Những hiện tượng kỳ bí khiến khoa học đau đầu tìm lời giải

Có những hiện tượng tự nhiên vẫn đứng đó thách thức lăng kính khoa học và trí tuệ hữu hạn của con người.

“Cát hát” – Giai điệu bí ẩn từ sa mạc

Hãy hình dung một bản giao hưởng không nhạc cụ, không nghệ sĩ chỉ có gió và cát đó là hiện tượng “cát hát” một trong những âm thanh kỳ bí và quyến rũ nhất của tự nhiên, vang vọng từ các cồn cát ở Đôn Hoàng (Trung Quốc) đến những sa mạc ở Ai Cập hay California.

Khi hàng triệu hạt cát với kích thước và thành phần silica đặc thù trượt xuống sườn dốc chúng tạo ra một âm thanh trầm hùng, rung động, đôi khi du dương như tiếng vĩ cầm, lúc lại ngân nga như một dàn hợp xướng.

Âm thanh khi thì réo rắt, khi lại gầm gừ đáng sợ, như tiếng vọng từ một thế giới khác.

Xuyên suốt lịch sử, những nhà thám hiểm gan dạ từ Marco Polo đến Bertram Sidney Thomas, đã mang về những câu chuyện kinh ngạc về những giai điệu bí ẩn này, đôi khi được gán cho những linh hồn sa mạc hay các thực thể huyền bí. Người bản địa giải thích đó là cách các linh hồn địa ngục trò chuyện.

Âm thanh khi thì trầm hùng, khi thì đáng sợ phát ra từ phía sau những đồi cát trên sa mạc (Ảnh minh họa: Getty).

Khoa học hiện đại đã chỉ ra ma sát giữa các hạt cát, sự cộng hưởng của lớp cát ẩm hay chuyển động không khí qua khe hở là những yếu tố có thể tạo ra âm thanh.

Thế nhưng một câu hỏi lớn vẫn còn đó.

Tại sao những rung động rời rạc từ vô số hạt cát lại có thể hòa quyện thành một giai điệu có cấu trúc, với tần số và hòa âm nhất định, đặc biệt khi điều kiện thời tiết (nắng, gió nhẹ, độ khô của cát) thuận lợi?

Cơ chế chính xác biến chuyển động hỗn loạn thành một “bản nhạc” tự nhiên vẫn là một nốt lặng đầy thách thức.

Hồ nước màu hồng

Như một viên kẹo dâu khổng lồ giữa đại dương xanh thẳm, đó chính là hồ Hillier , một trong những kỳ quan thiên nhiên kỳ ảo và bí ẩn nằm trên đảo Middle, hòn đảo lớn nhất thuộc quần đảo Recherche ngoài khơi Tây Úc.

Màu hồng đặc biệt của hồ Hillier vẫn là điều bí ẩn mà chưa nhà khoa học nào lý giải được (Ảnh: Getty).

Nhiều nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng chính các loài vi sinh vật ưa mặn như Dunaliella salina và Halobacteria là những “họa sĩ” tài ba đã tô nên màu sắc kỳ diệu này. Một giả thuyết khác lại nghiêng về một loài vi khuẩn màu đỏ nào đó trú ngụ trong lớp vỏ muối của hồ.

Điều đáng kinh ngạc là màu hồng này không phải là một hiệu ứng quang học do ánh sáng mặt trời tạo ra. Người ta đã thử lấy nước từ hồ vào thùng chứa và dù di chuyển đến đâu màu hồng đặc trưng ấy vẫn không hề thay đổi chứng tỏ màu sắc đến từ chính bản chất của nước.

Tuy nhiên, dù đã có những nghiên cứu chuyên sâu về hệ vi sinh vật trong hồ các nhà khoa học thừa nhận rằng cơ chế chính xác và sự tương tác phức tạp giữa các loài để tạo ra một màu hồng ổn định và rực rỡ đến vậy vẫn cần được khám phá thêm.

Hồ Hillier không chỉ là một cảnh quan đẹp, mà còn là một phòng thí nghiệm tự nhiên về khả năng thích nghi và tô màu của sự sống ở cấp độ vi mô.

