Một nghiên cứu mới công bố đã đưa ra giả thuyết gây chú ý: những vụ nổ siêu tân tinh trong quá khứ có thể đã gây ra các biến đổi khí hậu nghiêm trọng trên Trái Đất – và điều tương tự hoàn toàn có thể xảy ra trong tương lai.
Siêu tân tinh là sự kiện bùng nổ cuối cùng của các ngôi sao khổng lồ khi chúng cạn kiệt nhiên liệu. Khi lõi sao sụp đổ, năng lượng khổng lồ được giải phóng cùng các hạt tốc độ cao có thể lan xa tới hàng trăm năm ánh sáng, xuyên qua các hệ sao và thậm chí cả thiên hà. Theo các nhà khoa học, nếu một vụ siêu tân tinh xảy ra trong phạm vi 30 năm ánh sáng, bầu khí quyển Trái Đất có thể bị thổi bay hoàn toàn, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt. Ngay cả những vụ nổ cách xa hơn – hàng trăm năm ánh sáng – cũng có thể ảnh hưởng sâu sắc đến khí hậu.
“Chúng ta từng ghi nhận nhiều thay đổi môi trường đột ngột trong lịch sử Trái Đất. Vấn đề là: điều gì đã gây ra chúng?” – nhà nghiên cứu Robert Brakenridge từ Viện Nghiên cứu Bắc Cực và Núi cao (INSTAAR) đặt câu hỏi.
Trong khi các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào khía cạnh vật lý lý thuyết của hiện tượng này, Brakenridge lại tiếp cận từ hướng thực nghiệm. Ông sử dụng dữ liệu từ các kính thiên văn không gian, kết hợp với dấu tích khí quyển cổ đại lưu giữ trong vòng thân cây để truy tìm bằng chứng.
Theo mô hình mới, bức xạ mạnh từ siêu tân tinh có thể phá hủy tầng ozone – lớp “khiên chắn” tự nhiên giúp bảo vệ sinh quyển khỏi tia cực tím của Mặt Trời. Khi tầng ozone bị suy yếu, bức xạ Mặt Trời sẽ phá vỡ phân tử methane trong tầng bình lưu – một loại khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng. Điều này sẽ làm giảm hiệu ứng giữ nhiệt toàn cầu, khiến Trái Đất lạnh đi, đồng thời làm tăng mức độ tia cực tím gây hại.
Brakenridge cho rằng chuỗi tác động này có thể đã dẫn đến các sự kiện như tuyệt chủng động vật, gia tăng cháy rừng, và hiện tượng lạnh toàn cầu trong quá khứ. Để kiểm chứng, ông đã phân tích vòng thân cây trong suốt 15.000 năm qua – nơi lưu trữ các đồng vị carbon phóng xạ có thể tăng cao sau một vụ siêu tân tinh. Kết quả: phát hiện 11 đợt tăng đột ngột, có khả năng là dấu hiệu của bức xạ từ các vụ nổ sao gần Trái Đất.
Dù vậy, Brakenridge thừa nhận vẫn cần loại trừ khả năng các đợt tăng này là do bão Mặt Trời. Điều này đòi hỏi phải đối chiếu với bằng chứng trong các lõi băng hoặc trầm tích đáy biển – những “hộp đen” khác của khí hậu Trái Đất.
Nếu mối liên hệ này được xác nhận, nó sẽ là bước tiến quan trọng trong việc dự đoán nguy cơ trong tương lai, đặc biệt khi một ngôi sao đỏ khổng lồ – Betelgeuse, cách Trái Đất khoảng 700 năm ánh sáng – đang tiến gần tới giai đoạn phát nổ. Dù thời điểm có thể là hàng trăm ngàn năm nữa, nhưng theo Brakenridge: “Càng hiểu rõ các ngôi sao lân cận, chúng ta càng có khả năng dự đoán nguy cơ. Điều đó đòi hỏi thêm nhiều mô hình và quan sát từ cộng đồng thiên văn học.”
Nghiên cứu này đã được đăng trong số tháng 6 của tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Dù Trái Đất hiện tại vẫn an toàn, nhưng việc hiểu rõ tác động của siêu tân tinh là điều cần thiết, không chỉ để bảo vệ nhân loại mà còn để hiểu sâu hơn về mối liên hệ giữa vũ trụ và sự sống nơi hành tinh xanh này.