiO2 y álcalis minoritarios. La densidad ronda los 2,21 g/cm3. El índice de refracción, medido por Spencer y confirmado por investigadores posteriores, es de aproximadamente 1,4616, un valor inusualmente bajo que refleja lo cerca que está este vidrio de la sílice pura fundida (Koeberl, 1997). Como comparación, el vidrio corriente de ventana tiene un índice de refracción de alrededor de 1,52, y la mayoría de las tectitas, de 1,49 a 1,52.
El color dominante es un amarillo canario pálido, ligeramente verdoso. Las piezas van desde casi transparentes como el agua hasta el blanco lechoso. Una minoría presenta vetas de color marrón ahumado o gris. Algunas contienen inclusiones oscuras: por lo general, finas láminas o cintas enriquecidas en hierro, magnesio, aluminio, titanio, níquel y cromo con respecto a la matriz (Greshake et al., 2010; Pratesi et al., 2002). Pratesi y sus colegas recurrieron a la microscopía electrónica de transmisión para demostrar que estas vetas oscuras no son contaminación. Son una emulsión congelada de dos fundidos silicatados inmiscibles. Las esférulas de 100 nanómetros incluidas en las capas oscuras tienen una relación (Mg + Al + Fe) : Si cercana a 1, una textura que se observa en otros vidrios de impacto, pero nunca en los volcánicos (Pratesi et al., 2002).
Dentro de casi todos los fragmentos, incluso de los más transparentes, se encuentran schlieren, tenues bandas de flujo que registran la viscosidad del fundido original mientras se cizallaba y se enfriaba, y granos de lechatelierita, un mineraloide de SiO2 amorfo que solo se forma por encima de unos 1.700 °C. La lechatelierita aparece en las fulguritas que producen los rayos y en los vidrios de impacto, y casi en ningún otro sitio; las rocas de la corteza rara vez alcanzan los 1.700 °C y, cuando lo hacen, cristalizan en lugar de templarse hasta formar vidrio. El contenido de lechatelierita del LDG es tan alto que el vidrio puede considerarse una matriz parcialmente digerida de granos de SiO2 no fundidos, incluidos en sílice fundida.
Otros minerales relictos sobreviven a la fusión en pequeñas cantidades. La cristobalita, un polimorfo cristalino de alta temperatura del cuarzo, aparece en forma de agujas y listones. La baddeleyita (ZrO2) se presenta como producto de la descomposición térmica del circón. La mullita, una fase de Al-Si que requiere temperaturas superiores a unos 1.000 °C y presión atmosférica, se ha documentado en el interior de inclusiones blanquecinas (Greshake et al., 2018). El propio circón aparece de dos formas: escasos granos inalterados y, mucho más comunes, agregados neoblásticos granulares en los que el mineral original ha recristalizado in situ. Esos circones granulares son los que acabaron zanjando el debate sobre cómo se formó el vidrio.
Las piezas individuales van desde esquirlas del tamaño de un grano de arena hasta bloques de decenas de kilos. Las mayores que se han catalogado rozan los 26 kg, aunque el propio Clayton recogió piezas de hasta unos 7,6 kg (16,5 lb) en su viaje original de 1932, y Barnes y Underwood (1976) estimaron la masa total conservada en el campo de dispersión en aproximadamente 1,4 × 10⁹ gramos, es decir, 1.400 toneladas; la masa original, antes de la erosión, probablemente era mucho mayor.
El campo de dispersión
El vidrio ocupa una zona más o menos ovalada en el extremo suroccidental del Gran Mar de Arena, a caballo del paralelo 25° N y entre los 25° y 26° de longitud E, cerca de la actual frontera entre Egipto y Libia. Las estimaciones de la superficie del campo de dispersión varían según cómo se cuenten los fragmentos aislados que ha transportado el viento. Koeberl da un área nuclear de unos 2.500 km2; la cifra citada con más frecuencia, 6.500 km2, incluye piezas dispersas que el viento arrastró más allá de los depósitos centrales densos (Koeberl y Ferrière, 2019). El campo principal denso mide unos 40 km de norte a sur por 20 km de este a oeste.
La geografía importa. Aquí el Gran Mar de Arena se organiza en largas dunas lineales de orientación norte-sur, de 20 a 30 metros de altura cada una, separadas por corredores de grava de 1,5 a 2,5 kilómetros de anchura. Las dunas son formas longitudinales de desplazamiento lento, modeladas por persistentes vientos del norte, y los corredores que las separan son lo bastante estables como para que los fragmentos que yacen en su suelo hayan permanecido expuestos durante decenas de miles de años sin quedar sepultados. El LDG se concentra en los corredores y no en las crestas de las dunas. El vidrio es más denso que la arena de cuarzo y se resiste a ser levantado por saltación, y el viento despoja el suelo de los corredores hasta dejar un depósito residual de deflación de material más grueso. Al sur del campo de dispersión se alza el Gilf Kebir, una meseta de arenisca de 7.770 km2 que se eleva unos 300 m sobre el desierto circundante y está formada en gran parte por la Arenisca de Nubia, del Cretácico. La meseta actúa como sombra eólica y como fuente de fragmentos del sustrato rocoso que se interdigitan con la grava que contiene LDG.
