Jinu
Intern Writer
Liệu có phải những thảm họa diệt vong trên Trái Đất không chỉ đến từ thiên thạch hay núi lửa, mà còn từ một kẻ thù vô hình, khổng lồ hơn nhiều?
Trong lịch sử đầy biến động của Trái Đất, sự sống không hề phát triển theo một đường thẳng tắp mà phải trải qua vô số lần sụp đổ rồi lại hồi sinh. Những sự kiện đại tuyệt chủng đã xóa sổ hàng loạt loài, định hình lại bức tranh sinh thái của hành tinh chúng ta. Vụ va chạm Chicxulub cách đây khoảng 66 triệu năm, gây ra sự diệt vong của khủng long, là một ví dụ điển hình. Nó để lại dấu vết rõ ràng trong địa chất và mở ra không gian cho loài động vật có vú phát triển. Tuy nhiên, không phải mọi sự kiện tuyệt chủng đều có nguyên nhân rõ ràng như vậy.
Giáo sư Daniele Fargion từ Đại học Rome và Đài thiên văn Capodimonte Naples đã đưa ra một giả thuyết đầy táo bạo. Ông cho rằng một số cuộc khủng hoảng cổ đại có thể liên quan đến một sự can thiệp vũ trụ ít trực tiếp hơn: lực hấp dẫn thủy triều từ các thiên thể lớn bay sượt qua Trái Đất. Giả thuyết này được ông trình bày trong một bài báo hội nghị có tựa đề "Đại tuyệt chủng do thủy triều hấp dẫn" (Mass Extinctions Caused by Gravitational Tides), từng được giới thiệu tại hội nghị về Hành vi đa tần số của các nguồn vũ trụ năng lượng cao ở Palermo.
Fargion không chỉ đề cập đến các vụ va chạm tiểu hành tinh mà còn nhấn mạnh đến hiệu ứng hấp dẫn từ các thiên thể lang thang khổng lồ. Ông chỉ ra rằng ở rìa ngoài Hệ Mặt Trời, Diêm Vương Tinh chỉ là một trong vô số thiên thể có kích thước hành tinh lùn. Nhiều trong số chúng có thể di chuyển theo quỹ đạo elip, và đôi khi, sự nhiễu loạn hấp dẫn sẽ đẩy một số vào bên trong Hệ Mặt Trời.
Va chạm trực tiếp là rất hiếm, dù lịch sử sơ khai của Hệ Mặt Trời có những vụ va chạm lớn, như sự kiện Trái Đất va chạm với Theia tạo ra Mặt Trăng. Tuy nhiên, việc bay sượt qua nhau lại có khả năng xảy ra cao hơn nhiều. Theo đề xuất của Fargion, những lần bay sượt này vẫn cực kỳ quan trọng. Lực hấp dẫn từ một thiên thể có khối lượng hành tinh có thể đủ mạnh để kéo Trái Đất, gây ra sự xáo trộn lớn cho đại dương, vỏ Trái Đất, khí hậu và thậm chí cả các nhóm đá không gian nhỏ gần đó.
Những lần bay sượt như vậy có thể để lại dấu vết thủy triều mạnh mẽ: những con sóng khổng lồ, hoạt động núi lửa quy mô lớn, mực nước biển giảm, mưa thiên thạch liên tục và những xáo trộn khí hậu nghiêm trọng. Những cơ chế này có thể đã góp phần gây ra nhiều sự kiện đại tuyệt chủng sinh học lớn trong 600 triệu năm qua, như những mối liên hệ đặc biệt trong hồ sơ địa chất đã gợi ý.
Fargion lưu ý rằng các sự kiện đại tuyệt chủng lớn trên Trái Đất thường trùng khớp về thời gian với những thay đổi khí hậu toàn cầu khắc nghiệt, các vụ va chạm thiên thạch và phun trào núi lửa quy mô lớn. Tuy nhiên, tương quan là một chuyện, việc xác định mối quan hệ nhân quả rõ ràng lại khó khăn hơn nhiều. Ông viết rằng chỉ riêng va chạm thiên thạch, phun trào núi lửa hay mực nước biển rút xuống đều không đủ để gây ra tất cả các sự kiện đại tuyệt chủng lớn.
