公元79年维苏威火山爆发：一场悲剧中的罕见科学发现

公元79年，意大利维苏威火山爆发，瞬间吞噬了繁荣的庞贝古城和赫库兰尼姆古城。在对赫库兰尼姆古城一位遇难者遗骸的分析中，科学家们获得了一项令人震惊的发现：他的大脑竟然被火山灰转化成了玻璃状物质。

这起独特的“大脑玻璃化”现象是迄今为止唯一的记录。现在，研究人员已经揭示了其背后的原因和过程。

瞬间的高温与极速冷却：大脑玻璃化的秘密

研究人员表示，这位遇难者大脑的玻璃化，是由一场席卷那不勒斯海湾城市赫库兰尼姆的炽热火山灰云造成的。这场火山灰云瞬间夺走了全城居民的生命。

他们得出结论，大脑玻璃化的过程极为特殊：大脑的有机物质在极短的时间内暴露于至少510摄氏度（950华氏度）的高温之下，随后又迅速冷却，最终形成了玻璃状结构。

详细分析：揭示玻璃状碎片的物理性质

研究人员对这些玻璃状碎片进行了广泛的分析，证实了其玻璃的特性，并揭示了其物理性质。

“这种过程中形成的玻璃，使得大脑生物物质及其微观结构得以完整保存，”意大利那不勒斯费德里科二世大学的法医人类学家皮埃尔·保罗·佩特罗内说。佩特罗内是发表在《科学报告》杂志上的这项研究的领导者之一。

佩特罗内补充道：“我们所知的另一种有机玻璃，是在赫库兰尼姆和庞贝古城发现的一些罕见的木材玻璃化案例中产生的。但在世界上的任何其他案例中，从未发现过玻璃化的有机人类或动物遗骸。”

重见天日：18世纪的考古发现

维苏威火山爆发夺走了数千人的生命，并将这两座城市埋在了厚厚的火山物质和泥土之下。直到18世纪，这两座城市才被重新发现。遇难者们在瞬间死亡中被保存下来，这位大脑被玻璃化的遇难者就是其中之一。

“我看到了闪烁的玻璃状残留物”

这具遗骸最初于20世纪60年代在一座名为“奥古斯塔莱斯学院”的建筑内被发现，该建筑是专门为祭祀公元14年去世的奥古斯都皇帝而建。死者被确认为一名年轻男子，据信是学院的管理员。2018年，研究人员重新对遗骸进行了检查。

“当时我在房间里，记录躺在床上的学院管理员的烧焦的骨骼。在灯光下，我突然看到火山灰中闪烁着小的玻璃状残留物，”佩特罗内说。

“拿起其中一片碎片，它呈现出黑色，表面闪亮，非常类似于黑曜石，一种火山形成的天然玻璃，黑色且有光泽，其形成是由于熔岩的快速冷却。但是，与黑曜石不同，这些玻璃状残留物非常脆弱，容易碎裂，”佩特罗内说。

脑组织的惊人保存：揭示了神经系统的秘密

此前发表在其他科学期刊上的对该材料的分析，揭示了存在于人类脑组织中的蛋白质和脂肪酸，整个中枢神经系统得到了异常完好的保存，由神经细胞和被称为轴突的密集纤维网络连接。

火山灰云：赫库兰尼姆的“杀手”

这项研究正在加深人们对火山爆发后发生的悲剧性事件的理解。

“这项研究表明，赫库兰尼姆的‘杀手’是早期高温火山灰云的到来。这突显了理解火山灰云行为的重要性，因为它们非常危险，但目前的研究和理解仍然非常不足，”意大利罗马第三大学的火山学家和该研究的第一作者圭多·焦尔达诺说。

城市真正的掩埋发生在火山爆发的后期阶段。

“受害者遗骸的姿势表明，学院的管理员在午夜左右睡觉时，被火山爆发的第一波冲击波击中，像赫库兰尼姆的所有其他居民一样，瞬间死亡，”佩特罗内说。“在赫库兰尼姆发现的受害者的大量证据表明，所有人都瞬间死亡，所以他们没有时间注意到或遭受痛苦。”