El lugar es, además, uno de los más secos del planeta. La precipitación media anual en el Gilf Kebir queda muy por debajo de 0,1 mm, y el índice de aridez supera 200, lo que significa que la energía solar que llega podría evaporar doscientas veces la precipitación anual si hubiera agua líquida. Esta hiperaridez explica en parte que el LDG se conserve en tales cantidades. El vidrio es metaestable, y en los climas templados la mayoría de los vidrios naturales se desvitrifican o se meteorizan hasta desaparecer en unos pocos millones de años. El entorno sahariano conserva un material de 29 millones de años como si se hubiera enfriado la semana pasada.
La edad
Al LDG se le han aplicado tres métodos geocronológicos independientes, con resultados en general coherentes.
Los primeros intentos serios recurrieron a la datación K-Ar, pero el vidrio es tan pobre en potasio (normalmente entre el 0,01 y el 0,05 % en peso de K2O) que las cantidades de argón radiogénico rozan el límite de la resolución analítica. Matsubara y sus colegas obtuvieron 58,3 ± 16,4 Ma, una edad que se considera en general comprometida por la contaminación con argón atmosférico y por la baja relación señal-ruido inherente a las muestras vítreas pobres en K (Horn et al., 1997).
La datación por trazas de fisión funciona mucho mejor. La fisión espontánea del 238U produce trazas de daño en el vidrio a un ritmo conocido, y esas trazas pueden contarse al microscopio tras un ataque químico. Storzer y Wagner (1977) obtuvieron una edad meseta por trazas de fisión de 29,4 ± 0,5 Ma. Bigazzi y de Michele (1996) retomaron el problema con cuatro muestras de LDG y publicaron edades individuales de entre 26,0 ± 1,8 y 29,0 ± 1,8 Ma, con una edad meseta media ponderada de 28,5 ± 0,8 Ma. Ambos estudios coinciden a un sigma. Horn y sus colegas (1997) añadieron determinaciones K-Ar y por trazas de fisión en el mismo artículo en el que presentaron las restricciones isotópicas de Sr-Nd, y confirmaron a grandes rasgos un evento de finales del Eoceno o principios del Oligoceno, en torno a 28,5–29,5 Ma.
Eso sitúa el evento que formó el LDG en el Eoceno tardío, cerca del límite Eoceno-Oligoceno, situado en 33,9 Ma, pero en su lado más joven. La Tierra se estaba enfriando entonces, camino de la formación de la capa de hielo antártica. El norte de África era un margen costero del Tetis, con mares someros al norte y un Sahara incipiente al sur. El proto-Mediterráneo era un Tetis mucho más extenso. Para la escala del tiempo profundo, el evento es geológicamente reciente: más joven que el auge de los cetáceos y más antiguo que el bioma moderno de las gramíneas.
Herramientas de piedra, el escarabajo y Howard Carter
Los seres humanos utilizaron el LDG mucho antes de que Patrick Clayton cartografiara el campo de dispersión. En conjuntos líticos de superficie de todo el sur del Gran Mar de Arena aparecen lascas, láminas y pequeñas puntas bifaciales talladas en este vidrio, datadas por su asociación con industrias líticas del Pleistoceno Medio y Superior (Bobrowski y Czekaj-Zastawny, 2009). El vidrio se trabaja de forma muy parecida a la obsidiana y produce lascas concoideas afiladas cuando se golpea con el ángulo adecuado. Es más frágil que el chert o el sílex, por lo que las herramientas acabadas suelen ser pequeñas, pero un bifaz de LDG bien tallado que conserva la Universidad de Cambridge figura entre los mejores objetos prehistóricos conocidos en este material (Bobrowski y Czekaj-Zastawny describen hallazgos similares en el Sahara oriental). Esta tecnología desaparece en el Holoceno, a medida que el Sahara se seca y las poblaciones humanas se retiran hacia el Nilo.
Un fragmento de LDG yacía también en el descubrimiento arqueológico más famoso del siglo XX, sin que nadie lo reconociera durante setenta y cinco años.
Howard Carter encontró la tumba de Tutankamón, el faraón del Imperio Nuevo que reinó aproximadamente entre 1332 y 1323 a. C., el 4 de noviembre de 1922. El 26 de noviembre se abrió un boquete en la puerta sellada. Pasaron tres temporadas arqueológicas completas antes de que el equipo llegara al ataúd interior y a la propia momia.