Chẳng hạn, nguyên nhân chính xác của sự kiện tuyệt chủng sinh học lớn nhất lịch sử – Đại tuyệt chủng Permi-Trias cách đây khoảng 251 triệu năm – vẫn chưa được xác định. Không có sự bất thường của iridium hay miệng hố va chạm lớn nào được tìm thấy tương ứng với thời kỳ này. Sự kiện đó đã xóa sổ từ 80% đến 95% loài trên toàn cầu. Fargion và nhóm nghiên cứu đề xuất rằng hiệu ứng thủy triều do một thiên thể có khối lượng hành tinh bay gần Trái Đất có thể đã kích hoạt tất cả những sự kiện này, đồng thời giải thích được hồ sơ địa chất phức tạp của các đại tuyệt chủng sinh học.
Hệ Mặt Trời của chúng ta cũng chứa đựng nhiều hiện tượng bất thường, có thể bắt nguồn từ những lần bay sượt, va chạm hoặc bị bắt giữ bởi các thiên thể có khối lượng hành tinh từ rìa ngoài. Sao Thiên Vương nghiêng một bên, có thể do một vụ va chạm. Triton, vệ tinh lớn nhất của Sao Hải Vương, trông giống như một vật thể Vành đai Kuiper bị bắt giữ. Giai đoạn Bắn phá Mạnh muộn (Late Heavy Bombardment) có thể do sự nhiễu loạn hấp dẫn từ một thiên thể có khối lượng hành tinh bay sượt qua. Hệ Mặt Trời cũng có một số vệ tinh có quỹ đạo ngược chiều, một đặc điểm mà đến nay vẫn chưa có lời giải thích hoàn chỉnh. Vì vậy, việc cho rằng Trái Đất không thể bị ảnh hưởng bởi những sự kiện tương tự là điều không hợp lý.
Fargion viết rằng khi những thiên thể như vậy bay sượt qua Trái Đất ở cự ly gần, chúng có thể gây ra những trận sóng thần khổng lồ, phun trào núi lửa dữ dội, và những thay đổi lớn về khí hậu và mực nước biển trên toàn cầu. Hơn nữa, khi những thiên thể cấp hành tinh này đi qua vành đai tiểu hành tinh và vành đai Kuiper, chúng có thể làm nhiễu loạn một lượng lớn thiên thạch và tiểu hành tinh, khiến chúng lệch khỏi quỹ đạo ban đầu và va vào Trái Đất. Do đó, sự ghé thăm của các hành tinh xa xôi có thể là nguyên nhân chung gây ra nhiều loại thảm họa, và những thảm họa này đã cùng nhau góp phần vào nhiều sự kiện đại tuyệt chủng sinh học lớn trong lịch sử Trái Đất.
Tác giả cũng chỉ ra rằng hệ thống Trái Đất-Mặt Trăng có thể lưu giữ một số dấu vết của những lần thiên thể bay sượt trong quá khứ. Các hóa thạch san hô cho thấy vào cuối kỷ Devon, tốc độ giảm số vòng nhật trong chu kỳ năm đột ngột chậm lại, tức là tốc độ giảm số ngày trong một năm chậm lại. Vì sự tăng lên của độ dài ngày trên Trái Đất là một hiện tượng đã được hiểu rõ do lực thủy triều của Mặt Trăng làm chậm quá trình tự quay của Trái Đất, điều này có nghĩa là khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng đã tăng lên đáng kể vào cuối kỷ Devon.
Một vụ va chạm không thể gây ra điều này, vì va chạm quá đột ngột và chỉ dẫn đến những thay đổi tức thời. Nhưng một lần bay sượt gần thì có thể. Fargion giải thích rằng sự gia tăng này có thể do lực hấp dẫn thủy triều từ một hành tinh hoặc vệ tinh đi ngang qua gây ra. Lực thủy triều này cũng có thể kích hoạt sóng thần toàn cầu và tạo ra thủy triều mạnh mẽ kéo dài nhiều năm. Đồng thời, nó cũng làm biến dạng vỏ Trái Đất và tạo ra nhiệt thủy triều bên trong hành tinh, từ đó có thể gây ra các vụ phun trào núi lửa quy mô lớn.
