Nếu thiên thạch khổng lồ rơi xuống Trái Đất, chúng ta cần làm gì?

65 triệu năm trước, một thảm hoạ đã xảy ra trên Trái Đất. Một thiên thạch hoặc một sao chổi có đường kính khoảng 10km đã đâm vào nơi mà bây giờ là bán đảo Yucatan của Mexico. Ban đầu ý tưởng này bị cho là ngớ ngẩn, nhưng đến nay sự kiện này được tin rằng là câu trả lời cho sự tuyệt chủng của loài khủng long.

Ý tưởng này dẫn đến việc tập hợp một số nhà khoa học và kĩ sư trên khắp thế giới để tìm kiếm và theo dõi các thiên thạch (tiểu hành tinh) trong không gian, và nếu cần thiết, sẽ sẵn sàng làm chệch hướng chúng khỏi va vào Trái Đất.

Ngày nay, chúng ta có Văn phòng Điều phối Phòng vệ Hành tinh nằm dưới quyền điều hành của NASA có nhiệm vụ duy nhất là chuẩn bị cho chúng ta trước những tình huống hy hữu như đã nêu ở trên hay ít nhất là giảm thiểu khả năng bị tàn phá do va chạm.

Người ta tin rằng, chúng ta đã tìm ra tất cả những thiên thạch (tiểu hành tinh) có cùng kích cỡ với thiên thạch đã tiêu diệt loài khủng long (ít nhất là những thiên thạch ở gần Trái Đất).

Những tác động gần đây

Tuy nhiên, có rất nhiều những thiên thạch nhỏ hơn có thể gây ra thiệt hại vô cùng to lớn mà chưa được phát hiện. Năm 1908, sự kiện Tunguska đã san phẳng khoảng 2.000 km2 diện tích rừng của Siberia. Nó được cho là một vụ nổ trên không của một thiên thạch từ khoảng cách 5 – 10 km trên bề mặt Trái Đất.

Khung cảnh vùng rừng sau vụ va chạm

Thiên thạch này có đường kính chỉ khoảng 50m, nhưng chúng ta mới chỉ tìm thấy khoảng 1% những vật thể ở gần Trái Đất có cùng kích thước như thế này.

Mặc dù khả năng một thiên thạch lớn va vào Trái Đất là rất thấp, nhưng nếu xảy ra thì nó sẽ gây ra những thiệt hại vô cùng to lớn mà chúng ta có thể mường tượng ra phần nào khi xem các bộ phim mang chủ đề diệt vong nhân loại hay trái đất bị huỷ diệt... Trong thực tế, khả năng bạn bị giết bởi một thiên thạch cao hơn khả năng bạn bị giết do cá mập tấn công.

Chúng ta biết được những tác động của va chạm thiên thạch gần đây, nhưng chúng ta vẫn đang tìm hiểu thêm trong các hồ sơ địa chất. Theo ước tính hiện tại, cứ khoảng 500 000 năm thì những vật thể gần Trái Đất lại có thể tác động thay đổi sinh thái toàn cầu.

Ngay bây giờ, mặc dù có khả năng phát hiện và theo dõi các thiên thạch lớn (bằng cách nhìn vào vị trí các thiên thạch đã biết sử dụng cơ sở dữ liệu trực tuyến), nhưng chúng ta lại biết rất ít về bên trong của thiên thạch.

Những gì chúng ta biết được phần lớn dựa vào các mẫu thiên thạch rơi xuống Trái Đất. Nhưng rất khó để từ các mẫu vật nhỏ có thể suy ra và hiểu về cả một thiên thạch lớn.

Phân loại thiên thạch

Thiên thạch có rất nhiều loại tuỳ theo thành phần khoáng chất của chúng và cấu trúc bên trong của thiên thạch cũng có nhiều hình thức khác nhau. Một số có thể là những viên đá vụn, gắn kết với nhau một cách yếu ớt bằng lực hấp dẫn và tĩnh điện. Một số khác có thể là hình thái vững chắc từ đá cứng. Những cấu trúc khác nhau sẽ yêu cầu những phương pháp làm chệch hướng thiên thạch khác nhau.

Ví dụ: Khi chúng ta bắn phá một thiên thạch có cấu trúc yếu ớt, nó sẽ dễ dàng nổ tung và tạo ra các mảnh vỡ nhỏ hơn, với mỗi mảnh vỡ nhỏ hơn lại tạo ra một mối đe doạ mới. Điều này bắt buộc chúng ta phải có cách tiếp cận hợp lý hơn, chẳng hạn như bắn phá nó bằng một đám mây thông minh bao gồm các hạt nhỏ hơn được thoát ra từ một thiết bị vũ trụ.

