Viện Nghiên cứu Cổ sinh - Institute of Paleontology

PHẢI CHĂNG SỰ SỐNG KHỞI NGUỒN TỪ SỐNG NÚI DƯỚI ĐẠI DƯƠNG ?

Cùng với giả thuyết nổi tiếng về nguồn gốc sự sống của Oparin, với mặt biển và những tia chớp loé, với bầu khí quyển nguyên thuỷ ngột ngạt chứa đầy độc tố, người ta cũng đặt một câu hỏi, liệu sự sống có thể phát sinh bên những "ống khói" đen của sống núi ngầm dưới đại dương? Đó là nơi hội tụ của những điều kiện lí hoá thuận lợi cho sự tổng hợp các acid amine và những phân tử hữu cơ tiền-sự-sống khác. Người ta cũng đã phát hiện, bên những "ống khói" đen của sống núi ngầm Đông Thái Bình Dương, những vi sinh vật nguyên thuỷ sống trong môi trường có nhiệt độ 110 độ C - nhiệt độ cao nhất mà một cơ thể sống có thể chịu đựng được. Cần lưu ý rằng, những "ốc đảo" của sự sống bên những "ống khói" đen của sống núi dưới đại dương này là môi trường duy nhất trên Trái Đất mà ở đó sự sống không cần sử dụng năng lượng của mặt trời, mà nhờ vào năng lượng địa nhiệt, trong môi trường khử. Bầu khí quyển chứa ôxi xuất hiện khá muộn, khoảng 2 tỉ năm trước đây (so với khoảng 4,5 tỉ năm tuổi của Trái Đất). Tất cả mọi sinh vật có trước bầu khí quyển đó buộc phải thích nghi với môi trường khử, kéo lê sự sống trong điều kiện có thể sánh với bên các "ống khói" đen trên sống núi dưới đại dương ngày nay.

Từng có giả thuyết về nguồn gốc sự sống có tính chất ngoại lai, gắn liền với các thiên thạch rơi xuống từ vũ trụ. So với nó, thiết nghĩ giả thuyết về nguồn gốc sự sống gắn liền với các "ống khói" ngầm dưới đại dương đáng tin cậy hơn nhiều.

TỈ LỆ VÀNG VÀ VỎ ANH VŨ (NAUTILUS)

Trong toán học và nghệ thuật, hai đại lượng được gọi là có "tỷ lệ vàng" nếu tỷ số giữa tổng của các đại lượng đó với đại lượng lớn hơn bằng tỷ số giữa đại lượng lớn hơn với đại lượng nhỏ hơn. Tỷ lệ vàng thường được chỉ định bằng ký tự FI trong bảng chữ cái Hy Lạp.

Viện Nghiên cứu cao cấp về toán của GS Ngô Bảo Châu có 1 hình vẽ mô phỏng vỏ con Anh vũ (Nautilus) được xây dựng theo tỉ lệ vàng ấy. Tôi thấy hình này khi ghé thăm phòng thầy hiệu trưởng trường ĐH KHTN HN Vũ Hoàng Linh.

Đường thùy yên là đường theo đó các vách găn (septa) trong vỏ động vật Chân đầu gắn vào vỏ. Vì thế, trong trạng thái hóa thạch phải bóc tách vỏ đi thì mới thấy được đường thùy yên lộ ra.
Có 4 kiểu đường thùy yên chính, từ đơn giản đến phức tạp như sau:
1- Kiểu Anh vũ (hay kiểu Cúc không góc). Tiêu biểu là giống Anh vũ (Nautilus),
2- Kiểu Cúc góc, tiêu biểu là giống Cúc góc (Goniatites)
3- Kiểu Cúc sừng, tiêu biểu là gống Cúc sừng (Ceratites)
4- Kiểu Cúc đá, tiêu biểu là gống Cúc đá (Ammonites)