Những sự kiện này đều xảy ra trong quá khứ xa xôi, nên việc ước tính chính xác số lần bay sượt và khối lượng của các thiên thể là rất khó khăn. Hiện tại, chúng ta chưa thể ước tính một cách đáng tin cậy khối lượng và thông lượng của các hành tinh hoặc tiểu hành tinh đã ghé thăm. Tuy nhiên, Sao Mộc có thể cung cấp cho chúng ta một cách để hiểu. Trục quay của Sao Mộc hơi nghiêng, và nhiệt độ bề mặt của nó cao hơn, dường như còn có một nguồn năng lượng chưa xác định. Fargion ước tính rằng trong lịch sử tiến hóa của mình, Sao Mộc đã phải chịu 16 vụ va chạm từ các thiên thể có khối lượng bằng khoảng một nửa Trái Đất.
Các ước tính tương tự cho các hành tinh khác, mặc dù có thể đưa ra độ lớn đúng của góc nghiêng trục quay, nhưng độ tin cậy thấp hơn vì số lượng hành tinh va chạm được suy ra quá ít. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý rằng số lượng hành tinh lùn trong quá khứ có thể nhiều hơn và có khối lượng lớn hơn so với hiện tại, khi mà quần thể hành tinh lùn hiện tại chủ yếu là các thiên thể nhỏ hơn, có khối lượng tương tự Mặt Trăng.
Lịch sử Hệ Mặt Trời là một câu đố, và lịch sử Trái Đất cũng vậy. Việc liên tục phát hiện ra các thiên thể khổng lồ ở rìa ngoài Hệ Mặt Trời cho thấy chúng cũng là một phần của bức tranh này. Nếu chúng từng đi vào bên trong Hệ Mặt Trời, chúng có thể đã gây ra các sự kiện tuyệt chủng. Nếu điều đó đã xảy ra trong quá khứ, nó cũng có thể xảy ra lần nữa trong tương lai.
Đối với chúng ta, loài người, bài học từ nguy cơ tuyệt chủng tiềm tàng này là: cần tăng cường quan sát không gian sâu, tìm kiếm những nguồn hành tinh lùn xa xôi yếu ớt nhất. Một khi phát hiện, cần cảnh báo ngay lập tức về các sự kiện va chạm tiềm năng. Nếu mục tiêu là một tiểu hành tinh, chúng ta nên tìm cách làm chệch hướng nó. Nhưng nếu nó lớn hơn tiểu hành tinh và là một thiên thể có khối lượng hành tinh, thì chúng ta cần có những biện pháp ứng phó khác. Theo Fargion, mối đe dọa chính sẽ đến từ những trận sóng thần khổng lồ quét khắp toàn cầu, kéo dài nhiều năm. Trong trường hợp đó, điều duy nhất chúng ta có thể làm là...
Fargion viết: "Một biện pháp phòng ngừa khác có thể là xây dựng các nơi trú ẩn an toàn trên đỉnh các dãy núi cao từ 2 đến 3 km, để con người và sự sống có thể tồn tại khi đối mặt với những sự kiện như vậy (dù hiếm nhưng không phải là không thể)."
Tác giả cũng đề xuất rằng những sự kiện bay sượt này có thể giúp giải thích Nghịch lý Fermi. Các sự kiện tuyệt chủng do thủy triều, cùng với tần suất và hình thức xảy ra của chúng, cũng có thể giải thích Nghịch lý Fermi nổi tiếng: "Mọi người đang ở đâu?" hoặc "Tại sao họ vẫn chưa đến đây?" Câu trả lời có thể là sự sống tự nó không ổn định và có tuổi thọ ngắn ngủi. Các sự kiện tuyệt chủng do thủy triều thiên văn có thể thỉnh thoảng dẫn đến sự kết thúc của các nền văn minh tiên tiến, đưa sự sống trở lại trạng thái thấp hơn, nguyên thủy và im lặng.
