Bản quyền hình ảnh Joe Tucciarone/SPL Vào ngày 30/06/1908, một vụ nổ xé toang không trung phía trên một vùng rừng núi hẻo lánh ở Siberia, gần sông Podkamennaya Tunguska.
Quả cầu lửa được cho là rộng đến 50-100m. Nó tỏa trùm xuống diện tích 2.000 cây số vuông rừng taiga trong khu vực, 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. Cư dân những nơi này thậm chí còn cảm nhận được sức nóng tỏa ra từ vụ nổ; một số người bị thổi tung lên khỏi mặt đất.
May mắn là nơi xảy ra vụ nổ khủng khiếp này lại là nơi hầu như không có người ở. Không có tường thuật chính thức về con số tử vong ở người, tuy tin tức nói có một người chăn hươu ở địa phương thiệt mạng sau khi ông bị sức mạnh của vụ nổ thổi tung lên cây. Hàng trăm con tuần lộc bị chết cháy, chỉ còn trơ những bộ xương sém đen.
Một nhân chứng nói "bầu trời bị chia đôi, và cao phía trên khu rừng, toàn bộ vùng trời phía bắc dường như rực lửa..."
"Vào lúc đó, có một tiếng nổ lớn trên bầu trời và một vụ va chạm thần thánh... Tiếp theo sau là một tiếng động giống như như đá lăn từ trên trời xuống, hoặc như tiếng súng nổ vậy."
"Sự kiện Tunguska" này vẫn là vụ mạnh nhất thuộc nhóm các vụ nổ như vậy từng được ghi nhận trong lịch sử. Nó phóng ra khối năng lượng lớn gấp 185 lần quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima (có một số ước tính cho rằng thậm chí còn cao hơn thế). Các cuộc rung chấn thậm chí còn được ghi nhận ở những nơi cách rất xa, như Anh quốc.
Thế nhưng hơn một trăm năm sau đó, các nhà nghiên cứu vẫn đang đặt câu hỏi về việc điều gì đã xảy ra vào cái ngày định mệnh đó. Nhiều người tin rằng một thiên thạch hoặc một sao chổi đã gây ra vụ nổ. Tuy nhiên, hầu như không có mấy dấu vết về việc vật thể lớn từ vũ trụ được tìm thấy, mở đường cho các cách giải thích kỳ quặc hơn về vụ nổ.
Vùng Tunguska của Siberia là một nơi hẻo lánh, có thời tiết thay đổi vô cùng kịch tính. Nơi đây có mùa đông dài khắc nghiệt và mùa hè rất ngắn ngủi, khi mặt đất biến đổi thành đầm lầy không thể sinh sống được,
Khi vụ nổ xảy ra, đã không có ai tới tận nơi để điều tra. Điều này một phần là bởi giới chức Nga có nhiều quan ngại hơn là nhu cầu đáp ứng sự tò mò của giới khoa học gia, theo Natalia Artemieva từ Viện Khoa học Hành tinh ở Tucson, Arizona, Hoa Kỳ.
Xung đột chính trị ở nước này đang ngày càng tăng - Đại chiến Thế giới I và cuộc Cách mạng Nga xảy ra chỉ cách đó vài năm. "Chỉ có vài ấn phẩm báo địa phương nhắc tới nó, thậm chí là báo chí ở St Petersburg hay Moscow cũng chẳng đưa tin bài gì," bà nói.
Chỉ vài thập niên sau đó, vào năm 1927, một nhóm nghiên cứu của Nga do Leonid Kulik cuối cùng đã có chuyến đi tới khu vực. Ông tình cờ đọc được một đoạn mô tả về sự kiện xảy ra trước đó 6 năm, và đã thuyết phục được giới chức Nga rằng việc có một chuyến đi như vậy là điều đáng làm.
Khi ông tới nơi, những tổn hại vẫn hiển hiện rõ nét, gần 20 năm sau ngày xảy ra vụ nổ.
Ông tìm thấy một khu vực rộng lớn, nơi cây cối bị san phẳng, trải rộng chừng 50km với hình dạng lạ kỳ - hình con bướm. Ông đưa ra giả thuyết rằng đã xảy ra 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.
Kulik vẫn hy vọng rằng ông có thể tìm được những dấu vết sót lại, và thể hiện điều này trong bài viết của mình hồi năm 1938. "Chúng tôi cho rằng có một vụ chạm trán ở độ sâu khó có thể ít hơn 25 mét, là cú nghiền nát khối sắt niken này thành các mảnh nhỏ, mà mỗi mảnh có thể từ một đến hai tấn khối."
Các nhà nghiên cứu người Nga sau đó nói rằng một sao chổi chứ không phải là sao băng đã gây ra các thiệt hại. Các 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 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.