El 28 de octubre de 1925 se levantó, en la cámara funeraria de KV62, la tapa del ataúd más interior, de oro macizo. La momia estaba adherida al ataúd por una resina negra endurecida; tras varios intentos fallidos de liberarla aprovechando el calor del mediodía en el desierto (los ataúdes se dejaron durante horas al sol, a 65 °C), el cuerpo se trasladó a la cercana tumba de Seti II (KV15) para examinarlo. El 11 de noviembre de 1925, los anatomistas Douglas Derry y Saleh Bey Hamdi comenzaron a retirar los vendajes, trabajando desde los pies hacia arriba. A lo largo de nueve días registraron unos 143 objetos entretejidos en el lino: amuletos, fundas de oro para los dedos de las manos y de los pies, un puñal de hierro meteorítico junto al muslo derecho, brazaletes, anillos, collares y varios pectorales sobre el pecho. Harry Burton, el fotógrafo del Metropolitan Museum adscrito a la excavación, fotografió cada pieza in situ.
El escarabajo amarillo no estaba entre ellos. Procedía de otra parte de la tumba: la Cámara del Tesoro, la pequeña estancia cerrada tras la cámara funeraria, vista por primera vez el 17 de febrero de 1923 y no vaciada del todo hasta la quinta temporada de la excavación. En la Cámara del Tesoro había un cofre chapado en marfil y ébano, catalogado como objeto 267 de Carter. Cuando Carter y Alfred Lucas lo abrieron en 1926, descubrieron que lo habían revuelto ladrones de la Antigüedad, pero que aún contenía más de quince pectorales con incrustaciones de oro y un cinturón, envueltos originalmente en lino y sellados. Uno de los pectorales, el Carter 267d, era una composición alada construida en torno a un escarabajo de color amarillo verdoso.
El propio Carter pensó que el escarabajo era de calcedonia, una variedad de cuarzo de grano fino que se usaba habitualmente en la joyería de la dinastía XVIII. La identificación se mantuvo sin que nadie la cuestionara en todas las publicaciones y cartelas de museo posteriores durante siete décadas. Hasta que, en 1996, el mineralogista italiano Vincenzo de Michele examinó las propiedades ópticas de la gema con métodos no destructivos mientras el pectoral estaba en una exposición temporal. El índice de refracción no correspondía a la calcedonia. Coincidía con el del LDG. De Michele publicó la identificación en la revista Sahara en 1998: el cuerpo del escarabajo se había tallado en un único fragmento de vidrio del desierto, recogido presumiblemente en algún lugar del Gran Mar de Arena y llevado de mano en mano, a través de cientos de kilómetros de terreno sahariano, hasta los joyeros del valle del Nilo, en Tebas (de Michele, 1998).
Es la única joya egipcia conocida que contiene LDG. El escarabajo representa a Jepri, el dios solar del sol naciente. La elección del material pudo ser estética, o pudo ser deliberada: un vidrio caído del cielo, empleado para representar el amanecer, sobre el pecho de un rey enterrado con un puñal de hoja de hierro meteorítico. Tutankamón fue enterrado con dos objetos de origen extraterrestre: una hoja de puñal de hierro junto al muslo y un escarabajo fundido por un asteroide, dentro de un cofre en la cámara contigua.
¿Impacto o explosión aérea?
Que en la formación del LDG intervinieron altas temperaturas fue evidente desde el principio, y la lechatelierita zanjó la cuestión de si el material había estado fundido. La pregunta más difícil era cómo se había producido la fusión.
En la década de 1990 dominaban dos hipótesis. La primera sostenía que un meteorito rocoso, quizá de 100 a 300 metros de diámetro, chocó contra el suelo del desierto a hipervelocidad y abrió un cráter. La onda de choque y el pulso térmico posterior fundieron la arenisca subyacente, la roca diana. La sílice fundida salió eyectada, se enfrió en vuelo o en la superficie y se conservó en los corredores de grava del futuro Gran Mar de Arena. El cráter, por su parte, o bien quedó sepultado, o bien lo borró la erosión, o sencillamente aún no se había encontrado.
La segunda sostenía que nunca llegó a formarse un cráter de impacto. En su lugar, un cuerpo entrante se fragmentó y detonó en la atmósfera: una explosión aérea al estilo de Tunguska, pero mayor. La bola de fuego irradió calor hacia abajo y elevó la temperatura de la superficie del desierto por encima del punto de fusión de la sílice sin transmitir una presión de choque significativa. El vidrio resultante sería una capa superficial de arena fundida, como una versión a una escala enormemente mayor de la trinitita que produjo la primera prueba nuclear, en Alamogordo, en 1945.