Bài viết được chuyển thể từ nội dung gốc đăng trên UniverseToday.
Trong lịch sử đầy biến động của Trái Đất, sự sống không hề phát triển theo một đường thẳng tắp mà phải trải qua vô số lần sụp đổ rồi lại hồi sinh. Những sự kiện đại tuyệt chủng đã xóa sổ hàng loạt loài, định hình lại bức tranh sinh thái của hành tinh chúng ta. Vụ va chạm Chicxulub cách đây khoảng 66 triệu năm, gây ra sự diệt vong của khủng long, là một ví dụ điển hình. Nó để lại dấu vết rõ ràng trong địa chất và mở ra không gian cho loài động vật có vú phát triển. Tuy nhiên, không phải mọi sự kiện tuyệt chủng đều có nguyên nhân rõ ràng như vậy.
Giáo sư Daniele Fargion từ Đại học Rome và Đài thiên văn Capodimonte Naples đã đưa ra một giả thuyết đầy táo bạo. Ông cho rằng một số cuộc khủng hoảng cổ đại có thể liên quan đến một sự can thiệp vũ trụ ít trực tiếp hơn: lực hấp dẫn thủy triều từ các thiên thể lớn bay sượt qua Trái Đất. Giả thuyết này được ông trình bày trong một bài báo hội nghị có tựa đề "Đại tuyệt chủng do thủy triều hấp dẫn" (Mass Extinctions Caused by Gravitational Tides), từng được giới thiệu tại hội nghị về Hành vi đa tần số của các nguồn vũ trụ năng lượng cao ở Palermo.
Fargion không chỉ đề cập đến các vụ va chạm tiểu hành tinh mà còn nhấn mạnh đến hiệu ứng hấp dẫn từ các thiên thể lang thang khổng lồ. Ông chỉ ra rằng ở rìa ngoài Hệ Mặt Trời, Diêm Vương Tinh chỉ là một trong vô số thiên thể có kích thước hành tinh lùn. Nhiều trong số chúng có thể di chuyển theo quỹ đạo elip, và đôi khi, sự nhiễu loạn hấp dẫn sẽ đẩy một số vào bên trong Hệ Mặt Trời.
Va chạm trực tiếp là rất hiếm, dù lịch sử sơ khai của Hệ Mặt Trời có những vụ va chạm lớn, như sự kiện Trái Đất va chạm với Theia tạo ra Mặt Trăng. Tuy nhiên, việc bay sượt qua nhau lại có khả năng xảy ra cao hơn nhiều. Theo đề xuất của Fargion, những lần bay sượt này vẫn cực kỳ quan trọng. Lực hấp dẫn từ một thiên thể có khối lượng hành tinh có thể đủ mạnh để kéo Trái Đất, gây ra sự xáo trộn lớn cho đại dương, vỏ Trái Đất, khí hậu và thậm chí cả các nhóm đá không gian nhỏ gần đó.
Những lần bay sượt như vậy có thể để lại dấu vết thủy triều mạnh mẽ: những con sóng khổng lồ, hoạt động núi lửa quy mô lớn, mực nước biển giảm, mưa thiên thạch liên tục và những xáo trộn khí hậu nghiêm trọng. Những cơ chế này có thể đã góp phần gây ra nhiều sự kiện đại tuyệt chủng sinh học lớn trong 600 triệu năm qua, như những mối liên hệ đặc biệt trong hồ sơ địa chất đã gợi ý.
Fargion lưu ý rằng các sự kiện đại tuyệt chủng lớn trên Trái Đất thường trùng khớp về thời gian với những thay đổi khí hậu toàn cầu khắc nghiệt, các vụ va chạm thiên thạch và phun trào núi lửa quy mô lớn. Tuy nhiên, tương quan là một chuyện, việc xác định mối quan hệ nhân quả rõ ràng lại khó khăn hơn nhiều. Ông viết rằng chỉ riêng va chạm thiên thạch, phun trào núi lửa hay mực nước biển rút xuống đều không đủ để gây ra tất cả các sự kiện đại tuyệt chủng lớn.
