Vào giải đoạn chuyển giao giữa hai kỷ Creta và kỷ Paleogen (khoảng 66 triệu năm trước), một vụ va chạm khổng lồ đã gây ra một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, xóa sổ khoảng ba phần tư số loài động vật và thực vật trên Trái Đất, bao gồm cả khủng long. Các nhà khoa học đặt tên cho vật thể gây ra thảm họa này là Chicxulub, theo tên thị trấn Chicxulub Pueblo trên bán đảo Yucatán ở miền nam Mexico. Vụ va chạm này đã để lại một dấu ấn rõ rệt khi tạo nên một hố va chạm rộng khoảng 180 kilomet, hiện bị chôn vùi dưới bề mặt, đồng thời hình thành hàng nghìn hố sụt trong đá vôi chứa đầy nước (được gọi là cenote).
Ngày nay, các nhà khoa học Trái Đất đang dần xác định được bản chất của thiên thể va chạm đã gây ra sự kiện tuyệt chủng ở ranh giới Creta - Paleogen (Cretaceous - Paleogene / K-Pg). Theo những kết quả mới nhất từ một nhóm nghiên cứu quốc tế, thiên thể này có thể thuộc một loại vật thể không gian hiếm gọi là chondrite carbon (CO). Như mô tả trong bài báo vừa được công bố trên tạp chí Science Advances, việc phân tích đồng vị nickel với độ chính xác cao đối với các mẫu thu thập từ nhiều nơi trên thế giới đã giúp nhóm nghiên cứu thu hẹp thành phần của thiên thạch K-Pg.
Các tiểu hành tinh và những tảng đá không gian khác về cơ bản là vật chất còn sót lại từ quá trình hình thành Hệ Mặt Trời cách đây khoảng 4,5 tỷ năm. Những thiên thể này thường xuyên đi vào khí quyển Trái Đất; phần lớn sẽ bốc cháy hoàn toàn, trong khi một số phát nổ trên không trong hiện tượng được gọi là "airburst" (nổ giữa không trung). Tuy nhiên, những thiên thể va chạm lớn hơn như Chicxulub - được ước tính có đường kính từ 10 đến 15 kilomet - đôi khi có thể chạm tới bề mặt, gây ra những vụ nổ khổng lồ, bắn một lượng vật chất đủ lớn lên tầng bình lưu để che khuất ánh sáng Mặt Trời và kích hoạt một "mùa đông hạt nhân".
Khoảng 66 triệu năm trước, khi một tiểu hành tinh va chạm với khu vực Yucatán, nó đã dẫn đến sự tuyệt chủng của khủng long. Nguồn: NASA/Don Davis.
Bằng cách phân tích vật chất còn sót lại sau vụ va chạm và so sánh với các thiên thạch khác đã được thu hồi trên Trái Đất, các nhà khoa học có thể xác định thiên thể va chạm này có nguồn gốc từ khu vực nào trong Hệ Mặt Trời. Đây chính là điều mà nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Georgy V. Makhatadze cùng các đồng nghiệp tại Viện Vật lý Địa cầu (Institut de Physique du Globe - Pháp) đã thực hiện khi tiến hành các phép đo đồng vị nickel có độ chính xác cao trên các mẫu đất sét được hình thành từ vụ va chạm. Những mẫu này đã được thu thập trong nhiều năm từ các địa điểm trên khắp thế giới.
Họ hợp tác với các nhà nghiên cứu thuộc nhóm Khảo cổ học, Biến đổi Môi trường và Địa hóa học tại Đại học Vrije Brussel (VUB), Trung tâm Nghiên cứu Đồng vị và Địa hóa Thái Bình Dương (PCIGR) thuộc Đại học British Columbia (UBC), cùng Khoa Nghiên cứu Thạch quyển của Đại học Vienna. Nhóm nghiên cứu đã so sánh thành phần đồng vị nickel trong lớp đất sét này với các mẫu thiên thạch khác được thu hồi trong nhiều thập kỷ qua.
Từ đó, họ kết luận rằng một thiên thể chondrite carbon (CO) đã gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, nhiều khả năng có nguồn gốc từ vùng ngoài của vành đai tiểu hành tinh chính, hoặc xa hơn là ở vành đai Kuiper hoặc các khu vực giàu mảnh vụn khác ở vùng ngoài Hệ Mặt Trời. Điều này đồng nghĩa với việc thiên thể va chạm thuộc một loại rất hiếm, bởi chondrite carbon chỉ chiếm khoảng 5% số mẫu thiên thạch được thu hồi trên Trái Đất. Trong đó, những vật thể thuộc nhóm Ornans (chondrite CO) chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, vì chúng là một trong những thiên thể nguyên thủy nhất và cũng ít được nghiên cứu nhất trong Hệ Mặt Trời. Tiến sĩ Philippe Claeys, người tham gia nghiên cứu với tư cách giáo sư thỉnh giảng tại UBC, cho biết:
"Chondrite carbon thuộc nhóm Ornans hoàn toàn không giống những thiên thạch điển hình mà bạn thường thấy trong các bộ sưu tập của bảo tàng. Một thiên thạch CO chứa ít các nguyên tố dễ bay hơi - như carbon, kẽm, nước và đặc biệt là lưu huỳnh - hơn so với các nhóm thiên thạch khác mà chúng ta đã phát hiện trên Trái Đất. Điều này không làm thay đổi giả thuyết của chúng tôi về nguyên nhân gây ra sự kiện tuyệt chủng, nhưng nó khiến khả năng lưu huỳnh có trong thiên thể va chạm chính là yếu tố quyết định trở nên thấp hơn. Các mảnh vụn mịn bị bắn vào khí quyển mới là yếu tố đóng vai trò chủ đạo."
Mặc dù vẫn còn nhiều câu hỏi về nguồn gốc của vật thể đã làm thay đổi lịch sử Trái Đất này, nghiên cứu mới đã giúp thu hẹp đáng kể các khả năng. Dữ liệu thu được cũng có thể hữu ích trong việc dự đoán những vụ va chạm tiềm tàng trong tương lai và phát triển các chiến lược nhằm bảo vệ Trái Đất trước những thiên thể khổng lồ như vậy.
R.T
Theo Universetoday
