Ngày thiên thạch to bằng thành phố đâm vào Trái Đất 66 triệu năm trước

Các nhà khoa học vừa công bố kết quả nghiên cứu về những giờ phút đầu tiên sau khi siêu thiên thạch 66 triệu năm trước va chạm với Trái Đất và gây nên thảm họa diệt chủng toàn cầu.

Các nhà khoa học vừa phân tách được những dữ liệu địa chất độc nhất vô nhị, ghi lại cụ thể ngày tồi tệ nhất trong lịch sử của Trái Đất.

Gần 66 triệu năm trước, một thiên thạch với kích thước bằng cả thành phố – 80 km – đã đâm vào bề mặt Trái Đất, giết sạch toàn bộ khủng long và gần 3/4 sự sống trên hành tinh. Những dấu tích của thiên thạch này được các nhà khoa học công bố ngày 9/0, sau quá trình khoan nghiên cứu ở hố Chicxulub ngoài khơi Mexico.

Kết quả nghiên cứu hé lộ lát cắt địa chất một mảnh vỡ của thiên thạch, qua đó các nhà khoa học có thể tái hiện thời khắc diễn ra vụ vu chạm đã khởi đầu thảm họa diệt chủng toàn cầu.

Giàn khoan thu thập và phân tích địa chất của dự án nghiên cứu khe nứt Chicxulub. Ảnh: AFP.

Thước phim quay chậm của ngày đầu thảm họa

Nghiên cứu được đăng tải trên Kỷ yếu Học viện Khoa học Quốc gia. Trưởng nhóm khoan là nhà địa-vật lý học Sean Gulick tại Đại học Texas, đồng chủ nhiệm của dự án nghiên cứu trị giá 10 triệu USD.

“Phát hiện này kể lại cho chúng ta những gì xảy ra bên trong hố thiên thạch vào ngày thảm họa giết chết tất cả khủng long”, nhà địa chất học Jay Melosh, chuyên gia tại Đại học Purdue về các tác động của vụ va chạm thiên thạch cổ đại, nhận định. “Toàn bộ sự kiện đã được ghi lại trong lõi của khe nứt”.

Các nhà khoa học làm việc trên một tàu khoan thăm dò mang tên Lifeboat Myrtle, neo ngoài khơi bờ biển Mexico, gần cảng Progreso. Lần khoan đầu tiên hướng đến vành đai trong của khe nứt được thực hiện vào năm 2016.

Điểm khoan mục tiêu nằm sâu dưới đáy biển và bị chôn vùi dưới gần 460 m đá vôi, vốn hình thành hàng triệu năm sau vụ va chạm.

Các nhà khoa học nghiên cứu dữ liệu địa chất như một cách để “giải nén ” thời gian, phân tích những lớp vật chất hình thành chồng lấn và tích tụ qua hàng nghìn năm. Trong trường hợp của khe vực Chicxulub, hàng trăm mét trầm tích đã tích tụ với tốc độ chóng mặt do cú va chạm của thiên thạch. Lát cắt địa chất trở thành một thước phim quay chậm, ghi lại hết các tác động của thiên thạch từ một camera tốc độ cao.

“Chúng tôi ghi nhận được 130 m trầm tích hình thành chỉ trong một ngày. Chúng tôi có thể đọc được những diễn biến trong từng phút và từng giờ. Điều này thật tuyệt vời”, Gulick cho biết.

Dung nham bắn cao hơn cả đỉnh Everest

Những mẫu hóa thạch ghi lại dấu vết vụ nổ làm tan chảy đất đá, những trận động đất kinh hoàng, sóng thần, lở đất và cháy rừng sau khi thiên thạch khổng lồ va chạm với bề mặt Trái Đất, tạo nên một hố khổng lồ rộng hơn 160 km và sâu hơn 19 km.

Từ lớp trầm tích, các nhà khoa học tìm ra được bằng chứng hóa học cho thấy vụ nổ thiên thạch đã giải phóng vào bầu khí quyển hàng trăm tỷ tấn sulfur từ đất đá đại dương bị nghiền nát. Nó gây nên mùa đông toàn cầu trong nhiều thập kỷ.

