Bí mật của dòng sông ngọc lam huyền ảo từng “đánh lừa” các nhà khoa học

Màu xanh lam huyền bí của dòng sông này từng là một bí mật không có lời giải.

Río Celeste, một dòng sông dài 14km ở tỉnh Alajuela, Costa Rica, đã từng là một bí ẩn thú vị đối với các nhà khoa học trong suốt nhiều năm trời vì màu nước xanh ngọc lam kì lạ của nó. Phải đến bốn năm trước đây, người ta mới khám phá ra được bí mật của nó, và thật ra màu nước đó không phải là xanh lam như họ vẫn tưởng.

Màu ngọc lam huyền ảo của Río Celeste đã từng là bí ẩn suốt nhiều năm trời trong giới khoa học.

Các giả thuyết xung quanh màu xanh lam của Río Celeste đã khiến các nhà khoa học tranh cãi trong nhiều năm, nhưng không có ai có thể đưa ra đủ bằng chứng để phá giải “câu đố tự nhiên” này.

Một số người cho rằng màu sắc độc đáo của nó được gây ra bởi lượng đồng lớn, nhưng các cuộc xét nghiệm cho thấy không có chất đồng ở trong nước. Có người lại lý luận rằng đó là do các chất hóa học như canxi cacbonat và lưu huỳnh, một số thậm chí còn viện cớ do sông Río Celeste nằm gần ngọn núi lửa Tenorio.

Tất cả mọi người đều tin rằng phải có một phản ứng hóa học đặc biệt đã khiến nước sông có màu xanh ngọc lam như vậy, mà không hề nghĩ đến việc có thể nó chỉ là ảo ảnh thị giác mà thôi.

Hóa ra nguyên nhân lại không nằm ở các phản ứng hóa học có trong nước.

Phải đến năm 2013, một nhóm các nhà khoa học đến từ Đại học Costa Rica và Đại học Quốc gia Costa Rica, sau khi lấy mẫu nước từ sông Río Celeste và hai nhánh của nó là Quebrada Agria và Río Buena Vista, đã phát hiện ra sự thật. Điều đầu tiên khiến họ chú ý đó là trong khi nước của sông Río Celeste có màu xanh ngọc lam rất đậm, các mẫu nước họ thu được trong ống nghiệm lại hoàn toàn trong suốt. Điều tương tự cũng xảy ra đối với các mẫu nước lấy từ hai nhánh sông của Río Celeste, và các cuộc phân tích cũng không cho thấy có bất cứ phản ứng hóa học đặc biệt nào.

Mẫu nước thu được ở sông Río Celeste và ở hai nhánh sông của nó đều trong suốt, trái ngược với màu xanh lam khi nhìn ngoài đời thực.

Điều thú vị hơn nữa là, Río Celeste chỉ có màu xanh lam trong một đoạn dài 14 km, sau đó nó cũng có màu trong suốt như các con sông khác. Chính vì lí do này, đoạn sông có màu còn được gọi là “Khúc sông nhuộm” (El Teidero).

Cộng thêm việc nước sông chỉ có vẻ ánh lên màu xanh lam ở đáy, các nhà khoa học Costa Rica đã bắt đầu nghĩ đến khả năng ảo ảnh thị giác. Họ nhận thấy có một lớp chất màu trắng bao phủ phần đất đá ở dưới đáy sông Río Celeste, và khi kiểm tra hai nhánh sông của nó, họ phát hiện ra Quebrada Agria chỉ có một lượng rất nhỏ loại chất đó, tuy nhiên Río Buena Vista thì chứa rất nhiều.

“Khúc sông nhuộm xanh” dài 14km có chứa rất nhiều một loại khoáng chất đặc biệt, thứ tạo nên màu xanh lam của nước.

Khi phân tích hợp chất này dưới kính hiển vi điện tử trong phòng thí nghiệm UCR, các nhà khoa học đã xác định đây là một khoáng chất cấu tạo từ nhôm, silicon và oxy, gọi là aluminosilicate, thứ mà nếu nằm trong nước, nó có thể phản xạ lại ánh sáng mặt trời và đánh lừa đôi mắt khiến người ta tưởng nước có màu xanh ngọc lam.

“Ánh nắng mặt trời bao gồm chuỗi phổ quang ánh sáng rất rõ nét, tương tự như bảy sắc cầu vồng mà ta nhìn thấy sau mưa. Với bất cứ con sông nào khác, ánh nắng đi xuyên qua đến một độ sâu nhất định và không có màu nào bị khúc xạ nên sẽ phản xạ ngược lại bề mặt nước, nên sông thường có màu trong suốt. Trong khi đó, nước sông Río Celeste lại cho phép một số sóng ánh sáng mặt trời đi qua, còn riêng dải sóng màu xanh lam sẽ bị phản xạ. Vì vậy nước sông mới có màu xanh lam nếu nhìn bằng mắt thường”, theo bài báo được đăng trên The Costa Rica Star vào năm 2013.

Chất aluminosilicat đã phản xạ lại duy nhất ánh sáng xanh và vì thế ta mới tưởng nước sông có màu xanh ngọc lam.

Dù thế, vẫn còn một vấn đề nữa cần phải giải quyết. Đó là nếu nhánh sông Río Buena Vista cũng có nhiều chất aluminosilicate, tại sao nước ở đó lại hoàn toàn trong suốt, chứ không hề có màu xanh lam như sông Río Celeste?

Hóa ra vấn đề nằm ở kích cỡ của các hạt phân tử. Khi phân tích mẫu nước từ nhánh sông và từ dòng sông chính, các nhà khoa học đã phát hiện ra các hạt aluminosilicate ở Río Buena Vista có kích cỡ 183 nanomet, còn ở sông Río Celeste thì chúng lớn hơn nhiều, khoảng 566 nanomet.

Một yếu tố quan trọng khác chính là kích cỡ của các hạt aluminosilicate.

“Việc gia tăng kích cỡ phân tử chính là nguyên nhân làm phân tán ánh sáng mặt trời, đặc biệt nó chỉ xảy ra ở vùng ánh sáng xanh lam của dải sáng nhìn thấy được. Vì vậy đó là lí do tại sao chúng ta có thể nhìn thấy màu xanh nhạt tuyệt vời của Río Celeste”, theo lời Tiến sĩ Max Chavarría Vargas, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu khoa học về màu nước của sông Río Celeste.

“Đây chính là một trong số những điều đặc biệt của tạo hóa khi một sông cũng chứa các khoáng chất ở kích cỡ nhất định nhưng con sông kia lại có tính axit nhiều hơn và vì thế các khoáng chất lại lớn hơn”.

Tính đến nay, chưa có dòng sông nào có hiện tượng nước màu xanh lam thú vị như ở Río Celeste. Điều này càng làm tăng sự độc đáo có một không hai của con sông này.

Khánh Linh / Theo Trí Thức Trẻ