Một số người cho rằng vụ Tunguska có thể là do hậu quả của việc vật chất và phi vật chất va đập vào nhau. Khi việc này xảy ra, các hạt nhỏ li ti xả ra những đợt năng lượng dồn nén đậm đặc.
Một giả thuyết khác thì cho rằng đó là do một vụ nổ hạt nhân. Một ý tưởng khác nữa, mang tính lập dị nhiều hơn, thì có rằng một tàu không gian của người ngoài hành tinh đã đáp xuống để tìm nước ngọt ở Hồ Baikal.
Như quý vị có thể thấy, chẳng giả thuyết nào trong số những điều trên tỏ ra hợp lý. Thế rồi trong một cuộc thám hiểm vào năm 1958, các nhà nghiên cứu phát hiện ra những dấu vết rất nhỏ còn sót lại về chất silicate và magnetite ở khu vực.
Phân tích sâu hơn cho thấy chúng có tỷ lệ nickel rất cao, một đặc tính của đá sao băng. Việc giải thích về sao băng sau cùng thì có vẻ như chính xác, và K. Florensky, tác giả của một bản báo cáo hồi 1963 về sự kiện này đã rất muốn đưa ra những giả thuyết hấp dẫn hơn:
"Tuy tôi nhận thức được về những lợi thế của việc thu hút chú ý từ công chúng đối với vấn đề này, nhưng cần phải nhấn mạnh rằng những ích lợi không lành mạnh sinh ra từ kết quả của những thực tế bị bóp méo và những thông tin sai lệch không bao giờ nêu được lấy làm căn cứ cho việc đào sâu kiến thức khoa học."
Thế nhưng điều này không khiến người khác dừng bước trong việc đưa ra những ý tưởng thậm chí còn mang giàu trí tưởng tượng hơn. Hồi 1973, một bài viết được công bố trên tạp chí Nature nỏi ằng một hố đen đã đâm lao vào Trái Đất, gây ra vụ nổ. Điều này nhanh chóng bị những người khác bác bỏ.
Artemieva nói rằng các ý tưởng như thế thì chỉ đơn giản là sản phẩm phụ của tâm lý con người. "Con người ta thích những thứ bí mật và 'các giả thuyết' thường không nghe theo các nhà khoa học," bà nói. Một vụ nổ lớn đi kèm với việc thiếu các dấu vết còn sót lại của vật thể đến từ vũ trụ, thì chín muồi cho các kiểu đồn đoán như thế.
Nhưng bà cũng nói rằng các khoa học gia cần phải phần nào chịu trách nhiệm, bởi họ đã để quá lâu mới tiến hành phân tích địa điểm xảy ra vụ nổ. Họ quan ngại nhiều hơn tới các khối thiên thạch lớn hơn, có thể hủy diệt Trái Đất, giống như thiên thạch Chicxulub đã từng. Thiên thạch này đã xóa sổ hầu như toàn bộ khủng long hồi 66 triệu năm về trước.
Vào năm 2013, một nhóm nghiên cứu đã chấm dứt hầu hết các đồn đoán được đưa ra trong vài thấp niên trước đó. Nhóm các nhà nghiên cứu do Victor Kvasnytsya từ Học viện Khoa học Quốc gia Ukraine dẫn đầu đã phân tích các mẫu đá vi mô thu thập được từ nơi xảy ra vụ nổ hồi 1978. 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 1908.
Các mẫu phẩm có dấu vết của một loại khoáng chất carbon có tên gọi là lonsdaleite, là 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 gra[hite, chẳng hạn như sao băng, đâm lao vào Trái Đất.
"Nghiên cứu của chúng tôi đối với các mẫu vật lấy được từ Tunguska cũng như nghiên cứu của nhiều tác giả khác cho thấy nguồn gốc thiên thạch của vụ Tunguska," Kvasnytsya nói. "Chúng tôi tin rằng không có gì là huyền bí xảy ra tại Tunguska."
Vấn đề chính ở đây, ông nói. là các nhà nghiên cứu đã dành quá nhiều thời gian tìm kiếm những tảng đá to. "Điều cần thiết là phải đi tìm những mẩu rất nhỏ," chẳng hạn như những mẩu mà nhóm của ông đã nghiên cứu.
Nhưng đó không phải là kết luận rõ ràng. Các trận mưa sao băng thì xảy ra khá thường xuyên. Do đó, có thể có nhiều trận nhỏ đã để lại những vết tích trên mặt đất mà ta không biết. Các mẫu phẩm có nguồn gốc sao băng rất có thể là từ một trong những trận mưa sao băng đó. Một số nhà nghiên cứu cũng tỏ ra nghi ngờ việc lớp bùn thu được đúng là lớp đã tồn tại từ 1908.
