Buzz
Mặc dù Trái Đất đang lơ lửng trong không gian, nhưng nó không tồn tại trong một chân không. Hành tinh này liên tục bị tấn công bởi vật thể từ vũ trụ, bao gồm cả một lượng lớn vi khuẩn siêu nhỏ hàng ngày và tia bức xạ từ mặt trời và các ngôi sao xa xôi khác. Đôi khi, những vật thể từ vũ trụ có thể làm tổn thương hoặc giết chết chúng ta, như chiếc thiên thạch khổng lồ đã tiêu diệt loài khủng long. Thường xuyên, những mảnh vụn sao băng lại đến Trái Đất và mặt trăng và sau đó yên bình giãn cách, tồn tại mãi mãi, hoặc ít nhất là cho đến khi các nhà khoa học khai quật chúng lên.
Vật chất tối, nếu nó tồn tại, có thể thuộc vào danh mục sau. Nếu các hạt khối tương tác yếu giả thiết (WIMPs) có thật, các va chạm của chúng với vật chất thông thường có thể đã để lại dấu vết hóa thạch trong bản ghi đá sâu bên trong hành tinh. Một nhóm các nhà vật lý đã đề xuất một cách mới để tìm kiếm những dấu vết hóa thạch như một cách để săn lùng vật chất tối, như tôi đã đưa tin trong tháng trước.
Nhưng việc tìm kiếm mảnh vụn vũ trụ trên Trái Đất có một lịch sử dài. Các nghiên cứu khác đã chứng minh rằng có thể tìm thấy bằng chứng hóa thạch của các hạt thiên văn trong vỏ đất của Trái Đất. Một số nghiên cứu đang nghĩ về cách những sự kiện vũ trụ này ảnh hưởng đến Trái Đất — thậm chí là liệu chúng có đã thay đổi quá trình tiến hóa hay không. Một nghiên cứu mới cho thấy rằng các hạt năng lượng từ một ngôi sao nổ có thể đã góp phần vào tuyệt chủng của nhiều loài động vật lớn, bao gồm con cá mập quái vật tiền sử megalodon, mà đã tuyệt chủng vào khoảng thời gian tương tự.
“Đó là một sự trùng hợp thú vị,” nói Adrian Melott, một nhà thiên văn học tại Đại học Kansas và tác giả của một bài báo mới.
Khi một ngôi sao chết, bụng của nó trào ra khắp vũ trụ. Trong những tàn tích sao đó là các đồng vị, hoặc biến thể, của các nguyên tố như sắt. Một đồng vị như vậy, sắt-60, ít xuất hiện trên Trái Đất nhưng phổ biến trong siêu tân tinh. Trong năm 2016 và 2017, các nhà thiên văn học đã theo dõi sắt-60 được tìm thấy trên đáy biển của Trái Đất và trên mặt trăng trở lại hai sự kiện siêu tân tinh cổ đại trong vùng dải ngân hà của Trái Đất. Một sự kiện diễn ra khoảng 2.6 triệu năm trước, và một sự kiện khác diễn ra vào khoảng từ 6.5 triệu đến 8.7 triệu năm trước, các nhà nghiên cứu nói.
“Rất nhiều sự kiện không để lại một cặn rõ ràng,” Melott nói trong một cuộc phỏng vấn, nhưng sắt-60 lại để lại. “Đó là bằng chứng mạnh mẽ về một điều gì đó đang xảy ra.”
Với một bằng chứng mạnh mẽ như vậy, Melott quay lại câu hỏi mà các nhà khoa học đã nghiền ngẫm từ ít nhất là từ những năm 1950: Siêu tân tinh này có thể làm thế nào ảnh hưởng đến Trái Đất và cuộc sống trên đó? Trong bài báo mới, anh mô tả cách một siêu tân tinh có thể tạo ra một cơn mưa các hạt siêu vi gọi là muon có thể gây tổn thương ADN, dẫn đến đột biến phổ quát trong cơ thể sống, và thậm chí dẫn đến tuyệt chủng của các loài.
Muon giống như các hạt electron siêu nặng. Chúng có thể đi qua khí quyển của Trái Đất dễ dàng hơn so với proton và electron. “Chúng đến đất, chúng va vào bạn, và một số trong số chúng sẽ tương tác với bạn, và gây tổn thương cho ADN của bạn,” Melott nói. “Chúng ở trong một vị trí thuận lợi để ảnh hưởng đến cuộc sống trên mặt đất.”
Melott giả thuyết rằng một siêu tân tinh xảy ra khoảng 2.6 triệu năm trước có thể đã làm tăng lưu lượng muon chảy qua khí quyển lên đến vài trăm lần. Anh và đồng tác giả ước tính rằng tỷ lệ ung thư có thể đã tăng lên 50% đối với một loài động vật có kích thước như con người. Đối với một con voi khổng lồ hoặc một con cá mập quái vật — có kích thước bằng một chiếc xe buýt học đường — liều lượng tia bức xạ sẽ còn tồi tệ hơn nữa, Melott nói.
