Aastal 79 toimunud Vesuuvi vulkaanipurse on üks ajaloo kurikuulsamaid katastroofe. Purse hävitas mitu toonast Rooma impeeriumi linna, sh Pompei ja Herculaneumi. Kui Pompei mattus paksu tuhakihi alla, siis Herculaneumit tabas kõrvetavalt kuum pürokrastiline vool. Kuumadest gaasidest, tuhast ja sulakivimitest koosnev mass liikus sedavõrd kiiresti, et linnaelanikud ei jõudnud sellele õieti reageerida.

Eelnevate uuringute põhjal tõusis Herculaneumis õhutemperatuur hetkega üle 510 °C kraadi. Ohvrite veri tõusis üle keemispunkti ning nende pehmed koed hakkasid aurustuma. Ühtlasi matsid püroklastilised vood linna umbes 20 meetri paksuse vulkaanilise materjali kihi alla, mistõttu säilisid hoonete riismed ja inimeste jäänused erakordselt hästi. Herculaneumi varemed leiti alles 18. sajandil ning hooti toimuvad väljakaevamised kestavad tänapäevani.

Umbes 60 aasta eest leiti keiser Augustuse ülistamiseks ehitatud hoones asuvast puitvoodist ilmselt sealsamas valvurina leiba teeninud noormehe söestunud säilmed. Kui toona ei nähtud surnukehas midagi erilist, siis 2020. aastal avastasid teadlased eesotsas Guido Giordanoga Rooma Tre Ülikoolist koljust tumedad klaasja tekstuuriga killud. Materjali lähem analüüs näitas, et ajukoed olid muutunud klaasitaoliseks materjaliks. Nüüd õnnestus tal kolleegidega täpsemalt välja selgitada, kuidas midagi taolist üldse juhtuda sai.

Kui tavaliselt hakkab inimkeha kõrgel temperatuuril põlema, siis Herculaneumis tõusis temperatuur teadlaste sõnul sedavõrd kiiresti, et ajukude jõudis hakata sulama enne seda. Protsess sarnanes loodusliku klaasi näiteks obsidiaani tekkega. Klaas moodustub, kui liiva temperatuur kerkib väga kõrgele ning seejärel jahtub kiiresti, takistades niimoodi materjali kristalliseerumist. Sama juhtus noormehe ajukoega.

Töörühma sõnul aitas protsessile kaasa kolju paksus ja selle asend, takistades ajukoe täielikku põlemist. Nõnda saab Herculaneumi noormees minna ajalukku esimese teadaoleva vitrifikatsiooni juhtumina, mille käigus klaasistus inimese aju.

Järeldus põhineb mitmel erineval analüüsil. Eeskätt võtsid teadlased proovide keemilise koostise ja struktuuri analüüsiks appi röntgenspektroskoopia ning elektronmikroskoopia. Tulemused näitasid, et tumedad ja läikivad killud sisaldasid samu valke ning rasvhappeid, mis on iseloomulikud ajukoele. Samuti uuris töörühm, kuidas reageerib materjal eri temperatuuridele, et võrrelda seda loodusliku klaasi moodustumise protsessiga. Nad leidsid, et selle omadused vastasid vitrifikatsiooni ajal nähtavale.

Giordano esitles oma kolleegidega aju klaasistumise hüpoteesi laiemale avalikkusele juba 2020. aastal. Toona said nad aga oma kolleegidelt kõva kriitikat, sest nad ei suutnud nende arvates seda piisavalt veenvalt tõestada. Samuti ei avaldanud nad oma algseid analüüsiandmeid.

Kuigi tuhandeid inimesi tapnud Vesuuvi vulkaanipurse leidis aset pea 2000 aasta eest, pakuvad tulemused töörühma sõnul olulist õppetundi ka tänapäeval. Teadlaste sõnul ilmestab noormehe kurb saatus püroklastiliste voogude ohtlikkust ning evakuatsiooni ja kaitsemeetmete olulisust. Näiteks võiks vulkaaniliste piirkondade hooneid paremini kohandada kuumakindlateks varjenditeks.

Uuring ilmus ajakirjas Scientific Reports.