CHIẾC LÔNG CHIM “HUYỀN THOẠI” ĐẾN TỪ KỶ JURA

Những hoá thạch Chim thuỷ tổ (Archaeopteryx) đầu tiên đã được phát hiện như thế nào ? Đó thực sự là kì công của nhà khoa học Đức H. Von Meyer. Không kể xiết bao nhiêu công sức mồ hôi ông đã đổ ra trước khi vào một ngày đẹp trời của năm 1861 lưỡi búa của ông đã tách đôi một tấm phiến thạch màu xám nhạt mà ở cả hai nửa của nó còn in hình một chiếc lông vũ của chim. Với phát hiện kì diệu đó, lần đầu tiên loài người được biết chim đã có mặt trên Trái Đất vào kỉ Jura, cách nay 200 - 145 triệu năm, cùng với lũ khủng long. Hai nửa phiến đá có hình lông chim kể trên hiện được lưu giữ ở hai Việnbảo tàng tự nhiên : một ở Berlin và một ở Munich (CHLB Đức).
Cũng trong năm đó chính Meyer lại đào được bộ xương hoá thạch đầu tiên của Chim thủy tổ (Archaeopteryx), xung quanh bộ xương còn hằn rõ vết in những hàng lông vũ. Giá trị của bộ xương chim đầu tiên lớn tới mức không một bảo tàng tự nhiên nào ở Đức khi đó dám bỏ tiền ra mua, và thế là nó trở thành tài sản của Bảo tàng tự nhiên London. Một vài năm sau Meyer lại phát hiện bộ xương Archaeopteryx thứ hai. Lần này nó mới thuộc về Bảo tàng Berlin. Bộ xương này có hình dáng đẹp và thường được dùng minh hoạ trong các cuốn sách giáo khoa.

Vẫn tại vùng Bavaria kì lạ kể trên cho đến nay người ta đã thu thập được tổng cộng 7 bộ xương hoá thạch của Chim thuỷ tổ, trong đó Meyer là người có công phát hiện đầu tiên và đã sưu tập được 3 bộ.

Việc hoá thạch Chim thuỷ tổ được phát hiện và trở thành báu vật không phải đã làm vừa lòng mọi người. Đối với một số người nào đó thậm chí chúng còn trở thành đối tượng công kích và thù ghét. Chẳng thế mà một nhóm các nhà khoa học về vật lí thiên văn người Anh và Israel đã bỏ công nghiên cứu tỉ mỉ các hoá thạch Chim thuỷ tổdo Meyer phát hiện. Họ đã sử dụng những phương pháp vật lí hiện đại cố chứng minh dấu vết lông vũ có cùng các hoá thạch Chim thuỷ tổ chỉ là tác phẩm do bàn tay con người tạo ra. Nghĩa là chúng không có cùng nguồn gốc từ một sinh thể. Một cuộc tranh luận căng thẳng đã xảy ra giữa những người ủng hộ tính xác thực của hoá thạch Chim thuỷ tổ và nhóm các nhà khoa học kể trên. Sự kiện rùm beng đó chỉ được lắng dịu đi sau năm 1956, khi người ta tìm được thêm những bộ xương mới, “trớ trêu thay” - lại vẫn có vết tích lông vũ kèm theo.

NGÀY TẬN SỐ CỦA KHỦNG LONG – MỘT THIÊN THẠCH KHỔNG LỒ LAO VÀO TRÁI ĐẤT 66 TRIỆU NĂM TRƯỚC (ST)

Theo Wall Street Journal, gần 66 triệu năm trước, một thiên thạch với kích thước bằng cả thành phố - 80 km - đã đâm vào bề mặt Trái Đất, vùng bán đảo Yucatan, Mehico, giết sạch toàn bộ khủng long và gần 3/4 sự sống trên hành tinh.
Những dấu tích của thiên thạch này được các nhà khoa học công bố ngày 9/0, sau quá trình khoan nghiên cứu ở hố Chicxulub ngoài khơi Mexico.

Kết quả nghiên cứu hé lộ lát cắt địa chất có những mảnh vỡ của thiên thạch, qua đó các nhà khoa học có thể tái hiện thời khắc diễn ra vụ vu chạm đã khởi đầu thảm họa diệt chủng toàn cầu.

Thước phim quay chậm của ngày đầu thảm họa

"Phát hiện này kể lại cho chúng ta những gì xảy ra bên trong hố thiên thạch vào ngày thảm họa giết chết tất cả khủng long”. "Toàn bộ sự kiện đã được ghi lại trong lõi của khe nứt".

Điểm khoan mục tiêu nằm sâu dưới đáy biển và bị chôn vùi dưới gần 460 m đá vôi, vốn hình thành hàng triệu năm sau vụ va chạm.

Các nhà khoa học nghiên cứu dữ liệu địa chất như một cách để "giải nén " thời gian, phân tích những lớp vật chất hình thành chồng lấn và tích tụ qua hàng nghìn năm. Trong trường hợp của khe vực Chicxulub, hàng trăm mét trầm tích đã tích tụ với tốc độ chóng mặt do cú va chạm của thiên thạch. Lát cắt địa chất trở thành một thước phim quay chậm, ghi lại hết các tác động của thiên thạch từ một camera tốc độ cao.

