Vụ nổ Tunguska và những giả thuyết còn tranh cãi

12:38 14/12/2018
Vụ nổ Tunguska được coi là mạnh nhất từng được ghi nhận trong lịch sử, phóng ra khối năng lượng gấp 185 lần quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima (có một số ước tính cho rằng còn cao hơn thế). Thậm chí, một loạt rung chấn mạnh còn được ghi nhận ở những nơi cách rất xa, như nước Anh.

Thế nhưng hơn 100 năm sau, các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục đặt câu hỏi: điều gì đã xảy ra vào ngày định mệnh đó? Nhiều người tin một thiên thạch hay sao chổi gây ra vụ nổ. Tuy nhiên, hầu như không có mấy dấu vết về vật thể lớn từ vũ trụ được tìm thấy.

1.Vào ngày 30-6-1908, một vụ nổ xé toang không trung bên trên vùng rừng núi hẻo lánh ở Siberia, gần sông Podkamennaya Tunguska. Quả cầu lửa được cho là rộng đến 50-100m trùm xuống diện tích 2.000km2 rừng Taiga và quật đổ chừng 80 triệu thân cây. Mặt đất rung chuyển tại thị trấn gần nhất, cách đó chừng 60km. Các cửa sổ nát vụn. Người dân địa phương cảm nhận được sức nóng từ vụ nổ và một số người bị thổi tung lên khỏi mặt đất. May mắn là tại nơi xảy ra vụ nổ khủng khiếp hầu như không có người ở.

Không có tường thuật chính thức về con số tử vong ở người. Hàng trăm con tuần lộc bị thiêu cháy chỉ còn trơ những bộ xương sém đen. Một nhân chứng mô tả "bầu trời bị chia đôi, và cao phía trên khu rừng, toàn bộ vùng trời phía Bắc dường như rực lửa...". Vùng Tunguska của Siberia nước Nga là nơi hẻo lánh có thời tiết cực đoan với mùa đông dài khắc nghiệt và mùa hè rất ngắn ngủi.

Khi vụ nổ xảy ra, không có ai tới tận nơi để điều tra - theo Natalia Artemieva, nữ tiến sĩ Viện Khoa học Hành tinh (PSI) ở Tucson bang Arizona (Mỹ). Mãi đến năm 1927, một nhóm nghiên cứu của Nga do Leonid Kulik thực hiện chuyến đi tới khu vực. Kulik tình cờ đọc được một đoạn mô tả về sự kiện xảy ra trước đó 6 năm, và thuyết phục được giới chức Nga rằng việc có một chuyến đi như vậy là điều đáng làm.

Khi Kulik đến nơi, những tổn hại vẫn hiển hiện rõ nét. Ông tìm thấy  hàng loạt cây cối bị san phẳng trên một khu vực rộng lớn trải rộng chừng 50km với hình dạng giống như con bướm. Ông đưa ra giả thuyết về hiện tượng sao sa nổ trong bầu khí quyển. Nhưng điều làm ông thấy thách thức là không có miệng hố nào được tạo ra do vụ nổ, hay nói rõ hơn là không hề có dấu vết của sao băng còn sót lại. Để giải thích điều này, ông cho rằng nền đất như đầm lầy quá mềm để bảo tồn những gì đâm lao xuống, và những mảnh vụn từ vụ va đập đó đã bị chôn vùi. Nhưng về sau, các nhà nghiên cứu người Nga khác cho rằng sao chổi, chứ không phải sao băng, đã gây ra các thiệt hại.

Hiện thời vẫn chưa biết được vụ nổ Tunguska do sao chổi hay thiên thạch gây ra.

Sao chổi chủ yếu được tạo thành từ băng đá, khác với sao băng được hình thành từ đá, cho nên việc không tìm thấy các mảnh đá từ vũ trụ đâm xuống là điều có thể giải thích được. Băng đá sẽ bốc hơi khi lao vào bầu khí quyển của Trái Đất, và tiếp tục bốc hơi khi lao xuống mặt đất. Nhưng, cuộc tranh luận chưa kết thúc ở đó. Bởi người ta không xác định được chính xác đặc tính của vụ nổ, cho nên các giả thuyết lạ lùng khác tiếp tục được đưa ra.