Mark Boslough y David Crawford, de los Sandia National Laboratories, desarrollaron la hipótesis de la explosión aérea mediante simulaciones con hidrocódigos publicadas en el International Journal of Impact Engineering en 2008. Sus simulaciones con CTH mostraron que un asteroide que explota no se comporta como una explosión puntual en altura. El centro de masas del bólido sigue descendiendo como un chorro coherente de gas en expansión a alta temperatura, que recorre una fracción considerable de la altitud de la explosión antes de volverse subsónico. El chorro transfiere su energía cinética y térmica a la superficie sobre una huella amplia. Su trabajo implicaba que el LDG podría haberse formado, de manera plausible, a partir de un cuerpo del orden de los 100 megatones que explotara a baja altitud (Boslough y Crawford, 2008).
Lo ocurrido el 15 de febrero de 2013 sobre Cheliábinsk dio un impulso enorme a la consideración de las explosiones aéreas en la atmósfera como categoría de riesgo. Un asteroide rocoso de 20 metros entró en la atmósfera a unos 19 km/s, se fragmentó a 30 km de altitud y liberó aproximadamente 500 kilotones de energía, unas treinta bombas de Hiroshima; nada de esa energía llegó al suelo en forma de cráter, pero buena parte lo hizo como una onda de choque que reventó ventanas en seis ciudades e hirió a unas 1.500 personas. Cheliábinsk hizo tangible el peligro de las explosiones aéreas y, por analogía, dio más verosimilitud a la hipótesis de la explosión aérea para el LDG. Si un cuerpo de 20 metros podía romper ventanas, ¿qué podría hacer uno de 100 o de 300 metros en un tramo de desierto del Eoceno?
Las implicaciones para la defensa planetaria eran directas: si las explosiones aéreas de 100 megatones a baja altitud pueden producir campos de fusión de 6.500 km², estos eventos son mucho más peligrosos que los impactos formadores de cráteres de energía equivalente, porque afectan a superficies mayores. La frecuencia esperada de un evento así es de aproximadamente una vez cada 10.000 años, lo que lo sitúa dentro del horizonte de planificación de la civilización humana de un modo en que no lo está el intervalo de recurrencia de 100 millones de años de los impactos de la escala de Chicxulub.
Durante una década, aproximadamente, la hipótesis de la explosión aérea fue la mejor respaldada de las dos. Entonces hablaron los circones.
El resultado de la reidita
En 2019, Aaron Cavosie, de la Universidad de Curtin, y Christian Koeberl, de la Universidad de Viena, publicaron en Geology un artículo con uno de los títulos más incisivos de la bibliografía reciente sobre impactos: «Overestimation of threat from 100 Mt–class airbursts? High-pressure evidence from zircon in Libyan Desert Glass» (Cavosie y Koeberl, 2019).
Su argumento se apoya en una huella mineralógica concreta. El circón, el silicato de circonio ZrSiO4, pobre en calcio y magnesio, tiene una estructura cristalina tetragonal estable en casi todo el rango de presiones y temperaturas de la corteza. Sin embargo, por encima de unos 30 GPa de presión de choque, el circón experimenta una transformación en estado sólido a un polimorfo más denso llamado reidita, que tiene una estructura tetragonal de tipo scheelita (grupo espacial I41/a) y una densidad aproximadamente un diez por ciento mayor que la del circón ordinario. La reidita se sintetizó por primera vez en el laboratorio en 1969, y la IMA la aprobó como mineral natural tras su descubrimiento en el cráter de impacto de la bahía de Chesapeake. Desde entonces se ha documentado en menos de una docena de sitios de impacto confirmados en todo el mundo. Nunca se encuentra en contextos volcánicos, hidrotermales ni sedimentarios. El umbral de presión de choque necesario para su formación, unos 30 GPa, equivalentes a unas 300.000 atmósferas, no puede alcanzarse en la corteza terrestre mediante ningún proceso que no sea el impacto de un meteorito.
La reidita, además, es inestable a altas temperaturas. Cuando el pulso posterior al choque calienta la roca afectada por encima de unos 1.200 °C, la reidita vuelve a transformarse en circón. Pero esa reversión no borra la memoria estructural de la fase de alta presión. El circón revertido recristaliza como un mosaico de pequeños neoblastos granulares cuyas orientaciones cristalográficas guardan una relación sistemática con la red de la reidita original. La técnica para reconstruir la antigua reidita a partir de las orientaciones cristalográficas de los neoblastos granulares mediante difracción de electrones retrodispersados (EBSD) la desarrollaron Cavosie y sus colegas en 2018 con muestras de la estructura de impacto de Woodleigh (Cavosie et al., 2018). Aplicado al LDG, el mismo método permitió a Cavosie y Koeberl reconstruir la geometría de una reidita que ya no existía. El término técnico es circones FRIGN, siglas de «former reidite in granular neoblastic» zircon, es decir, circón neoblástico granular que antes fue reidita. Las relaciones de orientación son diagnósticas. Ningún proceso térmico puede producirlas por sí solo. Exigen tanto un choque como un calentamiento posterior.