"Chúng tôi ghi nhận được 130 m trầm tích hình thành chỉ trong một ngày. Chúng tôi có thể đọc được những diễn biến trong từng phút và từng giờ. Điều này thật tuyệt vời", Gulick cho biết.

Dung nham bắn cao hơn cả đỉnh Everest

Những mẫu hóa thạch ghi lại dấu vết vụ nổ làm tan chảy đất đá, những trận động đất kinh hoàng, sóng thần, lở đất và cháy rừng sau khi thiên thạch khổng lồ va chạm với bề mặt Trái Đất, tạo nên một hố khổng lồ rộng hơn 160 km và sâu hơn 19 km.

Từ lớp trầm tích, các nhà khoa học tìm ra được bằng chứng hóa học cho thấy vụ nổ thiên thạch đã giải phóng vào bầu khí quyển hàng trăm tỷ tấn sulfur từ đất đá đại dương bị nghiền nát. Nó gây nên mùa đông toàn cầu trong nhiều thập kỷ.

Theo các nhà khoa học, trong những giây đầu tiên sau khi va chạm, thiên thạch khoét vào lòng đất một hố sâu từ 40-50 km, tạo thành "vạc dầu sôi" khổng lồ bằng đất đá nóng chảy và hơi nước với nhiệt độ kinh hoàng.

Phản lực từ vụ va chạm bắn đất đá nóng chảy vào không trung và tạo thành một đỉnh núi còn cao hơn Everest. Cấu trúc đất đá chỉ ít phút sau đổ sụp xuống, gây nên những đợt sóng dung nham khổng lồ lan rộng. Khối vật chất nóng chảy dần rắn lại và tạo thành một vòng tròn khổng lồ nhô cao khỏi địa hình khu vực và bao quanh hố thiên thạch.

Khoảng 20 phút sau, nước biển bắt đầu chảy trở về điểm va chạm, cuốn theo những khối đất đá bị phá vỡ sau vụ nổ và bao phủ bề mặt bức tường thành vừa được tạo ra. Trong những tiếng đồng hồ kế tiếp, những đợt sóng lớn mang theo mảnh thủy tinh núi lửa và đá vụn phủ lên bề mặt những ngọn núi ngầm một lớp đá suevite với kim cương li ti.

Lượng vật chất phủ trên bề mặt khe nứt tăng lên theo từng giờ. Nằm ở tầng trên cùng của lát cắt, các nhà khoa học còn tìm thấy được dấu vết của vật chất hữu cơ và than đá.

"Chúng tôi nghĩ những vật chất và mảnh than đá li ti là do sóng thần cuốn về từ đất liền. Rõ ràng lục địa khi đó đang bị thiêu rụi", Gulick cho biết.

Cảnh giác với các thiên thạch sát thủ

Việc quỹ đạo bay của Trái Đất và di chuyển của các thiên thạch giao nhau là một hiện tượng vũ trụ không thể tránh khỏi.

Năm 2013, một sao băng nhỏ với đường kính gần 30 m và trọng lượng gần 13.000 tấn đã phát nổ ngay trên bầu trời nước Nga. Vụ việc gây thiệt hại cho 7.200 tòa nhà và khiến gần 1.400 người bị thương.

Sau khi phát hiện được khe nứt Chicxulub năm 1970 và hiểu được tác động kinh hoàng từ vụ va chạm hàng chục triệu năm trước, các nhà nghiên cứu thiên văn và Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã xây dựng bản đồ quỹ đạo các thiên thạch cùng mưa sao băng gần Trái Đất để dự đoán nguy cơ va chạm.

NASA đang lên kế hoạch cho một sứ mệnh không gian vào năm 2021 hướng đến thiên thạch mang tên Didymos. Các nhà khoa học muốn thử nghiệm những biện pháp an toàn nhằm thay đổi hướng bay của một sao chổi hay thiên thạch đe dọa Trái Đất trong tương lai.

Những chuyên gia tại NASA nói cho đến nay họ vẫn chưa phát hiện thiên thạch nào có kích thước đáng kể và đủ nguy cơ đe dọa hủy diệt sự sống trên Trái Đất. Thiên thạch từng gây nên thảm họa diệt chủng và giết toàn bộ khủng long trên hành tinh có đường kính hơn 80 km và xác suất xảy ra những vụ va chạm như vậy cách nhau đến hàng tỷ năm.

"Va chạm với thiên thạch là một phần cuộc sống trên hành tinh của chúng ta, nhưng hiện không có thiên thạch lớn nào có hướng bay giao với quỹ đạo Trái Đất", nhà địa-vật lý học Jay Melosh cho biết.

Theo Wall Street Journa

Vươn lên chiếm không trung...