Vụ nổ Tunguska 1908: Vì sao không có hố va chạm nào

Mình vẫn nhớ lần đầu đọc về vụ nổ Tunguska, cảm giác là sốc hơn cả khi đọc về bom nguyên tử — bởi vì đây là một vụ nổ tự nhiên, mạnh gấp hàng trăm lần Hiroshima, xảy ra ngay trên Trái Đất, mà đến giờ khoa học vẫn chưa thể khẳng định chắc chắn nó là cái gì. Ngày 30/6/1908, một tiếng nổ khổng lồ đã san phẳng khoảng 80 triệu cây trên diện tích hơn 2.000 km2 ở Siberia. Điều kỳ lạ nhất không phải là sức tàn phá, mà là thứ không hề tồn tại sau đó: không một hố va chạm nào được tìm thấy. Đó chính là lý do vụ nổ Tunguska vẫn nằm trong danh sách những bí ẩn lớn nhất mà khoa học hiện đại chưa giải quyết trọn vẹn.

Buổi sáng định mệnh ở Siberia

Sáng sớm 30/6/1908, cư dân sống rải rác quanh vùng sông Podkamennaya Tunguska chứng kiến một quả cầu lửa rực sáng lướt qua bầu trời, sáng đến mức có người tưởng mặt trời thứ hai vừa xuất hiện. Ngay sau đó là một tiếng nổ dữ dội, kèm theo sóng xung kích mạnh đến mức người dân ở cách tâm nổ hàng trăm km bị hất ngã, cửa kính vỡ vụn, gia súc bị quật ngã trên đồng.

Theo các ước tính hiện đại, năng lượng giải phóng vào khoảng 10-15 megaton TNT — tức gấp vài trăm lần quả bom nguyên tử thả xuống Hiroshima. Đây được xem là sự kiện va chạm thiên thể lớn nhất từng được ghi nhận trong lịch sử loài người, ít nhất là ở quy mô gây thiệt hại vật lý rõ ràng như vậy. Vấn đề là khu vực này quá hẻo lánh, dân cư gần như không có, nên số liệu về thương vong con người rất mơ hồ — và cũng vì hẻo lánh mà mãi rất lâu sau, thế giới khoa học mới biết chuyện gì thực sự xảy ra.

Vì sao phải 19 năm sau người ta mới tới hiện trường

Đây có lẽ là mắt xích quan trọng nhất giải thích vì sao vụ nổ Tunguska trở thành bí ẩn thay vì một sự kiện được ghi chép đầy đủ như bình thường. Nước Nga năm 1908 đang trong giai đoạn hỗn loạn chính trị, thông tin liên lạc với vùng Siberia xa xôi gần như không tồn tại. Chính quyền Sa hoàng lúc đó không có nguồn lực (và có lẽ cũng không đủ quan tâm) để cử một đoàn thám hiểm khoa học tới một khu rừng taiga không người ở.

Phải đến năm 1927, nhà khoáng vật học người Nga Leonid Kulik mới dẫn đầu đoàn thám hiểm đầu tiên đặt chân tới khu vực tâm chấn. Gần hai thập kỷ đã trôi qua kể từ vụ nổ. Trong khoảng thời gian đó, rừng cây đã bắt đầu mọc lại, dấu vết cháy xém phai nhạt, còn những nhân chứng ban đầu thì phân tán hoặc qua đời. Kulik hy vọng tìm được một hố va chạm khổng lồ và có thể cả mảnh thiên thạch để nghiên cứu — nhưng thứ ông thấy lại hoàn toàn khác dự đoán: hàng triệu cây đổ rạp theo hình tỏa tia từ một tâm điểm, nhưng không hề có hố nào ở giữa.

Giả thuyết airburst: lời giải cho vụ nổ Tunguska được chấp nhận nhiều nhất

Sự vắng mặt của hố va chạm chính là điều khiến các nhà khoa học phải suy nghĩ lại toàn bộ mô hình về vụ nổ Tunguska. Nếu một khối đá đủ lớn để gây ra sức công phá tương đương 10-15 megaton đâm thẳng xuống đất, lẽ ra phải để lại một miệng hố khổng lồ, giống như các hố va chạm thiên thạch đã biết ở nơi khác trên thế giới.

Giả thuyết được đồng thuận rộng rãi nhất hiện nay là: vật thể gây ra vụ nổ — nhiều khả năng là một tiểu hành tinh đá hoặc mảnh sao chổi cỡ 50-60 mét đường kính — đã không hề chạm đất. Thay vào đó, nó bốc cháy và phát nổ ngay trong khí quyển, ở độ cao ước tính khoảng 5-10 km phía trên mặt đất. Hiện tượng này gọi là airburst (nổ trên không). Áp suất khí quyển cực lớn khi vật thể lao xuống với tốc độ hàng chục km/giây khiến nó vỡ vụn và giải phóng năng lượng gần như tức thời, tạo ra sóng xung kích đủ sức quật ngã cả một khu rừng mà không cần chạm đất.

Cơ chế này giải thích trọn vẹn vì sao không có hố va chạm: đơn giản là chưa từng có một khối vật chất rắn lớn nào rơi xuống đất để tạo hố. Sóng xung kích lan tỏa từ trên cao xuống, đủ mạnh để bẻ gãy cây theo hình tỏa tia đặc trưng, nhưng năng lượng đã tiêu tán trong không khí trước khi có thể đào xới mặt đất. Bạn có thể đọc thêm chi tiết khoa học về sự kiện này, bao gồm các mốc thời gian và số liệu ước tính, tại bài Tunguska event trên Wikipedia, nơi tổng hợp khá đầy đủ các nghiên cứu quốc tế về chủ đề này.

