Phân tích mới sử dụng nhiệt lượng kế, tia X và kính hiển vi điện tử đã củng cố giả thuyết gây tranh cãi về não người hóa kính do núi lửa Vesuvius phun trào.
Nhiều năm nay, giới khảo cổ học vẫn tranh luận về giả thuyết cho rằng nhiệt độ cực cao của đám mây tro bụi do núi Vesuvius phun trào năm 79 sau Công nguyên đủ mạnh để biến não bộ của một nạn nhân thành thủy tinh. Một phân tích mới về đặc tính vật lý của vật liệu giống thủy tinh tìm thấy trong hài cốt, được công bố trên tạp chí Scientific Reports, đã mang lại thêm bằng chứng ủng hộ giả thuyết này. Như đã biết, vụ phun trào của núi Vesuvius giải phóng năng lượng nhiệt tương đương với 100.000 quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima và Nagasaki, khiến dung nham, đá bọt và tro bụi nóng bỏng phủ lên thành phố Pompeii và Herculaneum. Hầu hết các nạn nhân thiệt mạng vì ngạt thở do khí độc và tro bụi dày đặc. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2001 trên tạp chí Nature ước tính nhiệt độ của dòng chảy pyroclastic tàn phá Pompeii lên tới 500°C, đủ để giết chết người dân trong tích tắc. Năm 2018, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng người dân Herculaneum có thể cũng chịu chung số phận, với các vết nứt trên xương và “vỡ nát” hộp sọ, phù hợp với các trường hợp pháp y về hộp sọ bị vỡ do nhiệt độ cực cao. Năm 2020, một nghiên cứu tiếp theo đã cung cấp thêm bằng chứng về cái chết do nhiệt độ cực cao. Các nhà khoa học phân tích hộp sọ của một nạn nhân được khai quật từ Herculaneum vào những năm 1960. Xác chết nằm trên giường gỗ, chôn vùi trong tro núi lửa, và có dấu vết chất xám trong hộp sọ. Người này được cho là người trông coi Collegium Augustalium, một công trình công cộng thờ phụng Caesar Augustus. Thông thường, chất xám sẽ bị “xà phòng hóa” ở nhiệt độ cao, nhưng trường hợp này lại bị “thủy tinh hóa”, tức là biến thành thủy tinh. Nhiệt độ ước tính lên tới 520°C dựa trên bằng chứng từ gỗ bị cháy tại hiện trường. Cùng năm đó, các nhà khoa học tuyên bố phát hiện các tế bào thần kinh được bảo tồn trong mẫu não “thủy tinh hóa” này. Họ quan sát biểu hiện gen của các protein đã được xác định trước đó và sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để chụp ảnh chất xám và tủy sống bị thủy tinh hóa, tìm thấy các đặc điểm điển hình của hệ thần kinh trung ương người, bao gồm cả tế bào thần kinh và sợi trục chất trắng. Mặc dù mô não đôi khi được bảo quản, nhưng trường hợp não được bảo quản do núi lửa Vesuvius rất đặc biệt, cả về tuổi tác lẫn cơ chế bảo quản. Điều này đã khiến một số nhà khảo cổ học hoài nghi, đặc biệt là do dữ liệu thô chưa được công bố. Một giả thuyết khác cho rằng nạn nhân ở Herculaneum có thể bị “nướng chín” ở nhiệt độ thấp hơn. Tuy nhiên, phân tích mới sử dụng nhiều kỹ thuật như kính hiển vi điện tử quét trường phát xạ, chụp cắt lớp 3D, quang phổ Raman, quang phổ tán xạ năng lượng tia X và nhiệt lượng kế quét vi sai đã cho thấy bằng chứng thuyết phục rằng đó là chất xám người, biến thành thủy tinh hữu cơ ở nhiệt độ cao – một quá trình bảo quản chưa từng được ghi nhận trước đây ở mô động vật hay người. Các tác giả đưa ra giả thuyết: Đám mây tro bụi cực nóng đã làm nóng não nạn nhân vượt quá 510°C – nhiệt độ chuyển pha thủy tinh – gây tổn thương nặng nhưng không phá hủy hoàn toàn. Não bị vỡ thành nhiều mảnh nhỏ (phù hợp với hiện trường). Xương sọ và cột sống dày có thể đã bảo vệ phần nào khỏi nhiệt độ cực cao, trong khi mô mềm của các nạn nhân khác có thể đã bị bốc hơi. Sau khi đám mây tro bụi tan, nhiệt độ trở lại bình thường, khiến các mảnh não nguội nhanh và biến thành thủy tinh. Sau đó, các thi thể được chôn vùi bởi dòng chảy pyroclastic ở nhiệt độ thấp hơn, bảo quản phần não đã thủy tinh hóa. Đây là cách duy nhất để loại thủy tinh này được bảo tồn trong hồ sơ địa chất hoặc khảo cổ học, giải thích tại sao đây là trường hợp duy nhất và bảo tồn cấu trúc thần kinh siêu nhỏ của não.