Nghiên cứu mới của Đại học Cornell, Mỹ gần như chắc chắn rằng vụ nổ Tunguska năm 1908 là do một sao chổi rơi vào bầu khí quyển. Vụ nổ này có sức tàn phá tới 830 dặm vuông tại rừng Siberi. Kết luận này được minh chứng bằng một nguồn không mấy chắc chắn. Đó là khói từ tàu con thoi của NASA được phóng lên 1 thể kỉ sau vụ nổ.
Hiệp hội địa lý Hoa Kỳ cho xuất bản nghiên cứu của mình trên tạp chí Geophysical Research Letters, số ngày 24/6/2009. Theo đó, người ta liên tưởng hai sự kiện này với nhau dựa vào những gì xảy ra một ngày sau đó: đó là xuất hiện những đám mây dạ quang. Thành phần của những đám mây này là các phân tử băng đá và chúng chỉ hình thành ở độ cao rất lớn so với mực nước biển và ở nơi cực kì lạnh giá.
Michael Kelley, giáo sư kĩ thuật của Đại học Cornell, người dẫn dắt nghiên cứu này cho biết: “Công việc chúng tôi đang làm giống như việc chắp nối lại tình tiết của một vụ giết người bí ẩn xảy ra 100 năm trước. Đã có những bằng chứng tương đối thuyết phục chứng minh rằng trái đất bị một sao chổi rơi trúng vào năm 1908.” Trước đây từng có rất nhiều suy đoán về nguyên nhân gây ra vụ nổ này, từ sao chổi tới thiên thạch.
Một ngày sau vụ nổ, người ta nhìn thấy mây dạ quang dù ở cách xa hàng nghìn dặm. Các nhà khoa học giải thích hiện tượng đó như sau. Đầu tiên, các hạt nhân băng đá của sao chổi làm phun trào một lượng hơi nước cực lớn vào khí quyển. Sau đó, hơi nước tích tụ lại trong những xoáy lốc với năng lượng cực lớn gây ra bởi sự chuyển động dữ dội hai chiều (two-dimensional turbulence).
Mây dạ quang là những đám mây cao nhất trái đất. Chúng hình thành một cách tự nhiên ở trung tầng khí quyển của hai vùng cực trong suốt mấy tháng hè. Đây là lúc nhiệt độ tại thượng tầng khí quyển là -180oF (khoảng -117oC).
Các nhà nghiên cứu cho biết tàu con thoi cũng xả khói tương tự như hoạt động của sao chổi.
| Năm 1927, giáo sư Loenid Kulik đã chụp bức ảnh đầu tiên về khu rừng taiga bị tàn phá sau thảm hoạ Tunguska. (Ảnh: Giáo sư Loenid Kulik) |
Một chuyến du hành của tàu con thoi phun vào thượng tầng khí quyển trái đất 300 tấn hơi nước. Phân tử nước được tìm thấy chu du tới tận vùng Bắc và Nam cực, nơi những phân tử nước này sẽ tạo thành những đám mây sau khi lắng xuống trung tầng khí quyển.
Kelly và đồng sự của mình nhìn thấy hiện tượng mây dạ quang nhiều ngày sau khi tàu con thoi Endeavour (STS-118) được phóng vào ngày 8/8/2007. Sự hình thành mây tương tự cũng từng được quan sát sau những lần phóng tàu con thoi vào năm 1997 và 2003.
Sau vụ nổ năm 1908, (thường được biết đến với tên gọi Sự kiện Tunguska), khắp Châu Âu mà đặc biệt là ở Anh, nơi cách xa 3000 dặm, bầu trời sáng rực rỡ suốt mấy ngày.
Kelly nói rằng ông bị kích thích sự tò mò bởi những gì mà những người mục kích hiện tượng sau đó kể lại. Ông kết luận rằng bầu trời rực sáng hẳn là kết quả của mây dạ quang. Sao chổi vỡ tung ở cùng độ cao với khói thải ra từ tàu con thoi sau khi phóng. Trong cả hai trường hợp, hơi nước đều phụt vào khí quyển.
Các nhà khoa học đang nỗ lực lý giải làm thế nào mà hơi nước lại di chuyển một quãng đường xa như vậy mà không bị phân tán hay khuếch tán. Điều này hiện chưa thể giải thích được bằng những quy luật vật lý truyền thống.
Kelly cho biết: “Chắc hẳn phải có một phương tiện nào đó để chuyển thứ vật chất này đi xa hàng chục ngàn dặm chỉ trong khoảng thời gian cực ngắn. Chưa có mô hình nào lý giải được điều này. Đây vẫn còn là một thách thức hoàn toàn mới và bất ngờ với ngành vật lý.”
Quy luật vật lý mới này gắn với câu hỏi về luồng xoáy đảo chiều có năng lượng cực mạnh. Một khi hơi nước gặp phải luồng xoáy này, chúng sẽ di chuyển cực nhanh, khoảng 300 feet mỗi giây.
Charlie Seyler, giáo sư kĩ thuật điện và là đồng tác giả của nghiên cứu này cho biết: các nhà khoa học từ lâu đã tìm hiểu cấu trúc của gió tại những khu vực phía trên của khí quyển. Việc làm này rất khó để thực hiện nếu sử dụng các biện pháp truyền thống như tên lửa do thám, khinh khí cầu và vệ tinh.
Seyler nói: “Từ quan sát, chúng tôi thấy rằng hiểu biết hiện tại về trung tầng khí quyển là rất hạn chế.”
Nghiên cứu này còn có sự tham gia của nhà vật lý - tiến sỹ Miguel Larsen, đại học Clemson và cựu sinh viên của Kelley. Công trình tiến hành tại trường Cornell được tài trợ bởi Bộ phận Khoa học khí quyển của Quỹ Khoa học quốc gia.
Vào ngày 1/7, Kelly sẽ có một bài diễn thuyết về vấn đề này trong cuộc họp toàn thể thường niên tại Sante Fe, N.M.
Tham khảo:
Kelley, M. C., C. E. Seyler, and M. F. Larsen. (2009), Two-dimensional Turbulence, Space Shuttle Plume Transport in the Thermosphere, and a Possible Relation to the Great Siberian Impact Event. Geophys. Res. Lett, (in press) DOI: 10.1029/2009GL038362