Vì sao chưa ai tìm được mảnh thiên thạch nào

Một điểm khiến vụ nổ Tunguska tiếp tục là bí ẩn dai dẳng: dù nhiều đoàn khảo sát đã quay lại khu vực này trong suốt thế kỷ 20 và 21, không có mảnh thiên thạch nào được xác nhận chắc chắn là đến từ vật thể gây ra vụ nổ. Các nhà khoa học có tìm thấy một số hạt vi thể (microspherule) chứa hàm lượng kim loại bất thường trong đất và than bùn khu vực, được cho là tàn dư từ vật thể bốc hơi trong khí quyển, nhưng đây không phải bằng chứng dứt khoát như một mảnh thiên thạch nguyên vẹn.

Chính sự thiếu vắng bằng chứng vật lý trực tiếp này khiến câu hỏi về thành phần thực sự của vật thể vẫn còn bỏ ngỏ. Một số nhà nghiên cứu nghiêng về giả thuyết đó là một tiểu hành tinh đá thông thường, loại thiên thể khá phổ biến trong hệ Mặt Trời. Nhóm khác lại cho rằng đó có thể là mảnh vỡ của một sao chổi, cấu tạo chủ yếu từ băng và bụi dễ bốc hơi hoàn toàn khi ma sát với khí quyển ở tốc độ cao — điều này cũng giải thích vì sao gần như không còn gì sót lại để tìm thấy. Cho tới nay, không có sự đồng thuận tuyệt đối nào về việc vật thể là đá hay băng, quỹ đạo bay chính xác ra sao, hay độ cao phát nổ cụ thể là bao nhiêu. Đây chính là phần "chưa có lời giải" thực sự của câu chuyện, chứ không phải chuyện có xảy ra vụ nổ hay không.

Những giả thuyết ngoài luồng và vì sao chúng không thuyết phục

Khi một hiện tượng tự nhiên vừa dữ dội vừa thiếu bằng chứng vật lý rõ ràng, gần như chắc chắn sẽ có những giả thuyết kỳ lạ mọc lên để lấp khoảng trống đó. Với vụ nổ Tunguska cũng vậy. Có người từng đưa ra ý tưởng đây là một vụ nổ khí thiên nhiên tự phát từ lòng đất, nhưng giả thuyết này không giải thích được sức công phá khổng lồ và phạm vi lan tỏa của sóng xung kích. Có người còn gán ghép sự kiện với các thí nghiệm truyền năng lượng không dây huyền thoại của nhà phát minh Nikola Tesla, dù không hề có tài liệu lịch sử hay dữ liệu kỹ thuật nào chứng minh mối liên hệ đó. Thậm chí có giả thuyết cho rằng một hố đen tí hon đã xuyên qua Trái Đất tại đúng thời điểm và vị trí đó — một ý tưởng nghe hấp dẫn trên phim ảnh nhưng hoàn toàn không phù hợp với các quan sát thiên văn và vật lý được ghi nhận trước, trong và sau sự kiện.

Cộng đồng khoa học chính thống đã loại bỏ những giả thuyết này từ lâu, chủ yếu vì chúng không đứng vững trước các bằng chứng địa chất, sinh thái và thiên văn thu thập được. Nhưng vì thiếu một "lời giải hoàn chỉnh 100%" — không có mảnh thiên thạch để trưng ra như bằng chứng cuối cùng — những câu chuyện ngoài luồng này vẫn tiếp tục len lỏi trong văn hóa đại chúng, phim tài liệu và các diễn đàn thuyết âm mưu.

Bài học từ một bí ẩn gần hơn ta tưởng

Điều khiến mình thấy vụ nổ Tunguska đáng suy ngẫm không chỉ nằm ở quy mô tàn phá, mà ở việc nó cho thấy khoa học vẫn có giới hạn khi thiếu dữ liệu hiện trường kịp thời. Nếu Kulik hay bất kỳ đoàn khảo sát nào tới được khu vực này chỉ vài tháng sau vụ nổ thay vì 19 năm, rất có thể chúng ta đã có câu trả lời dứt khoát về bản chất vật thể gây ra nó. Đây cũng là lời nhắc rằng những sự kiện thiên văn tác động tới Trái Đất không phải chuyện viễn tưởng — nó từng xảy ra trong lịch sử ghi chép, ở quy mô đủ lớn để xóa sổ cả một khu rừng.

Nếu bạn quan tâm tới các chủ đề khoa học nền tảng liên quan tới vật chất và năng lượng ở quy mô lớn, có thể đọc thêm bài về uranium là gì và vì sao quan trọng để hiểu thêm về một dạng năng lượng khác cũng từng gây tranh cãi và bí ẩn không kém. Vụ nổ Tunguska cũng có nét tương đồng thú vị với một bí ẩn thiên văn khác trong series này — tín hiệu Wow! — cả hai đều là những sự kiện chỉ xảy ra một lần, để lại dấu vết mơ hồ, và chưa từng lặp lại để con người có cơ hội nghiên cứu kỹ hơn.

Đây là phần 8 trong series 11 bài về những bí ẩn lịch sử lớn nhất, bạn có thể xem toàn cảnh tại bài Top 10 bí ẩn lớn nhất lịch sử chưa có lời giải, hoặc khám phá thêm các chủ đề khoa học khác trong chuyên mục Khoa học của blog. Phần tiếp theo của series sẽ đưa bạn tới một bí ẩn hoàn toàn khác — không phải thiên văn hay vật lý, mà là một trong những vụ mất tích tập thể kỳ lạ nhất lịch sử Bắc Mỹ: thuộc địa mất tích Roanoke, nơi 115 người biến mất không để lại dấu vết. Mình sẽ viết tiếp phần đó, hẹn gặp lại các bạn ở bài sau.