Chẳng hạn, nguyên nhân chính xác của sự kiện tuyệt chủng sinh học lớn nhất lịch sử – Đại tuyệt chủng Permi-Trias cách đây khoảng 251 triệu năm – vẫn chưa được xác định. Không có sự bất thường của iridium hay miệng hố va chạm lớn nào được tìm thấy tương ứng với thời kỳ này. Sự kiện đó đã xóa sổ từ 80% đến 95% loài trên toàn cầu. Fargion và nhóm nghiên cứu đề xuất rằng hiệu ứng thủy triều do một thiên thể có khối lượng hành tinh bay gần Trái Đất có thể đã kích hoạt tất cả những sự kiện này, đồng thời giải thích được hồ sơ địa chất phức tạp của các đại tuyệt chủng sinh học.
Hệ Mặt Trời của chúng ta cũng chứa đựng nhiều hiện tượng bất thường, có thể bắt nguồn từ những lần bay sượt, va chạm hoặc bị bắt giữ bởi các thiên thể có khối lượng hành tinh từ rìa ngoài. Sao Thiên Vương nghiêng một bên, có thể do một vụ va chạm. Triton, vệ tinh lớn nhất của Sao Hải Vương, trông giống như một vật thể Vành đai Kuiper bị bắt giữ. Giai đoạn Bắn phá Mạnh muộn (Late Heavy Bombardment) có thể do sự nhiễu loạn hấp dẫn từ một thiên thể có khối lượng hành tinh bay sượt qua. Hệ Mặt Trời cũng có một số vệ tinh có quỹ đạo ngược chiều, một đặc điểm mà đến nay vẫn chưa có lời giải thích hoàn chỉnh. Vì vậy, việc cho rằng Trái Đất không thể bị ảnh hưởng bởi những sự kiện tương tự là điều không hợp lý.
Fargion viết rằng khi những thiên thể như vậy bay sượt qua Trái Đất ở cự ly gần, chúng có thể gây ra những trận sóng thần khổng lồ, phun trào núi lửa dữ dội, và những thay đổi lớn về khí hậu và mực nước biển trên toàn cầu. Hơn nữa, khi những thiên thể cấp hành tinh này đi qua vành đai tiểu hành tinh và vành đai Kuiper, chúng có thể làm nhiễu loạn một lượng lớn thiên thạch và tiểu hành tinh, khiến chúng lệch khỏi quỹ đạo ban đầu và va vào Trái Đất. Do đó, sự ghé thăm của các hành tinh xa xôi có thể là nguyên nhân chung gây ra nhiều loại thảm họa, và những thảm họa này đã cùng nhau góp phần vào nhiều sự kiện đại tuyệt chủng sinh học lớn trong lịch sử Trái Đất.
Tác giả cũng chỉ ra rằng hệ thống Trái Đất-Mặt Trăng có thể lưu giữ một số dấu vết của những lần thiên thể bay sượt trong quá khứ. Các hóa thạch san hô cho thấy vào cuối kỷ Devon, tốc độ giảm số vòng nhật trong chu kỳ năm đột ngột chậm lại, tức là tốc độ giảm số ngày trong một năm chậm lại. Vì sự tăng lên của độ dài ngày trên Trái Đất là một hiện tượng đã được hiểu rõ do lực thủy triều của Mặt Trăng làm chậm quá trình tự quay của Trái Đất, điều này có nghĩa là khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng đã tăng lên đáng kể vào cuối kỷ Devon.
Một vụ va chạm không thể gây ra điều này, vì va chạm quá đột ngột và chỉ dẫn đến những thay đổi tức thời. Nhưng một lần bay sượt gần thì có thể. Fargion giải thích rằng sự gia tăng này có thể do lực hấp dẫn thủy triều từ một hành tinh hoặc vệ tinh đi ngang qua gây ra. Lực thủy triều này cũng có thể kích hoạt sóng thần toàn cầu và tạo ra thủy triều mạnh mẽ kéo dài nhiều năm. Đồng thời, nó cũng làm biến dạng vỏ Trái Đất và tạo ra nhiệt thủy triều bên trong hành tinh, từ đó có thể gây ra các vụ phun trào núi lửa quy mô lớn.