Cavosie y Koeberl examinaron 101 granos de circón separados de muestras de LDG, y una parte de ellos mostraba la textura FRIGN. La implicación es mecánica: en algún momento de la formación del vidrio, las rocas originales sufrieron presiones de choque de al menos 30 GPa. Esa presión no puede generarla una explosión aérea en la atmósfera, por muy energética que sea. Las explosiones aéreas producen temperaturas suficientes para fundir la sílice, pero no ondas de choque con presiones máximas de decenas de gigapascales en la superficie del suelo. Para obtener reidita, necesitas un objeto que choque físicamente contra el suelo.
El artículo de 2019 cerró, en la práctica, el debate entre impacto y explosión aérea. Los trabajos posteriores lo han matizado, no refutado. La interpretación de la reidita como precursora se ha discutido, y en la bibliografía posterior se han propuesto vías alternativas para la formación del circón neoblástico granular, pero el origen por choque sigue siendo la lectura de consenso.
Más pruebas de choque: circona cúbica y ortho-II
En 2023, Elizaveta Kovaleva, del GFZ de Potsdam y de la Universidad del Cabo Occidental, junto con colegas de Egipto, Alemania y Marruecos, publicó en American Mineralogist un estudio de microscopía electrónica de transmisión que reforzó todavía más la hipótesis de la alta presión (Kovaleva et al., 2023).
Su objetivo eran los productos de descomposición del circón. Cuando el circón se calienta por encima de unos 1.673 °C, se descompone en ZrO2 (circona) más SiO2. La circona tiene varios polimorfos. El grupo de Kovaleva encontró cuatro de ellos en muestras de LDG. La mayoría correspondían a las formas de alta temperatura esperables: monoclínica, tetragonal y cúbica; la circona cúbica, estable por encima de unos 2.250 °C, es el material gemológico que todos conocemos por la bisutería. El polimorfo inesperado fue el ZrO2 ortorrómbico del grupo espacial Pnma, conocido en la bibliografía de ciencia de materiales como ortho-II u OII. La OII tiene una estructura cristalina de tipo cotunnita (PbCl2) y un campo de estabilidad situado aproximadamente entre 12,5 y 24 GPa. Es metaestable a presión ambiente una vez templada, pero no puede formarse a ninguna presión inferior al límite más bajo de su campo de estabilidad.
La presencia de OII en los productos de descomposición del circón del LDG es un segundo indicador independiente de alta presión. Si el circón FRIGN implica una presión de choque ≥30 GPa, la circona OII implica al menos 12,5 GPa, y probablemente más. Las dos líneas convergen: el fundido que se convirtió en LDG no fue un simple producto térmico de la radiación atmosférica, sino que atravesó un pulso de choque breve e intenso, del tipo que solo produce un impacto a hipervelocidad contra la superficie.
A esto se suma la firma geoquímica del propio impactor. Barrat y sus colegas (1997) midieron las abundancias de elementos del grupo del platino (EGP) en las vetas oscuras de muestras de LDG. El patrón de los EGP, normalizado a las abundancias condríticas, es prácticamente plano, la firma diagnóstica de la contaminación meteorítica. El iridio, en particular, está enriquecido en las vetas oscuras en un factor superior a diez con respecto al vidrio limpio. Koeberl amplió este trabajo con mediciones de isótopos de osmio y encontró relaciones 187Os/188Os compatibles con un componente de proyectil condrítico de aproximadamente el 0,05 % en masa del vidrio total (Koeberl, 1997, 2000). El cromo y el níquel muestran el mismo patrón. Fuera lo que fuese lo que golpeó el desierto, era inequívocamente extraterrestre, y dejó un rastro de su propio metal mezclado en el fundido de sílice.
El cráter desaparecido
Nada de esto resuelve el problema más incómodo de todo el asunto. Si el LDG lo formó un impacto a hipervelocidad, ¿dónde está el cráter?
