Những vụ va chạm tiểu hành tinh lớn trong lịch sử Trái đất

4,5 tỷ năm trước: Vụ va chạm hình thành Mặt trăng

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, Trái đất sơ khai được cho là từng va chạm với thiên thạch có kích thước ngang sao Hỏa, được gọi là Theia.

Cú va chạm khủng khiếp này đã bắn một lượng lớn đá nóng chảy của Trái Đất vào không gian, tạo thành một vành đai mảnh vụn xung quanh hành tinh. Theo thời gian, lực hấp dẫn đã kết tụ các mảnh vỡ này lại với nhau, tạo nên Mặt trăng.

Các mô phỏng trên máy tính về sự kiện vũ trụ này cho thấy Mặt trăng mới hình thành khi đó trông lớn hơn 16 lần so với ngày nay và quay quanh Trái đất ở khoảng cách gần hơn nhiều, chỉ từ 24.000 - 32.000 km. Trong hàng triệu năm, lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trăng đã đẩy Mặt trăng dần trôi xa hơn mỗi năm vài cm, dẫn đến khoảng cách hiện tại khoảng 400.000 km.

Còn với Trái đất, vụ va chạm cũng ổn định độ nghiêng trục quay vốn cực kỳ bất ổn trước đó. Sự điều chỉnh này đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và thủy triều của Trái đất - những yếu tố then chốt giúp tạo ra điều kiện cần thiết cho sự sống xuất hiện.

Bề mặt Trái đất liên tục tái tạo qua các hoạt động địa chất, khiến các bằng chứng từ thời kỳ này bị xóa sổ, nhưng Mặt trăng vẫn lưu giữ dấu tích về lịch sử hình thành của nó, bao gồm cả những vụ va chạm thiên thạch sau đó đã tạo nên những miệng hố chằng chịt trên bề mặt.

3,26 tỷ năm trước: Thiên thạch S2 thúc đẩy sự sống sơ khai

Những vụ va chạm thiên thạch thường gắn liền với sự hủy diệt, nhưng một tác động đặc biệt khủng khiếp cũng tạo ra cú hích quan trọng thúc đẩy sự sống sơ khai.

Một thiên thạch có kích thước gấp bốn lần đỉnh Everest đã lao vào Trái Đất khoảng 3,26 tỷ năm trước, khi hành tinh của chúng ta phần lớn là một thế giới nước, chỉ có vi khuẩn đơn bào và vi sinh vật cổ đại thống trị.

Các nghiên cứu tại vành đai Barberton Greenstone ở Nam Phi cho thấy tảng đá vũ trụ này rơi xuống đại dương, quét sạch nhiều sinh vật sống ở vùng nước nông và những hòn đảo cô lập hiếm hoi thời đó.

Tuy nhiên, thiên thạch cũng mang đến một lợi ích bất ngờ cho sự sống: nó giải phóng một lượng lớn phốt pho – chất dinh dưỡng quan trọng – vào đại dương nghèo dinh dưỡng.

Ngoài ra, cú va chạm tạo ra một trận sóng thần khổng lồ, khuấy động sắt từ đáy biển lên bề mặt, cung cấp nguồn tài nguyên quý giá cho các vi sinh vật còn sống sót.

“Điều này không chỉ giúp sự sống phục hồi nhanh chóng mà còn có thể phát triển mạnh mẽ sau sự kiện này,” Drabon nhận định.

66 triệu năm trước: Thiên thạch Chicxulub xóa sổ khủng long

66 triệu năm trước, một thiên thạch có kích thước ngang một ngọn núi đã lao vào khu vực ngày nay là bán đảo Yucatán, Mexico, gây ra một thảm họa hủy diệt 70% tất cả các loài trên Trái đất, bao gồm hầu hết loài khủng long.

Thiên thạch này tạo ra một miệng hố có đường kính khoảng 193 km, được đặt tên là Chicxulub. Nó đã gây ra một cơn sóng thần khổng lồ quét qua đại dương, cùng với các đám mây sulfur và bụi che phủ bầu trời, chặn ánh sáng mặt trời trong nhiều tháng, làm ngưng trệ quá trình quang hợp và khiến hệ sinh thái sụp đổ.

Mặc dù năng lượng của vụ va chạm Chicxulub chỉ bằng 1/50 so với sự kiện S2 trước đó, nó lại có tác động cực kỳ lớn do Trái đất khi đó đã có hệ sinh vật phức tạp hơn nhiều.

35 triệu năm trước: Miệng hố va chạm Chesapeake Bay

Khoảng 35 triệu năm trước, một tiểu hành tinh có đường kính từ 8 đến 13 km lao xuống Đại Tây Dương gần khu vực ngày nay là bang Virginia, thuộc Bờ Đông nước Mỹ.