Ngọn lửa vĩnh cửu

Ngọn lửa vĩnh cửu tại New York (Ảnh: Getty).

Tại công viên Chestnut Ridge, New York, một ngọn lửa nhỏ nhưng bền bỉ đã nhảy múa sau một bức màn nước của thác nhỏ.

Ngay tại trung tâm của dòng nước đang tuôn chảy không ngừng, một ngọn lửa vẫn bập bùng cháy, được nuôi dưỡng bởi một luồng khí metan tự nhiên rò rỉ từ một khe đá.

Thế nhưng, lớp đá phiến Rhinestreet, nơi khí metan thoát ra ở độ sâu hơn 39 mét, lại có nhiệt độ quá thấp, không đủ để hình thành khí tự nhiên theo các cơ chế địa nhiệt thông thường.

Vậy, bí mật nào ẩn giấu dưới lòng đất, cho phép đá lạnh “sinh” ra lửa? Quá trình này dường như là một hiện tượng độc nhất vô nhị, chưa từng được ghi nhận trong tự nhiên.

Nhà nghiên cứu Arndt Schimmelmann từ Đại học Indiana từng nhận định rằng, sự đặc biệt của ngọn lửa này có thể nằm ở một quá trình địa chất chưa từng được ghi nhận, một “công thức” riêng mà tự nhiên đã ưu ái ban tặng cho nơi đây.

Bất chấp những bí ẩn chưa có lời giải đáp trọn vẹn. Ngọn lửa vĩnh cửu vẫn là một minh chứng sống động cho những điều kỳ diệu và phức tạp của hành tinh chúng ta.

Vòng tròn thần tiên tại sa mạc Namib

Trên những thảo nguyên khô cằn của sa mạc Namib ở Nam Phi, tự nhiên đã vẽ nên một bức tranh trừu tượng đầy bí ẩn: Hàng nghìn “vòng tròn thần tiên”.

Đó là những mảnh đất trống trơn, hình tròn gần như hoàn hảo, có đường kính từ vài mét đến vài chục mét, được bao quanh bởi một vành đai cỏ xanh tốt.

Hình ảnh những vòng tròn bí ẩn còn được gọi là “vòng tròn thần tiên”(Ảnh: Getty).

Suốt nhiều thập kỷ, chúng đã là đối tượng của vô số cuộc tranh luận khoa học giả thuyết về loài mối cát Psammotermes allocerus gặm nhấm rễ cây từng rất phổ biến.

Gần đây, các nghiên cứu lại hướng về sự cạnh tranh nguồn nước khốc liệt giữa các loài thực vật, nơi những mảnh đất trống đóng vai trò như bể chứa nước cho thảm cỏ xung quanh, tạo nên một cơ chế tự tối ưu hóa đầy khôn ngoan.

Cũng có ý kiến cho rằng vi khuẩn hoặc độc tố từ thực vật là thủ phạm.

Dù nguyên nhân thực sự là gì những vòng tròn này vẫn minh chứng cho sự phức tạp khả năng tự tổ chức và những quy luật ngầm của hệ sinh thái mà con người vẫn chưa hoàn toàn thấu hiểu.

Dòng chảy chia đôi

Thác Devil’s Kettle trên sông Brule ở Minnesota (Mỹ) không chỉ là một cảnh quan hùng vĩ mà còn là một ảo thuật gia của tự nhiên.

Dòng Brule được chia thành hai nửa trên thác nước, trong đó nhánh bên phải đổ xuống hồ trong khi nhánh còn lại đổ vào hố Devil’s Kettle (Ảnh: Getty).

Tại đây, dòng sông đột ngột chia đôi một nhánh chảy bình thường, nhánh còn lại đổ vào một hố đá sâu và… biến mất không dấu vết. Suốt nhiều năm, người ta đã thả đủ thứ xuống hố này với hy vọng tìm ra điểm cuối của dòng nước ma thuật nhưng vô ích.