Ý tưởng rằng siêu tân tinh có thể ảnh hưởng đến cuộc sống trên Trái Đất không hoàn toàn mới. Nhà cổ sinh học Otto Schindewolf đề xuất từ những năm 1950 rằng siêu tân tinh có thể đã gây ra đột biến ở động vật lớn. Nhưng ý tưởng của ông không được chấp nhận. Năm 1968, các nhà thiên văn học K.D. Terry và W.H. Tucker đề xuất rằng sự tuyệt chủng hàng loạt có thể đã được gây ra bởi các ngôi sao nổ ở gần, và giả thuyết này đã được khơi lại nhiều lần kể từ đó.
Tuy nhiên, hầu hết các lý thuyết đổ lỗi cho việc tuyệt chủng hàng loạt do thay đổi khí hậu lan rộng, chứ không phải do đột biến trực tiếp. Ví dụ, các vụ nổ siêu tân tinh có thể phá hủy tầng ozon của Trái Đất, gây hỗn loạn cho tảo biển và rạn san hô. Siêu tân tinh cũng có thể tạo ra một lượng tia cực nhiều có thể gieo mầm quá trình hình thành đám mây, dẫn đến một “mùa đông của tia cực nhiều,” Henrik Svensmark của Đại học Kỹ thuật Đan Mạch viết trong một email.
Công trình của Svensmark cho thấy rằng hồ sơ địa chất của Trái Đất trùng khớp ở một số trường hợp với lưu lượng mong đợi của tia cực nhiều liên quan đến siêu tân tinh. Và một bài báo năm 1995 của các nhà vật lý John Ellis và David Schramm kết luận rằng siêu tân tinh thảm họa có thể được dự kiến xảy ra mỗi vài trăm triệu năm, phù hợp với tần suất của các sự tuyệt chủng hàng loạt.
Còn đối với giả thuyết của Melott rằng siêu tân tinh đơn lẻ cách đây 2.6 triệu năm đã dẫn trực tiếp đến sự tuyệt chủng, anh chỉ ra một số dấu hiệu. Tại ranh giới Pliocene-Pleistocene cách đây 2.6 triệu năm, khoảng 36% số chi họ hàng hải đã tuyệt chủng, chủ yếu ở các vùng ven biển. Những loài động vật lớn sẽ nhận được liều muon cao hơn ở những khu vực đó, Melott chỉ ra.
Nhưng khác với sắt-60 và WIMPs, dấu vết của muon sẽ không tồn tại trong hồ sơ hóa thạch, khiến cho mối liên kết trực tiếp giữa muon và sự tuyệt chủng trở nên khó chứng minh. “Những muon này thực sự sẽ không để lại bất kỳ dấu vết nào,” Melott nói.
Ngay cả khi những cơn mưa muon và sắt-60 từ những ngôi sao chết không thể được liên kết trực tiếp với sự tuyệt chủng, sự hiện diện của chúng cho thấy một sự thật sâu sắc: Trái Đất, và mọi thứ trên đó, là một phần của vũ trụ, không phải là nằm ngoài nó. Có lẽ ngôi sao thật sự giữ một số câu trả lời cho số phận của chúng ta.
Chuyện gốc được tái bản với sự cho phép từ Quanta Magazine, một tờ báo độc lập về biên tập của Simons Foundation với nhiệm vụ làm tăng hiểu biết của công chúng về khoa học bằng cách bao quát các phát triển nghiên cứu và xu hướng trong toán học cũng như các ngành khoa học tự nhiên và đời sống.
Những Câu Chuyện Tuyệt Vời Nữa Từ Mytour
- Quá trình lọc muối nước đang phát triển mạnh mẽ. Nhưng còn vấn đề về nước muối độc hại?
- Những chiếc cốc du lịch tốt nhất để giữ ấm cho bạn thoát khỏi cái lạnh mùa đông
- Việc sử dụng thực tế ảo mới nhất? Chẩn đoán các vấn đề tâm thần
- Kế thừa nguyên tắc hạt nhân của gia đình, được khắc trên bạc
- Hệ thống 311 mới của Chicago là một chiến thắng lớn cho các công trình công cộng
- 👀 Bạn đang tìm kiếm các thiết bị công nghệ mới nhất? Hãy kiểm tra những lựa chọn của chúng tôi, các hướng dẫn mua sắm và các ưu đãi tốt nhất trong suốt cả năm
- 📩 Muốn biết thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và không bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện tuyệt vời nhất của chúng tôi