En el este de Libia se conocen dos estructuras de impacto, ambas a unos pocos cientos de kilómetros del campo de dispersión. La estructura BP, también llamada Jebel Dalma, se sitúa a 25°19′ N, 24°20′ E, a unos 165 km al noreste del oasis de Kufra. Es un conjunto muy erosionado de tres crestas concéntricas, con un diámetro exterior actual de 3,2 a 3,4 km. El cráter Oasis, 90 km al sur, a 24°35′ N, 24°24′ E, conserva un anillo topográfico de 5,1 km de diámetro, y según datos de radar se estima que su borde original medía 11,5 km, o quizá 18 km. Ambos se formaron en la Arenisca de Nubia del Cretácico Inferior, la misma roca diana que subyace al campo de dispersión del LDG (Koeberl, Reimold y Plescia, 2005). Ambos contienen conos de impacto y cuarzo con metamorfismo de choque, documentados por French, Underwood y Fisk en 1974. Son cráteres de impacto inequívocos.
Pero su edad no encaja. La roca encajante es del Cretácico Inferior, de unos 140 a 120 Ma, y ambos cráteres la cortan, de modo que son más jóvenes que ella, pero ninguno se ha datado directamente. En ambos casos, las relaciones estratigráficas y erosivas apuntan a una formación muy anterior al Eoceno tardío, casi con seguridad precenozoica y posiblemente cretácica. El evento de 29 Ma que formó el LDG no pudo producirlos. A la inversa, no se han encontrado eyecciones vítreas de composición similar a la del LDG ni dentro ni alrededor de ninguno de los dos cráteres.
Los cráteres BP y Oasis son, por tanto, curiosidades, no soluciones: demuestran que el desierto del este de Libia ha recibido impactos de objetos de buen tamaño en el tiempo profundo, pero no son el origen del vidrio amarillo.
Koeberl y Ferrière (2019) siguieron otra línea de evidencia. Examinaron muestras del sustrato de arenisca del propio campo de dispersión del LDG e identificaron granos de cuarzo de choque con rasgos de deformación planar (PDF, por sus siglas en inglés): otro indicador de choque a alta presión. Los PDF implican que el lugar del impacto se encuentra en el propio campo de dispersión, pero que el cráter ha sido profundamente erosionado y posiblemente sepultado por arena cuaternaria. Propusieron una estructura hipotética de varios kilómetros de diámetro bajo las dunas. No se ha confirmado ninguna estructura anular clara, anomalía gravimétrica ni firma magnética.
La situación no carece de precedentes. La mayoría de los grandes campos de dispersión de tectitas tienen cráteres de origen conocidos: las moldavitas proceden del cráter del Ries, en el sur de Alemania; las tectitas norteamericanas, de la estructura de impacto de la bahía de Chesapeake; las ivoritas, del cráter Bosumtwi, en Ghana. Las australasitas, dispersas por una décima parte de la superficie terrestre, desde Indochina hasta la Antártida Oriental, no tuvieron cráter conocido durante más de un siglo, hasta que en 2020 Kerry Sieh y sus colegas del Earth Observatory of Singapore propusieron en PNAS que la fuente australasiana yace enterrada bajo el campo volcánico de Bolaven, de 910 km³, en el sur de Laos: un cráter de ~15 km que, según ellos, quedó oculto bajo coladas de basalto posteriores al impacto (Sieh et al., 2020). La hipótesis sigue siendo objeto de controversia —Mizera (2022) demostró problemas geoquímicos y de evidencia de campo en el modelo— y el debate continúa, pero ilustra cómo un cráter de origen enterrado puede escapar a la detección durante un siglo.
La confirmación exigirá perforaciones, pero los cráteres ocultos existen. Una estructura de 29 millones de años y de uno a tres kilómetros de diámetro, bajo una arena sahariana en continuo movimiento y desmantelada por el levantamiento cenozoico de la cuenca de Al Kufra, podría ser muy difícil de encontrar.
Las pruebas de choque demuestran que hubo un impacto. El cráter sigue sin aparecer.
La pista geoquímica
Si no puedes encontrar el cráter, a veces puedes encontrar la roca diana. La estrategia consiste en comparar la química del vidrio con la de las areniscas candidatas de la región y buscar una coincidencia.
Los primeros trabajos sugerían una respuesta obvia. La Arenisca de Nubia que aflora en el Gilf Kebir y en el sur del Gran Mar de Arena es una formación madura y rica en cuarzo del Cretácico Inferior, depositada en ambientes fluviales y marinos someros. Su contenido global de sílice es comparable al del LDG. Sus relaciones de elementos traza se aproximan a las de las lutitas postarcaicas. Barrat y sus colegas (1997) aplicaron análisis por plasma de acoplamiento inductivo a diez muestras de LDG y concluyeron que el material original era una arenisca postarcaica madura, compuesta por granos de cuarzo recubiertos de caolinita, óxidos de FeTi y fases accesorias. El enriquecimiento en tierras raras ligeras (Lan/Smn = 4,2–4,5) y las anomalías negativas de Eu (Eu/Eu* = 0,6–0,75) son firmas de manual de la corteza superior sedimentaria.