Hệ quả của vụ va chạm này là cấu trúc va chạm Chesapeake Bay rộng 85 km, là miệng hố lớn nhất được biết đến ở Mỹ và lớn thứ sáu trên thế giới.

Miệng hố này nằm cách thủ đô Washington, D.C. khoảng 200 km về phía đông nam và bị nước biển lấp đầy và chôn vùi chỉ trong vòng 30 phút sau vụ va chạm.

Mãi đến năm 1983, sự tồn tại của nó mới được xác nhận khi các nhà khoa học phát hiện một lớp đặc trưng gồm các hạt thủy tinh nóng chảy, gọi là “tektite”, trong các mẫu khoan lấy từ khu vực này.

50.000 năm trước: Miệng hố va chạm Barringer

Khoảng 50.000 năm trước, một tiểu hành tinh rộng khoảng 46 m lao qua bầu khí quyển Trái Đất và đâm xuống khu vực ngày nay là miền bắc bang Arizona, Mỹ.

Vụ nổ tạo ra có sức công phá tương đương ít nhất 2,5 triệu tấn thuốc nổ TNT, để lại một miệng hố rộng gần 1,2 km, được coi là miệng hố va chạm được bảo tồn tốt nhất trên Trái Đất.

Miệng hố này có tên khoa học là Miệng hố thiên thạch Barringer, đặt theo tên Daniel Moreau Barringer, một kỹ sư khai khoáng và nhà địa chất học tự học người Mỹ.

Ông là người đầu tiên chứng minh rằng một miệng hố trên Trái đất có thể do thiên thạch va chạm, thay vì hoạt động núi lửa hoặc các quá trình địa chất khác.

Quan điểm của Barringer đi ngược lại với ý kiến của nhiều nhà khoa học nổi tiếng thời đó. Giả thuyết này chỉ được công nhận sau hơn nửa thế kỷ, khi các nhà khoa học phát hiện ra những điểm tương đồng trong cấu trúc cũng như các khoáng chất bị sốc đặc trưng giữa miệng hố Barringer và các miệng hố hình thành từ các vụ thử vũ khí hạt nhân ngầm ở Nevada trong thời Chiến tranh Lạnh.

Từ năm 1964,nơi này trở thành địa điểm luyện tập chuẩn bị cho các sứ mệnh đổ bộ Mặt trăng của Apollo. Họ thực hành lấy mẫu đá và thử nghiệm các phương tiện di chuyển trên Mặt trăng.

Cho đến nay, miệng hố Barringer vẫn được sử dụng làm địa điểm mô phỏng các sứ mệnh thám hiểm Mặt trăng nhằm huấn luyện các phi hành gia cho những chuyến khám phá không gian trong tương lai.

Năm 1908: Sự kiện Tunguska

Ngày 30/6/1908, thiên thạch khổng lồ rộng khoảng 100 m đã phát nổ gần sông Tunguska ở Siberia, Nga, đánh dấu sự kiện va chạm thiên thạch lớn nhất từng được chứng kiến trên Trái đất.

Quả cầu lửa vỡ tung giữa không trung trong một luồng sáng chói lóa và không tạo ra miệng hố va chạm. Tuy nhiên, theo ghi chép lịch sử dựa trên những thiết bị đo đạc thô sơ lúc bấy giờ, sóng xung kích từ vụ nổ khổng lồ tạo ra một khu vực hủy diệt hình cánh bướm, giết chết hàng đàn tuần lộc và san phẳng khoảng 80 triệu cây rừng.

Vụ nổ giải phóng lượng bụi lớn vào khí quyển nhuộm đỏ bầu trời trong nhiều ngày liền. Ánh sáng từ vụ nổ mạnh đến mức người dân ở tận châu Á vẫn có thể đọc báo ngoài trời lúc nửa đêm.

Dù đây là một sự kiện mang tính lịch sử, tình hình chính trị bất ổn do Thế chiến I bùng nổ năm 1914 và Cách mạng Nga sau đó đã cản trở mọi nỗ lực nghiên cứu khoa học. Phải đến năm 1927, các nhà khoa học mới có thể thực hiện một cuộc khảo sát toàn diện tại khu vực này.

Năm 2013: Thiên thạch Chelyabinsk

Ngày 15/2/2013, thiên thạch có kích thước tương đương một sân bóng đá lao vào Trái đất, lần này gần thành phố Chelyabinsk, Nga.

Từ những đoạn video ghi lại sự việc, có thể thấy một quả cầu sáng lao vun vút trên bầu trời, kết thúc bằng một vụ nổ chói lòa khi thiên thạch vỡ tan ở độ cao chỉ 30 km so với mặt đất.

Dù phần lớn năng lượng của thiên thạch được hấp thụ vào khí quyển, sóng xung kích mà nó tạo ra vẫn khiến khoảng 1.500 người bị thương và làm hư hại hơn 7.000 căn hộ, cửa hàng và tòa nhà thương mại.