Tuy nhiên, các nhà thủy văn học gần đây đã làm sáng tỏ một phần bí ẩn bằng cách đo lưu lượng nước, họ phát hiện ra rằng lượng nước phía trên và dưới thác gần như bằng nhau.

Điều này có nghĩa là dòng nước mất tích thực ra đã tìm đường quay trở lại dòng sông chính ngay tại chân thác có lẽ qua một kênh ngầm phức tạp nào đó.

Dù vậy, việc quan sát trực tiếp và vẽ lại bản đồ chính xác của con đường tàng hình này vẫn là một thử thách.

Đèn động đất

Khi mặt đất rung chuyển dữ dội, đôi khi bầu trời đêm lại diễn ra một vũ điệu ánh sáng kỳ lạ.

Những luồng sáng hình cầu lơ lửng xuất hiện trước trận động đất năm 2008 ở Tứ Xuyên, Trung Quốc (Ảnh: YTB).

Đó là “đèn động đất” (Earthquake Lights – EQL) một hiện tượng đã được ghi nhận từ nhiều thế kỷ trên khắp thế giới, thường xuất hiện trước trong hoặc ngay sau các trận địa chấn mạnh.

Dù có vô số bằng chứng hình ảnh và lời kể, EQL vẫn là một chủ đề gây tranh cãi. Một số ý kiến cho rằng đó chỉ là sự nhầm lẫn với hiện tượng phóng điện từ đường dây bị đứt hoặc máy biến áp nổ.

Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học tin rằng EQL là có thật và đang nỗ lực tìm kiếm cơ chế vật lý đằng sau nó: từ sự giải phóng khí radon, hiệu ứng áp điện của đá thạch anh, đến ma sát giữa các mảng kiến tạo. Nếu giải mã được bí ẩn này, đèn động đất có thể trở thành một công cụ cảnh báo sớm thảm họa vô giá.

Hố Savonoski

Giữa vùng đất Alaska hoang sơ, Đài tưởng niệm Quốc gia Katmai ẩn chứa một cấu trúc địa chất khiến ai cũng phải trầm trồ: Hố Savonoski. Nhìn từ trên cao, hố Savonoski mang dáng dấp điển hình của một miệng hố va chạm thiên thạch tròn và sâu. Giả thuyết về một thiên thạch ngoài không gian lao xuống Trái Đất từng là một hướng điều tra chính.

Tuy nhiên, bất chấp những cuộc khảo sát rộng rãi vào những năm 1960 và 1970, các nhà địa chất đã không tìm thấy bất kỳ bằng chứng thuyết phục nào về vật liệu thiên thạch hay đá vỡ do va chạm bên trong hoặc xung quanh miệng hố. Không có mảnh vỡ nào cho thấy một vụ nổ đã làm bắn vật liệu ra xa vị trí tiếp đất.

Miệng hố Savonoski ở Alaska (Ảnh: Getty).

Một giả thuyết khác, không kém phần hấp dẫn, cho rằng hố Savonoski có thể là một hồ maar – một loại miệng núi lửa đặc biệt hình thành khi magma nóng chảy dâng lên từ sâu trong lòng đất và tiếp xúc với mạch nước ngầm.

Sức nóng của magma khiến nước sôi dữ dội, tạo ra một vụ nổ hơi nước khổng lồ, để lại một vùng trũng rộng lớn thường chứa đầy nước.

Điều khiến việc giải mã trở nên phức tạp hơn là Hố Savonoski đã trải qua ít nhất một sự kiện băng hà lớn kể từ khi nó hình thành. Cách đây khoảng 14.700 đến 23.000 năm, khi các sông băng khổng lồ bao phủ vùng tây nam Alaska, chúng có thể đã “nuốt chửng” miệng hố, bào mòn và cuốn trôi đi mọi bằng chứng rõ ràng về nguồn gốc thực sự của nó.

Dù các nhà khoa học đồng ý rằng Savonoski có khả năng là một miệng hố va chạm hoặc một hồ maar, sự thiếu vắng bằng chứng địa chất trực tiếp khiến câu trả lời cuối cùng vẫn còn bỏ ngỏ.