Los estudios isotópicos complicaron el panorama. Schaaf y Müller-Sohnius (2002) midieron las relaciones isotópicas de Sr y Nd en siete muestras de LDG y en cinco muestras de arenisca recogidas en la zona del campo de dispersión. Las muestras de LDG dieron relaciones 87Sr/86Sr de 0,71219 a 0,71344 y valores de εNd de −16,6 a −17,8. Las areniscas de superficie dieron un Sr menos radiogénico (0,70910–0,71053) y valores de εNd menos negativos (−6,9 a −9,6). Las composiciones isotópicas del LDG no coincidían con la arena superficial actual del Gran Mar de Arena, sino, en última instancia, con una fuente en un basamento cristalino de edad panafricana (~540 Ma), rocas precámbricas que deben de encontrarse en profundidad bajo la columna de arenisca. El impacto no reajustó los sistemas de Sr y Nd, lo que conserva en el vidrio la edad heredada del basamento. Pratesi y sus colegas (2002) llegaron a conclusiones compatibles a partir de la petrografía de las texturas de inmiscibilidad de silicatos.
Un trabajo más reciente de Sighinolfi y sus colegas (2020) extendió la búsqueda de elementos traza e isótopos de Sr más allá de las arenas superficiales, a las formaciones sedimentarias más profundas de las tierras altas del Gilf Kebir, con edades que van del Cretácico Superior al Silúrico. Encontraron rocas diana candidatas, pero no identificaron una coincidencia definitiva. La arenisca original del LDG parece haber sido una cuarzoarenita cuyos circones detríticos y, en última instancia, cuya firma isotópica panafricana apuntan a material reciclado de un basamento precámbrico: un sedimento con mucha memoria.
Los isótopos de oxígeno añadieron una tercera restricción. Longinelli y sus colegas (2011) midieron los valores de δ¹⁸O en muestras de LDG y los compararon con areniscas y arenas de la región. Los valores del vidrio coincidían con el rango isotópico global de oxígeno de los sedimentos superficiales y subsuperficiales de la zona del campo de dispersión, lo que concuerda con una roca diana sedimentaria local, y no con una fuente cortical profunda, para la propia sílice, aun cuando los sistemas de Sr y Nd apuntan a una procedencia del basamento panafricano para los granos detríticos originales. Las dos señales no se contradicen: el oxígeno registra la roca diana inmediata; el Sr-Nd, el lugar del que se meteorizaron en última instancia los granos de arena.
A este componente cortical se suma la contribución meteorítica condrítica medida por Koeberl (1997) y confirmada por los isótopos de osmio: aproximadamente un 0,05 % en masa. La cifra parece minúscula, pero es característica de los fundidos de impacto en general. La mayor parte del proyectil se vaporiza y se dispersa; solo una traza se mezcla con el vidrio. El 0,05 % corresponde, a grandes rasgos, a un cuerpo rocoso del orden de los 100 metros, aunque este tipo de cálculos retrospectivos depende del modelo.
Por qué importa más allá de Egipto
Los vidrios de impacto a hipervelocidad son los únicos materiales de formación natural en la Tierra que registran presiones de choque máximas superiores a unos 20 GPa y conservan, en unos pocos centímetros cúbicos, la física de un evento que duró milisegundos. Las relaciones cristalográficas de un circón FRIGN son lo más parecido que ofrece la geología a una medición directa de la onda de choque que produjo el vidrio: la huella, de treinta millones de años, de un proceso que ningún ser humano presenciará jamás en tiempo real y sobrevivirá para contarlo.
La técnica que Cavosie y Koeberl desarrollaron con el LDG se ha extendido a otras muestras terrestres y lunares. El regolito lunar recogido por las misiones Apolo está lleno de esférulas de vidrio y aglutinados producidos por innumerables impactos pequeños sobre la superficie lunar, carente de atmósfera, y algunos contienen sus propios circones con metamorfismo de choque. Los meteoritos marcianos (fragmentos de Marte lanzados hacia la Tierra como eyecciones de impactos) contienen maskelynita, un feldespato de choque, olivino de choque y, en unos pocos casos, reidita. La misma mineralogía diagnóstica sustenta nuestra lectura del registro de impactos de la Luna y de Marte. El LDG es una muestra de calibración para el sistema solar.