2. Một số người cho rằng vụ nổ Tunguska có thể là do hậu quả của việc vật chất và phi vật chất va đập vào nhau. Một giả thuyết khác cho rằng đó là một vụ nổ hạt nhân. Một ý tưởng khác lập dị hơn đề cập đến một con tàu không gian của người ngoài hành tinh đáp xuống Hồ Baikal tìm nước ngọt! Thực ra, chẳng giả thuyết nào trong số đó hợp lý.

Trong cuộc thám hiểm năm 1958, một nhóm nhà nghiên cứu phát hiện một số dấu vết rất nhỏ còn sót lại về chất silicate và magnetite ở khu vực. Kết quả phân tích cho thấy chúng có tỷ lệ nickel rất cao - một đặc tính của đá sao băng. Cuối cùng, giả thuyết về sao băng có vẻ chính xác.

Một bài viết công bố trên tạp chí Nature năm 1973 nhận định một hố đen đâm lao vào Trái Đất gây ra vụ nổ. Giả thuyết này nhanh chóng bị những người khác bác bỏ. Natalia Artemieva bình luận rằng các ý tưởng như thế chỉ đơn giản là sản phẩm phụ của tâm lý con người hay nói cách khác là "con người ta thích những thứ bí mật". Nhưng, Artemieva cũng chỉ trích giới khoa học cần phải phần nào chịu trách nhiệm, vì đã để thời gian trôi qua quá lâu mới tiến hành phân tích địa điểm xảy ra vụ nổ.

Các nhà khoa học cũng lo ngại về các khối thiên thạch to lớn có khả năng hủy diệt Trái Đất - giống như trường hợp thiên thạch Chicxulub hầu như đã tiêu diệt giống loài khủng long gần 70 triệu năm về trước. Đến năm 2013, một nhóm nhà nghiên cứu - do tiến sĩ Victor Kvasnytsya Viện Khoa học Quốc gia Ukraina (NASU) dẫn đầu - phân tích các mẫu đá vi mô thu thập được từ nơi xảy ra vụ nổ. Các mẩu đá có nguồn gốc từ sao băng.

Đáng chú ý là các mẫu vật mà họ phân tích được lấy từ lớp than bùn có từ năm 1908. Các mẫu vật có dấu vết một loại khoáng chất carbon gọi là lonsdaleite - thành tố có cấu trúc tinh thể hầu như giống với kim cương. Người ta tin rằng khoáng chất đặc biệt này được hình thành khi một cấu trúc có chứa graphite, chẳng hạn như sao băng, đâm lao vào Trái Đất.

Vấn đề chính ở đây, theo Kvasnytsya, là các nhà nghiên cứu đã dành quá nhiều thời gian tìm kiếm những tảng đá to và "điều cần thiết là phải đi tìm những mẩu rất nhỏ" - chẳng hạn như những mẩu mà nhóm của ông đã nghiên cứu.

3. Nhưng đó chưa phải là kết luận rõ ràng. Các trận mưa sao băng xảy ra khá thường xuyên cho nên có nhiều trận nhỏ đã để lại một số vết tích nào đó trên mặt đất mà người ta không biết. Những mẫu vật có nguồn gốc sao băng rất có thể có nguồn gốc từ một trong những trận mưa sao băng đó.

Một số nhà nghiên cứu cũng tỏ ra nghi ngờ mẫu bùn thu được đúng là lớp đã tồn tại từ năm 1908. Ngay cả Artemieva cũng tuyên bố bà cần phải sửa lại các mô hình chính mình đã tạo dựng nhằm hiểu rõ hơn về sự vắng mặt hoàn toàn của thiên thạch tại Tunguska. Phù hợp với những quan sát ban đầu của Leonid Kulik, ngày nay các nhà khoa học đạt được sự đồng thuận rằng vụ nổ Tunguska xảy ra do một thực thể lớn từ vũ trụ - chẳng hạn như thiên thạch hoặc sao chổi gây ra khi lao vào bầu khí quyển của Trái Đất. Hầu hết các thiên thạch khá ổn định trong các quỹ đạo, trong khi nhiều khối được tìm thấy trong vòng thiên thạch nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc.

Các thiên thạch được tin là va vào Trái đất ngày càng thường xuyên hơn.

Tuy nhiên, "nhiều phản ứng lực hấp dẫn có thể khiến chúng thay đổi quỹ đạo một cách kịch tính hơn" - theo giáo sư Gareth Collins, Đại học Hoàng gia London (Anh). Thỉnh thoảng các thực thể đá này đi vào quỹ đạo Trái Đất và có thể tạo ra sự va đập. Có những lúc khối thiên thạch đi vào vùng khí quyển Trái Đất và bắt đầu tan vỡ thành từng mảnh, được gọi là sao băng.