Ngay cả Artemieva cũng nói bà cần phải sửa lại các mô hình mà bà đã taọ ra 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, người ta đạt được sự đồng thuận chung rằng sự kiện Tunguska xảy ra do một thực thể lớn từ vũ trụ, chẳng hạn như một thiên thạch hoặc một sao chổi, gây ra khi lao vào bầu khí quyển của Trái Đất.
Hầu hết các thiên thạch thì ở khá ổn định trong các quỹ đạo, mà nhiều khối được tìm thấy trong vòng thiên thạch nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc. Tuy nhiên, "nhiều phản ứng lực hấp dẫn có thể khiến chúng thay đổi quỹ đạo một cách kịch tính hơn," theo Gareth Collins từ Đại học Imperial College London, Anh Quốc.
Thỉnh thoảng các thực thể đá này đi vào quỹ đạo Trái Đất, khiến chúng có thể va đập vào chúng ta. 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 ghê gớm tới vậy là bởi đây là một vụ cực hiếm, sự kiện mà các nhà nghiên cứu gọi là sự kiện "triệu tấn", do khối năng lượng sinh ra lớn tương đương chừng 10-15 triệu tấn thuốc nổ TNT, dẫu cho 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. Đây là sự kiện duy nhất ở tầm mức như vậy xảy ra trong lịch sử gần đây. "Điều này khiến chúng ta chỉ có những hiểu biết khá là hạn chế về nó," Collins nói.
Artemieva nay nói rằng có những giai đoanh rõ ràng đã diễn ra, điều mà bà đã mô tả trong bản đánh giá được công bố trên tạp chí khoa học thường niên chuyên về Trái Đất và Hành tinh, Annual Review of Earth and Planetary Sciences hồi nửa đầu năm 2016.
Đầu tiên, thực thể vũ trụ đi vào bầu khí quyển của chúng ta với vận tốc 9-19 dặm một giây (15-30km/giây).
May mắn là bầu khí quyển bảo vệ chúng ta rất tốt. "Nó sẽ làm vỡ thành các khối đá có kích thước nhỏ hơn chiều dài một sân bóng đá," nhà nghiên cứu Bill Cooke nói - ông là người đứng đầu Cơ quan Môi trường Thiên thạch của Nasa nói. "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 km 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 rồi.
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 hai của vụ việc. 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 nói.
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. "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," Kvasnytsya nói.
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 km. Khi đợt bùng phát không khí này tấn công mặt đất, nó đã quật ngã toàn bộ cây cối trong phạm vị nó 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 km".
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 Italy cho rằng một hồ nước nằm cách đó 5 dặm (8km) nằm về phía tây-bắc-bắc của trung tâm vụ nổ có thể là một miệng hố được tạo ra từ tác động của nó. Hồ Cheko, họ nói, không hề được ghi nhận trong các bản đồ có trước khi xảy ra vụ việc.
Luca Gasperini từ Đại học Bologna ở Italy đã tới hồ này vào cuối thập niên 1990, và nói 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 rằng một mảnh thiên thạch lớn nằm sâu 10m bên dưới đáy hồ bị vùi dưới lớp trầm tích. "Người Nga có thể tới đó và khoan ra một cách rất dễ dàng," ông nói. Tuy thuyết của ông 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 theo đó cho rằng Hồ Cheko được tạo thành do ảnh hưởng của vụ nổ không phải là ý tưởng được nhiều người tán thưởng. Đó chỉ là một dạng lý thuyết khác, theo Artemieva. "Bất kỳ vật thể 'bí hiểm' nào ở đáy hồ này cũng đều có thể lấy lên được một cách dễ dàng - hồ không hề sau," bà nói. Collins cũng không tán thành ý tưởng của Gasperini.
Vào năm 2008, ông 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 cũng 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 19m đã gây ra sự gián đoạn. Điều này khiến các nhà nghiên cứu như Collins ngạc nhiên. Các mô hình của ông đã dự đoán rằng nó không gây ra thiệt hại nhiều như mức trên thực tế đã diễn ra.
"Điều gây 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 nơi cụ thể nào.
Nhưng không phải tin tức chỉ toàn tin xấu. Khả năng xảy ra tình huống đó là vô cùng thấp, Collins nói, 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 đánh vào nơi hầu như không có người ở."
Chúng ta có thể sẽ không bao giờ tìm ra lời đáp cho câu hỏi sự kiện Tunguska do sao băng hay sao chổi gây ra, nhưng có lẽ điều đó cũng không phải là vấn đề cho lắm. Dù là sao nào thì nó cũng đều gây ra sự phá hủy nghiêm trọng, điều mà chúng ta vẫn đang nói tới dẫu cho đã hơn một thế kỷ trôi qua.
Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Earth.