Las implicaciones para el riesgo apuntan en sentido contrario al que habían señalado Boslough y Crawford. Si el mayor vidrio natural conocido de la Tierra se formó por un impacto contra el suelo y no por una explosión aérea, puede que las explosiones aéreas de 100 megatones no sean realmente capaces de producir campos de fusión como ese, lo que significa que hay que revisar nuestra estimación de la firma geológica del riesgo de explosiones aéreas. Las explosiones aéreas siguen siendo peligrosas para las ciudades en cualquier caso: los efectos de la onda expansiva no dependen de que se forme un cráter. Pero el registro geológico de explosiones aéreas pasadas puede ser más escaso de lo que se temía, y quizá haya que recalibrar en consecuencia la tasa de recurrencia inferida de los eventos capaces de arrasar una ciudad. Identificar la huella de cada tipo es importante para predecir el siguiente.
Como muestra de mano, el LDG es una de las identificaciones más sencillas de la familia de los vidrios naturales. Su característico color amarillo, su baja densidad, su composición de sílice casi pura y su brillo vítreo, a menudo combinados con superficies de ventifacto picadas por el viento, lo distinguen de la mayoría de las demás gemas y vidrios amarillos. Un índice de refracción cercano a 1,46, que puede medirse con un refractómetro gemológico estándar, lo separa con claridad de la calcedonia, el citrino y el vidrio corriente, a 1,52. Comparar una pieza candidata con un ejemplar de referencia de procedencia documentada sigue siendo la prueba de campo más sencilla (y las propiedades ópticas y físicas que distinguen los vidrios naturales de las sílices criptocristalinas se tratan en nuestra guía de identificación de rocas). El mercado es pequeño, y la mayor parte del campo de dispersión se encuentra en un remoto desierto egipcio sujeto a permisos y restricciones de seguridad, pero a lo largo del último siglo se ha recogido material suficiente para llenar vitrinas de museos de todo el mundo.
Hay además un contexto planetario más amplio. La Tierra es uno de los pocos cuerpos rocosos del sistema solar en los que el vidrio de impacto se meteoriza hasta desaparecer en unos pocos millones de años. En Marte, los orbitadores han identificado por espectroscopía vidrios de impacto en la superficie; la superficie de la Luna es un archivo de aglutinados de impacto de 4.500 millones de años; la superficie de Mercurio, densamente craterizada, alberga presumiblemente material comparable. La física de milisegundos que crea una tectita deja huellas geoquímicas que pueden leerse décadas después de que alguien recogiera la roca por primera vez, a veces un topógrafo que confundió el primer fragmento con el fondo de una botella.
De vuelta al pectoral
El escarabajo es pequeño. El cuerpo mide apenas unos centímetros de ancho. Está montado, con sus alas desplegadas de oro y lapislázuli incrustado, en un pectoral que se guardó en un cofre envuelto en lino en la Cámara del Tesoro de un rey adolescente muerto hacia el 1323 a. C., un rey enterrado con un puñal de hierro meteorítico junto al muslo y, en la cámara contigua, un fragmento de un asteroide que explotó, tallado con la forma del sol naciente.
Nadie en la Tebas de la dinastía XVIII sabía qué era aquella piedra amarilla. Carter, tres mil años después, tampoco lo supo: la registró como calcedonia y así la dejó. La pieza permaneció en el Museo Egipcio de El Cairo setenta y tres años antes de que Vincenzo de Michele midiera su índice de refracción. Las mediciones de electrones retrodispersados de Aaron Cavosie, que acabarían vinculando el material original del vidrio con un impacto a hipervelocidad en el desierto del Eoceno, a unos mil kilómetros al oeste de la tumba, aún tardarían veintiún años en llegar cuando de Michele publicó su trabajo.
El escarabajo que descansaba sobre el pecho del rey niño está hecho de un vidrio formado 29 millones de años antes de que existiera ningún ser humano, en un continente más verde y más húmedo, que aún no tenía exactamente la forma del que conocemos. La roca original era una arenisca cuyos propios granos se habían meteorizado a partir de un basamento precámbrico formado durante la orogenia panafricana, hace unos 540 millones de años, cuando los primeros animales de concha dura empezaban a aparecer en los océanos del Ediacárico. El Sahara convirtió ese basamento en arena; la arena, en arenisca; y un asteroide convirtió la arenisca en vidrio. Un tallador del Pleistoceno convirtió un fragmento del vidrio en una lasca. Un joyero tebano convirtió la lasca en un escarabajo. Carter y sus anatomistas encontraron el escarabajo en 1925, sobre un cuerpo adherido a su ataúd. De Michele lo identificó en 1996. Cavosie lo vinculó de nuevo con el desierto en 2019.
El escarabajo amarillo es un único objeto físico continuo que ha avanzado lentamente en el tiempo desde el Eoceno tardío hasta la vitrina de El Cairo. El pectoral cuelga ahora allí, tras un vidrio de un tipo mucho más reciente, y el escarabajo sigue atrapando la luz como la atrapaba en el Gran Mar de Arena antes de que hubiera primates para verlo.