Điều khiến sự kiện Tunguska gây tác động khủng khiếp do bởi đây là một vụ nổ cực hiếm - sự kiện mà các nhà nghiên cứu mô tả là "triệu tấn" do khối năng lượng sinh ra lớn tương đương chừng 10-15 triệu tấn thuốc nổ TNT mặc dù có những ước đoán còn đưa ra con số cao hơn thế. Đây cũng là lý do khiến sự kiện Tunguska thậm chí còn gây khó hiểu hơn nữa.

Theo Artemieva, có những giai đoạn rõ ràng đã diễn ra - điều mà bà đã mô tả trong bản đánh giá được công bố trên Annual Review of Earth and Planetary Sciences (tạp chí khoa học chuyên về Trái Đất và Hành tinh) hồi nửa đầu năm 2016. Đầu tiên, thực thể vũ trụ đi vào bầu khí quyển của chúng ta với vận tốc khoảng 15 đến 30km/giây. May mắn là bầu khí quyển bảo vệ chúng ta rất tốt.

Bill Cooke, nhà nghiên cứu đứng đầu Cơ quan Môi trường Thiên thạch (MEO) thuộc Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), nhận định: "Nó sẽ làm vỡ thành các khối đá có kích thước nhỏ hơn chiều dài một sân bóng đá. Hầu hết mọi người nghĩ rằng chúng từ không gian lao đến và để lại một miệng hố, và sẽ có một khối đá lớn bốc khói nghi ngút trên mặt đất. Sự thực là mọi thứ diễn ra theo chiều ngược lại".

Bầu khí quyển thông thường sẽ làm khối đá vỡ ra ở độ cao vài ki lô mét phía trên bề mặt Trái Đất, tạo thành một cơn mưa các khối đá nhỏ hơn, và khi xuống đến mặt đất thì chúng đã nguội. Trong vụ Tunguska, sao băng rơi xuống hẳn phải rất mong manh, hoặc vụ nổ phải rất mạnh, khiến toàn bộ các vết tích của nó đều bị xóa sổ khi còn cách Trái Đất 8-10km. Tiến trình này giải thích cho giai đoạn thứ 2 của sự kiện.

Bầu khí quyển khiến thực thể bốc hơi thành những mẩu nhỏ, cùng lúc đó năng lượng động lực học rất mạnh cũng chuyển hóa chúng thành nhiệt. "Tiến trình này tương tự như một vụ nổ hóa chất. Trong các vụ nổ mang tính quy ước, năng lượng hóa chất hoặc hạt nhân được chuyển thành nhiệt", Artemieva lập luận. Nói cách khác thì bất kỳ thứ gì còn sót lại của bất kỳ vật thể nào đi vào vùng khí quyển của Trái Đất đều bị biến thành bụi sao chổi trong tiến trình này. Nếu những sự kiện diễn ra theo cách này thì ta có thể giải thích được lý do thiếu vắng những khối thực thể lớn rơi từ vũ trụ xuống khu vực. Kvasnytsya cho rằng: "Rất khó tìm được một hạt ngũ cốc chỉ dài độ 1 millimet giữa một khu vực rộng lớn. Cần phải tìm kiếm trong bùn". 

Do vật thể lao vào bầu khí quyển và bị vỡ vụn ra, nhiệt lượng to lớn sinh ra từ đó đã tạo thành những cơn sóng mà người ta có thể cảm nhận được từ cách đó hàng trăm ki lô mét. Khi đợt bùng phát không khí này tấn công mặt đất, nó đã quật ngã toàn bộ cây cối trong phạm vị gây ảnh hưởng. Artemieva cho rằng đã có một cột khói khổng lồ được hình thành từ dòng khí thẳng đứng, và tiếp đến là một đám mây "có đường kính hàng ngàn ki lô mét".

4.Nhưng câu chuyện về Tunguska vẫn chưa kết thúc. Ngay cả bây giờ, một số nhà nghiên cứu khác đã đưa ra ý kiến rằng chúng ta đã bỏ lỡ mất một manh mối hiển nhiên có thể giúp giải thích mọi chuyện. Vào năm 2007, một nhóm nhà khoa học Italy cho rằng một hồ nước nằm cách đó 8km về phía Tây-Bắc của trung tâm vụ nổ có thể là một miệng hố được tạo ra từ tác động của nó. Theo họ, Hồ Cheko không hề được ghi nhận trong các bản đồ trước khi xảy ra vụ việc.