Những sự kiện này đều xảy ra trong quá khứ xa xôi, nên việc ước tính chính xác số lần bay sượt và khối lượng của các thiên thể là rất khó khăn. Hiện tại, chúng ta chưa thể ước tính một cách đáng tin cậy khối lượng và thông lượng của các hành tinh hoặc tiểu hành tinh đã ghé thăm. Tuy nhiên, Sao Mộc có thể cung cấp cho chúng ta một cách để hiểu. Trục quay của Sao Mộc hơi nghiêng, và nhiệt độ bề mặt của nó cao hơn, dường như còn có một nguồn năng lượng chưa xác định. Fargion ước tính rằng trong lịch sử tiến hóa của mình, Sao Mộc đã phải chịu 16 vụ va chạm từ các thiên thể có khối lượng bằng khoảng một nửa Trái Đất.
Các ước tính tương tự cho các hành tinh khác, mặc dù có thể đưa ra độ lớn đúng của góc nghiêng trục quay, nhưng độ tin cậy thấp hơn vì số lượng hành tinh va chạm được suy ra quá ít. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý rằng số lượng hành tinh lùn trong quá khứ có thể nhiều hơn và có khối lượng lớn hơn so với hiện tại, khi mà quần thể hành tinh lùn hiện tại chủ yếu là các thiên thể nhỏ hơn, có khối lượng tương tự Mặt Trăng.
Lịch sử Hệ Mặt Trời là một câu đố, và lịch sử Trái Đất cũng vậy. Việc liên tục phát hiện ra các thiên thể khổng lồ ở rìa ngoài Hệ Mặt Trời cho thấy chúng cũng là một phần của bức tranh này. Nếu chúng từng đi vào bên trong Hệ Mặt Trời, chúng có thể đã gây ra các sự kiện tuyệt chủng. Nếu điều đó đã xảy ra trong quá khứ, nó cũng có thể xảy ra lần nữa trong tương lai.
Đối với chúng ta, loài người, bài học từ nguy cơ tuyệt chủng tiềm tàng này là: cần tăng cường quan sát không gian sâu, tìm kiếm những nguồn hành tinh lùn xa xôi yếu ớt nhất. Một khi phát hiện, cần cảnh báo ngay lập tức về các sự kiện va chạm tiềm năng. Nếu mục tiêu là một tiểu hành tinh, chúng ta nên tìm cách làm chệch hướng nó. Nhưng nếu nó lớn hơn tiểu hành tinh và là một thiên thể có khối lượng hành tinh, thì chúng ta cần có những biện pháp ứng phó khác. Theo Fargion, mối đe dọa chính sẽ đến từ những trận sóng thần khổng lồ quét khắp toàn cầu, kéo dài nhiều năm. Trong trường hợp đó, điều duy nhất chúng ta có thể làm là...
Fargion viết: "Một biện pháp phòng ngừa khác có thể là xây dựng các nơi trú ẩn an toàn trên đỉnh các dãy núi cao từ 2 đến 3 km, để con người và sự sống có thể tồn tại khi đối mặt với những sự kiện như vậy (dù hiếm nhưng không phải là không thể)."
Tác giả cũng đề xuất rằng những sự kiện bay sượt này có thể giúp giải thích Nghịch lý Fermi. Các sự kiện tuyệt chủng do thủy triều, cùng với tần suất và hình thức xảy ra của chúng, cũng có thể giải thích Nghịch lý Fermi nổi tiếng: "Mọi người đang ở đâu?" hoặc "Tại sao họ vẫn chưa đến đây?" Câu trả lời có thể là sự sống tự nó không ổn định và có tuổi thọ ngắn ngủi. Các sự kiện tuyệt chủng do thủy triều thiên văn có thể thỉnh thoảng dẫn đến sự kết thúc của các nền văn minh tiên tiến, đưa sự sống trở lại trạng thái thấp hơn, nguyên thủy và im lặng.
Bài viết được chuyển thể từ nội dung gốc đăng trên UniverseToday.