Việc sử dụng các thiết bị nổ để tác động di chuyển hoặc làm chệch hướng thiên thạch những thiên thạch xốp mềm được cho rằng có hiệu quả ít hơn 100 lần so với các thiên thạch rắn chắc.

Bên trong thiên thạch

Một nghiên cứu liên quan đến việc thiết lập lại các mục tiêu kỹ thuật địa vật lý được sử dụng trong hơn một thế kỷ trên Trái Đất để xác định cường độ và cấu trúc của các thiên thạch. Để kiểm tra xem liệu những kỹ thuật này có hoạt động hay không, đòi hỏi phải mô phỏng các điều kiện của thiên thạch trong phòng thí nghiệm.

Điều này có nghĩa là chúng ta phải tạo được trọng lực, khí quyển và các điều kiện nhiệt độ. Chúng ta cũng phải tìm loại vật liệu phù hợp với tính chất của bề mặt thiên thạch để kiểm tra những trang thiết bị của chúng ta.

NASA thực hiện các thí nghiệm trong môi trường trọng lực thấp, sử dụng một máy bay phản lực và sau đó thả máy bay rơi tự do. Điều kiện khí quyển có thể được thay đổi trong trong một buồng chân không.

Tạo môi trường không trọng lực bằng cách dùng máy bay phản lực

Các nhà nghiên cứu đã phát triển vật liệu Simulant, tương tự từ thành phần hoá học đến các lớp khác nhau của thiên thạch. Loại vật liệu này cũng giúp kiểm tra các thiết bị khai thác có thể được sử dụng trên các thiên thạch, họ cũng có thể sử dụng để kiểm tra thiết bị địa vật lý có khả năng xác định các đặc tính của thiên thạch.

Khi một công nghệ mới được chứng minh là nó có khả năng hạ cánh trên thiên thạch và nhìn xuyên vào bên trong thiên thạch. Bằng cách hiểu được cấu trúc, độ xốp và sự chắc chắn, chúng ta có thể bắt đầu lập kế hoạch để làm chệch hướng của từng thiên thạch cụ thể và chiến lược đối với các thiên thạch nói chung.

Hãy chuẩn bị!

Loài khủng long bị tuyệt chủng bởi chúng không có chương trình không gian. May mắn thay, chúng ta được chuẩn bị hơn nhiều (mặc dù Australia và Iceland vẫn là hai quốc gia không có chương trình không gian).

Nếu chúng ta phát hiện một thiên thạch với cảnh báo sớm trước vài năm. Chúng ta sẽ có thể tìm hiểu chúng được làm từ gì. Khi đó chúng ta có thể lên kế hoạch tối ưu để đối phó cũng như kế hoạch dự phòng.

Năm 1995, một cuộc hội thảo của các cựu nhà thiết kế vũ khí trong chiến tranh lạnh giữa Nga và Mỹ đã được tổ chức để đề xuất một phương án làm lệch hướng một thiên thạch nếu nó được phát hiện vào phút chót. Họ đã đưa ra một phương án (mặc dù không bao giờ được thực hiện), một loại vũ khí hạt nhân có khả năng ngay lập tức làm bốc hơi một thiên thạch có đường kính 1 km.

Nó cũng có khả năng di chuyển một thiên thạch có kích cỡ “tuyệt chủng” ra khỏi quỹ đạo nếu được báo trước ít nhất vài tháng hoặc một sao chổi nếu báo trước hai năm. Nếu dự báo ít hơn thời gian nói trên thì chúng ta sẽ phải sơ tán càng nhiều người càng tốt ra khỏi vùng được dự đoán là sẽ vao chạm với thiên thạch.

Tác động của thiên thạch không phải sự kiện duy nhất có thể quét sạch loài người. Chiến tranh hạt nhân, khủng bố sinh học và trí tuệ nhân tạo đều có tiềm năng để tiêu diệt loài người. Một số nhà nghiên cứu thậm chí cho rằng xác suất của nhân loại sống sót đến năm 2100 chỉ là 50%.

Trước một viễn cảnh không mấy khả quan như vậy, thì rõ ràng nhân loại càng phải nỗ lực hơn nữa để giảm thiểu những biến cố bất lợi, tránh rơi vào trường hợp như loài khủng long.

Tham khảo Sciencealert