Sao chổi cổ đại biến sa mạc khô cằn nhất thế giới thành thuỷ tinh

Sa mạc Atacama ở Chile nổi tiếng vì được sử dụng làm địa điểm mô phỏng môi trường ngoài Trái đất, như trên sao Hỏa. Theo một nghiên cứu mới đây, các nhà nghiên cứu tin rằng sa mạc này chính là địa điểm  xảy ra một vụ nổ sao chổi đủ mạnh để tạo ra những phiến thủy tinh silicat khổng lồ còn tồn tại đến ngày nay.

Theo nghiên cứu được công bố hôm 3/11 trên tạp chí Geology, khoảng 12.000 năm trước, nắng nóng gay gắt đã biến vùng đất cát của Atacama thành những vùng thủy tinh rộng lớn, trải dài 75 km, nhưng các nhà nghiên cứu không chắc điều gì đã gây ra sự biến đổi mạnh mẽ như vậy.

Sa mạc Atacama là vùng đất khô hạn nhất trên Trái đất, với độ ẩm và lượng mưa cực kỳ thấp. Thủy tinh trên sa mạc, vốn đã bị phân mảnh, chứa nhiều mảnh khoáng chất nhỏ thường được tìm thấy trong các thiên thạch rơi xuống Trái đất.

Các khoáng chất được tìm thấy trong loại thủy tinh này khớp với các hạt được thu thập bởi sứ mệnh Stardust của NASA, một sứ mệnh đã lấy mẫu một sao chổi được gọi là Wild  2. Các nhà nghiên cứu tự tin rằng các khoáng chất được tìm thấy trên sa mạc Chile là những gì bị bỏ lại bởi một sao chổi tương tự như Wild 2, khi nó phát nổ trên sa mạc và “nấu chảy” cát.

Pete Schultz, tác giả nghiên cứu và là Giáo sư danh dự khoa học địa chất tại Đại học Brown, cho biết: “Đây là lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng rõ ràng về các loại thủy tinh trên Trái đất được tạo ra bởi bức xạ nhiệt và gió từ một quả cầu lửa phát nổ ngay trên bề mặt”.

“Để tạo ra một hiệu ứng mạnh mẽ như vậy trên một khu vực rộng lớn, đây phải là một vụ nổ thực sự lớn. Nhiều người trong chúng ta đã nhìn thấy những quả cầu lửa vụt sáng trên bầu trời, nhưng đó chỉ là những vết phồng nhỏ nếu so với vụ nổ này”, Giáo sư Schultz nói thêm.

Những cánh đồng thủy tinh lạ mắt, có màu xanh đậm hoặc đen, trải dài trên khu vực phía đông cao nguyên Pampa del Tamarugal, nằm giữa dãy núi Andes và dải duyên hải Chile. Mặc dù hoạt động của núi lửa cũng có thể tạo ra loại thủy tinh này, nhưng không có bằng chứng nào chứng minh thủy tinh Atacama được hình thành theo cách đó.

Trước đây, các nhà nghiên cứu cho rằng những đám cháy thời cổ đại có thể là nguyên nhân tạo ra thủy tinh. Khu vực này từng là vùng đầm lầy nhiều cỏ. Nếu những ngọn cỏ thời cổ đó bị cháy trong những trận cháy rừng lan rộng, một số người tin rằng nó có thể tạo ra thủy tinh. 

Tuy nhiên, thành phần của thủy tinh ở Atacama phức tạp hơn. Khi quan sát gần, có vẻ như các mảnh thủy tinh đã bị xoắn, gập, cuộn và quăng quật trong khi chúng vẫn còn nóng chảy. Các nhà khoa học cho rằng điều này chỉ có thể xảy ra trong một vụ nổ lớn, tạo ra những cơn gió ngang ngừa với những cơn lốc xoáy.

Một phân tích hóa học của thủy tinh Atacama cho thấy các zircon, hay những khoáng chất, đã bị phân hủy nhiệt để tạo thành tinh thể baddeleyite. Phản ứng này chỉ có thể xảy ra khi nhiệt độ tăng đột biến trên 1.650 độ C, mức nhiệt chắc chắn cao hơn nhiều so với đám cháy cỏ.

Phân tích cũng cho thấy các khoáng chất như cubanite và troilite đều được tìm thấy trong sao chổi Wild 2 và các thiên thạch.

Ông Scott Harris, đồng tác giả nghiên cứu và là nhà địa chất hành tinh tại Trung tâm Khoa học Fernbank ở Georgia, cho biết: “Những khoáng chất đó cho chúng ta biết rằng vật thể này có tất cả các dấu hiệu của một sao chổi. Loại thủy tinh này có cùng thành phần khoáng vật học mà chúng ta đã thấy trong các mẫu của sứ mạng Stardust, đó thực sự là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy những gì chúng ta đang chứng kiến là kết quả của một vụ nổ khí sao chổi”.

Các nhà nghiên cứu hiện đang muốn tập trung vào việc xác định niên đại của thủy tinh Atacama để tìm ra tuổi chính xác của nó, cũng như kích thước của sao chổi. Họ suy đoán rằng vụ va chạm xảy ra cách đây khoảng 12.000 năm, phù hợp với thời điểm các loài động vật có vú lớn biến mất khỏi khu vực.