Giáo sư Luca Gasperini, Đại học Bologna (Italy) - người đã tới hồ này vào cuối thập niên 1990 - cho rằng khó có thể giải thích được nguồn gốc của hồ nước này bằng cách nào khác: "Nay chúng tôi tin chắc rằng nó được hình thành do tác động của vụ nổ, không phải là từ chính Tunguska mà là từ một mảnh văng ra từ khối thiên thạch trong vụ nổ". Gasperini tin chắc một mảnh thiên thạch lớn nằm sâu 10 mét bên dưới đáy hồ bị vùi dưới lớp trầm tích.

Mặc dù giả thuyết của Gasperini bị nhiều người chỉ trích gay gắt nhưng ông vẫn hy vọng rằng rồi ai đó sẽ tìm kiếm được từ đáy hồ những dấu vết còn sót lại cho thấy nguồn gốc sao băng. Ý tưởng cho rằng Hồ Cheko được tạo thành do ảnh hưởng của vụ nổ không phải là ý tưởng được nhiều người tán thưởng. Giáo sư Gareth Collins cũng không tán thành ý tưởng của Gasperini.

Vào năm 2008, Collins cùng các đồng nghiệp công bố lời bác bỏ ý tưởng này, trong đó nêu rằng "các cây trưởng thành không bị ảnh hưởng gì" ở gần với hồ, lẽ ra đã bị xóa sổ nếu như có một khối đá lớn rơi xuống ở khu vực gần đó. Bất kể các chi tiết thu được cho đến nay là gì, cho đến nay ảnh hưởng của sự kiện Tunguska là điều người ta vẫn cảm nhận được.

Ngày nay, các nhà thiên văn học theo dõi bầu trời bằng những kính viễn vọng cực mạnh để tìm kiếm dấu hiệu về những khối đá có thể gây ra sự kiện tương tự nhằm đánh giá mức độ rủi ro mà chúng có thể gây ra cho con người.

Vào năm 2013, tại Chelyabinsk (Nga), một thiên thạch tương đối nhỏ, rộng chừng 19 mét đã gây ra sự gián đoạn. Điều này khiến các nhà nghiên cứu như Gareth Collins ngạc nhiên. Các mô hình của Collins dự đoán nó không gây ra thiệt hại nhiều như mức trên thực tế đã diễn ra: "Thách thức ở đây là tiến trình phá vỡ khối thiên thạch trong bầu khí quyển, từ việc giảm tốc, làm nó bốc hơi cho tới việc chuyển năng lượng của nó vào không trung, là một tiến trình rất phức tạp. Chúng tôi muốn hiểu rõ hơn về nó để có thể dự đoán tốt hơn về những hậu quả mà các sự kiện tương tự có thể gây ra trong tương lai".

Trước đây, người ta từng tin rằng các khối thiên thạch to cỡ như khối Chelyabinsk sẽ xuất hiện khoảng 100 năm một lần, trong lúc những sự kiện ở quy mô như Tunguska được cho là chỉ xảy ra một lần trong cả nghìn năm. Các con số dự đoán này nay đã được điều chỉnh. Thiên thạch cỡ như Chelyabinsk có thể xảy ra thường xuyên hơn, khoảng 10 năm một lần, còn cỡ như Tunguska có thể xảy ra khoảng 100-200 năm một lần. Thật không may là chúng ta đang và sẽ vẫn chưa có khả năng chống cự lại những sự kiện tương tự, Kvasnytsya nói.

Nếu như có một vụ nổ tương tự như Tunguska xảy ra phía trên một thành phố đông dân thì nó sẽ khiến hàng ngàn, nếu không nói là hàng triệu người thiệt mạng, tùy thuộc vào việc nó sẽ tấn công vào địa điểm cụ thể nào. Nhưng không phải tin tức chỉ toàn tin xấu. Bởi vì Collins cho rằng khả năng xảy ra tình huống đó là vô cùng thấp đặc biệt là khi xem xét tới việc Trái Đất hầu như được nước bao phủ. "Khi sự kiện tương tự như Tunguska lại xảy ra thì khả năng là nó sẽ tấn công vào nơi hầu như không có người ở". Có thể, chúng ta sẽ không bao giờ tìm ra lời đáp cho câu hỏi sự kiện Tunguska do sao băng hay sao chổi gây ra.

Trang Thuần (tổng hợp)