Bản vẽ mô phỏng sự hình thành của hố Chicxulub sau khi thiên thạch va chạm với bề mặt Trái Đất, ngoài khơi bán đảo Yucatan của Mexico. Ảnh: AAAS.

Theo các nhà khoa học, trong những giây đầu tiên sau khi va chạm, thiên thạch khoét vào lòng đất một hố sâu từ 40-50 km, tạo thành “vạc dầu sôi” khổng lồ bằng đất đá nóng chảy và hơi nước với nhiệt độ kinh hoàng.

Phản lực từ vụ va chạm bắn đất đá nóng chảy vào không trung và tạo thành một đỉnh núi còn cao hơn Everest. Cấu trúc đất đá chỉ ít phút sau đổ sụp xuống, gây nên những đợt sóng dung nham khổng lồ lan rộng. Khối vật chất nóng chảy dần rắn lại vào tạo thành một vòng tròn khổng lồ nhô cao khỏi địa hình khu vực và bao quanh hố thiên thạch.

Khoảng 20 phút sau, nước biển bắt đầu chảy trở về điểm va chạm, cuốn theo những khối đất đá bị phá vỡ sau vụ nổ và bao phủ bề mặt bức tường thành vừa được tạo ra. Trong những tiếng đồng hồ kế tiếp, những đợt sóng lớn mang theo mảnh thủy tinh núi lửa và đá vụn phủ lên bề mặt những ngọn núi ngầm một lớp đá suevite với kim cương li ti.

Lượng vật chất phủ trên bề mặt khe nứt tăng lên theo từng giờ. Nằm ở tầng trên cùng của lát cắt, các nhà khoa học còn tìm thấy được dấu vết của vật chất hữu cơ và than đá.

“Chúng tôi nghĩ những vật chất và mảnh than đá li ti là do sóng thần cuốn về từ đất liền. Rõ ràng lục địa khi đó đang bị thiêu rụi”, Gulick cho biết.

Cảnh giác với các thiên thạch sát thủ

Việc quỹ đạo bay của Trái Đất và di chuyển của các thiên thạch giao nhau là một hiện tượng vũ trụ không thể tránh khỏi.

Năm 2013, một sao băng nhỏ với đường kính gần 30 m và trọng lượng gần 13.000 tấn đã phát nổ ngay trên bầu trời nước Nga. Vụ việc gây thiệt hại cho 7.200 tòa nhà và khiến gần 1.400 người bị thương.

Hình ảnh mô phỏng lại vụ va chạm giữa Trái Đất và thiên thạch với đường kính gần 80 km đã gây ra thảm họa diệt chủng toàn cầu và khai tử loài khủng long. Ảnh: NASA.

Sau khi phát hiện được khe nứt Chicxulub năm 1970 và hiểu được tác động kinh hoàng từ vụ va chạm hàng chục triệu năm trước, các nhà nghiên cứu thiên văn và Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã xây dựng bản đồ quỹ đạo các thiên thạch cùng mưa sao băng gần Trái Đất để dự đoán nguy cơ va chạm.

NASA đang lên kế hoạch cho một sứ mệnh không gian vào năm 2021 hướng đến thiên thạch mang tên Didymos. Các nhà khoa học muốn thử nghiệm những biện pháp an toàn nhằm thay đổi hướng bay của một sao chổi hay thiên thạch đe dọa Trái Đất trong tương lai.

Những chuyên gia tại NASA nói cho đến nay họ vẫn chưa phát hiện thiên thạch nào có kích thước đáng kể và đủ nguy cơ đe dọa hủy diệt sự sống trên Trái Đất. Thiên thạch từng gây nên thảm họa diệt chủng và giết toàn bộ khủng long trên hành tinh có đường kính hơn 80 km và xác suất xảy ra những vụ va chạm như vậy cách nhau đến hàng tỷ năm.

“Va chạm với thiên thạch là một phần cuộc sống trên hành tinh của chúng ta, nhưng hiện không có thiên thạch lớn nào có hướng bay giao với quỹ đạo Trái Đất”, nhà địa-vật lý học Jay Melosh cho biết.

Theo Zing.vn/Wall Street Journal