Гипс: Это основной ингредиент гипсокартона, который часто добавляют в воду при варке светлого эля и индийского пива. Люди используют этот минерал буквально тысячи лет. Но на рубеже 21 века мир вновь оценил этот материал, когда шахтеры обнаружили несколько поразительно больших кристаллов, которые, по сути, были массивными гипсовыми столбами.
Они похоронены на глубине 984 футов (300 метров) под горой Сьерра-де-Наика в Чиуауа, Мексика. Прикрепленные к стенам и полу душной пещеры, кристаллы непрерывно росли по меньшей мере полмиллиона лет. Многие из них достаточно длинные и широкие, чтобы по ним можно было пройти, и, честно говоря, выглядят как Крепость Одиночества Супермена.
Однако не утруждайте себя сбором вещей. Посетить эти хрустальные чудеса сейчас практически невозможно. Честно говоря, это могло бы быть и хорошо; при всем своем великолепии Гигантская хрустальная пещера когда-то походила на смертельную ловушку.
Региональные линии разломов проходят прямо под горой Сьерра-де-Наика. Около 26 миллионов лет назад магма начала пробиваться к поверхности Земли через эти разломы. В конечном итоге этот процесс привел к образованию горы. Это также объясняет массивность кристаллов.
Гигантская хрустальная пещера - это U-образная впадина в известняке под Сьерра-де-Наика. Примерно 98 футов (30 метров) в длину и 33 фута (10 метров) в ширину, она была заполнена грунтовыми водами на протяжении десятков тысяч лет. Первоначально вода поднималась в отверстие из магматической камеры, расположенной глубже в Земле. Эта интрузивная вода содержала минерал ангидрит.
Сейчас при температуре 136 градусов по Фаренгейту (58 градусов Цельсия) и более ангидрит остается стабильным. Но при более низких температурах минерал может раствориться, а затем превратиться в гипс. (Кстати, это обратимое превращение.)
Магма под Гигантской Хрустальной пещерой поддерживала приятную и горячую воду в пещере. Однако в конце концов температура H2O опустилась немного ниже 136 градусов по Фаренгейту (58 градусов по Цельсию). После того, как это произошло, ангидрат начал разрушаться, наполняя воду кальцием и сульфатом. Частицы медленно начали рекомбинировать в разновидность гипса, известную как селенит.
Пещеру заполнили кристаллы селенита белого цвета. Поскольку кристаллы оставались под водой - и поскольку температура воды оставалась в пределах нескольких градусов по Фаренгейту (58 градусов Цельсия) — они могли продолжать расти непрерывно.
Конечно, кристаллы не превратились в гигантов за одну ночь. В исследовании 2011 года утверждалось, что в условиях, которые были доступны в этой пещере, потребовалось бы от 500 000 до 900 000 лет, чтобы вырастить кристалл селенита диаметром 3,2 фута (1 метр). Тем не менее, со временем многие из этих предметов достигли захватывающих размеров. Длина многих из них составляет от 13,1 до 19,6 футов (4-6 метров). Между тем, самые самые большие из них достигают 36 футов (11 метров) в длину и 3,2 фута (1 метр) в толщину.
В 1794 году старатели обнаружили серебро на горе Сьерра-де-Наика. Вскоре также появились залежи свинца, цинка и золота, а к середине 19 века на склонах начались первые горные работы. Однажды в 1910 году горнодобывающая компания "Пеньолес" обнаружила удивительную пещеру всего в 394 футах (120 метров) под поверхностью. Как и пещера гигантских кристаллов, камера, получившая название "Пещера мечей", была выложена кристаллами селенита. Но они были значительно меньше, максимум около 8,2 футов (2,5 метра) в длину.
Вероятно, они образовались таким же образом, как и более крупные кристаллы внизу. Однако Пещера Мечей, по-видимому, остывала гораздо быстрее. Это ограничило размер ее селенитовых шипов.
Сама Гигантская хрустальная пещера была найдена только в 2000 году. Горнодобывающая компания Peñoles Mining Company откачала воду, прежде чем кто-либо понял, что она полна гигантских селенитовых колонн. Братья Педро и Хуан Санчесы — двое шахтеров из организации — стали первыми людьми, которые увидели ее кристаллы, когда пешком вошли в высыхающую пещеру.
Вскоре стало ясно, что Гигантская хрустальная пещера - негостеприимное место. Температура воздуха не только поднялась до 113 градусов по Фаренгейту (47,1 градуса по Цельсию), но и уровень влажности был близок к 100 процентам. В помещении было настолько влажно, что посетитель, задержавшийся слишком надолго, рисковал, что в его легких сконденсируется жидкость. Это может привести к летальному исходу.
Сначала исследователи ограничивались 10-минутными вылазками в пещеру из обоснованных соображений безопасности. Но благодаря специально разработанным охлаждающим костюмам группы ученых в конечном итоге смогли немного продлить свои посещения. Те, кто надел эти костюмы, получили запас охлажденного, пригодного для дыхания воздуха через прилагаемые респираторы. Внезапно стали возможны экскурсии продолжительностью от 15 до 60 минут.
Директор Института астробиологии НАСА Пенелопа Бостон побывала в Гигантской хрустальной пещере в 2008 году, а затем снова в 2009 году. Она помогла обнаружить микробные формы жизни, которые были заперты внутри одного из кристаллов. Подвешенные в воздушном пузыре крошечные организмы, возможно, находились в состоянии покоя до 50 000 лет, прежде чем появились Бостон и компания.
Удаление воды из этой пещеры стало благом для научного сообщества. К сожалению, это может иметь плохие новости для самих кристаллов. В 2017 году Пеньолес остановил откачку и позволил грунтовым водам заполнить пещеру. Но до этого кристаллы почти два десятилетия находились на воздухе. Нарушило ли это их структурную целостность? Серия экспериментов с собранными образцами свидетельствует об этом. Однако теперь, когда вода вернулась, эти потусторонние кристаллы могут снова начать расти.