Cú va chạm của S2
Đã có lúc Trái đất là dễ dàng trở thành mục tiêu. Các thiên thạch va vào liên tục, làm thay đổi bề mặt của hành tinh xanh một cách dữ dội.
3,26 tỷ năm trước, một tảng đá không gian khổng lồ lớn hơn 4 ngọn núi Everest - lớn hơn tới 200 lần so với tảng đá đã tiêu diệt loài khủng long - đâm vào hành tinh của chúng ta và để lại dấu chân lớn đến mức các nhà khoa học có thể lần theo dấu vết về quá khứ Trái đất.
Nhưng nó đã không thể chấm dứt sự sống đang bắt đầu thức tỉnh dưới dạng những sinh vật đơn bào. Ngược lại, nó củng cố sự sống, theo một nghiên cứu mới.
Nghiên cứu, được công bố hôm thứ Hai tuần này (21/10) trên tạp chí khoa học PNAS, nêu ra một số hậu quả mà thiên thạch - có đường kính từ 30-60 km và được đặt tên S2 - gây ra cho hành tinh. Tác giả chính của nghiên cứu là Nadja Drabon, nhà địa chất Trái đất sơ khai tại Đại học Harvard (Mỹ), người đã theo dõi thiên thạch đến vành đai đá xanh Barberton ở Nam Phi.
Drabon giải thích “chỉ có một vài nơi trên thế giới có những tảng đá cổ như vậy. Điều này là do kiến tạo mảng liên tục phá hủy lớp vỏ Trái đất. Barberton là một trong số ít nơi còn sót lại và những tảng đá được bảo tồn rất tốt”.
Dấu hiệu đầu tiên của vụ va chạm được tìm thấy ở dạng những quả cầu có kích thước bằng hạt cát. Khi những cú va chạm như vậy xảy ra, các thiên thạch và một phần Trái đất sẽ bốc hơi. Đám mây hơi đá này đi khắp thế giới và những hạt hình cầu này được hình thành.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một lớp tương tự liên quan đến vụ va chạm đã tiêu diệt loài khủng long, nhưng lớp đó dày chưa đến 1 cm, trong khi lớp S2 dày hơn 15 cm.
Tác động của thiên thạch S2 đã gây ra một cơn sóng thần khuấy động đại dương và kéo theo các mảnh vỡ từ đáy biển về phía các khu vực ven biển. Sức nóng từ vụ va chạm khiến lớp trên của biển bốc hơi và kết quả là bầu không khí ấm lên. Một đám mây bụi dày bao phủ mọi thứ, che khuất hành tinh và ngăn chặn mọi hoạt động quang hợp đang diễn ra.
Về nguyên tắc, ý tưởng về một vụ va chạm thiên thạch mạnh như vậy có thể gợi ý rằng toàn bộ Trái đất đã bị tàn phá và sự sống bị biến thành tro bụi. Nhưng trên thực tế, theo Drabon, đó chỉ là một sự thôi thúc.
“Cho đến gần đây, những tác động được cho là tai hại đối với quá trình tiến hóa. Tuy nhiên, cách suy nghĩ này đang thay đổi và giờ đây người ta tin rằng cuộc sống không chỉ kiên cường mà còn có thể được hưởng lợi từ những sự kiện bạo lực như vậy”.
Cung cấp phân bón
Phân tích của các nhà nghiên cứu cho thấy sự sống của vi khuẩn nhanh chóng phục hồi, khiến quần thể sinh vật đơn bào tăng mạnh.
Ngay cả vi khuẩn cũng cần được nuôi dưỡng và thiên thạch đã “nấu” thức ăn theo một công thức hoàn hảo. Bài báo nêu chi tiết, có khả năng là cơn sóng thần do tác động tạo ra đã kéo sắt nằm dưới đáy đại dương xuống vùng nước nông, và cả bản thân đá không gian lẫn sự gia tăng xói mòn đất đã bổ sung thêm phốt pho vào bề mặt Trái đất.
Các nhà khoa học cho rằng thiên thạch ban đầu có thể có tác động tiêu cực đến bất kỳ dạng sống nào sống trên đất liền hoặc ở vùng nước nông. Nhưng sau cú đòn đầu tiên đó, cuộc sống nhanh chóng hồi phục.
Drabon mô tả chi tiết: “Trước vụ va chạm, các đại dương sơ khai trên Trái đất có lẽ là sa mạc sinh học do thiếu chất dinh dưỡng và chất trao đổi điện tử như sắt. Vụ tai nạn đã giải phóng các chất dinh dưỡng thiết yếu trên quy mô toàn cầu”.
Trên thực tế, một trong những sinh viên tham gia điều tra thực địa đã mô tả thiên thạch là “quả bom phân bón”. Theo tác giả chính, điều mà nghiên cứu nhấn mạnh là cú này sẽ có lợi cho cuộc sống, ngay từ đầu.
“Nó đã cho phép sự sống phát triển”, Drabon nói. Trước khi có thiên thạch, các hệ sinh thái đã phải chịu đựng sự thiếu hụt các yếu tố quan trọng, điều này hạn chế sự mở rộng của sự sống.
Theo nghiên cứu, sau tác động, một kiểu thụ tinh toàn cầu đã xảy ra, khiến những nguyên tố hóa học hạn chế trở nên dễ tiếp cận hơn, thúc đẩy sự đa dạng hóa và nhân giống của vi sinh vật.
Giống như vị thần Janus trong thần thoại La Mã, S2 có hai khuôn mặt. Một mặt, nó có thể là thảm họa đối với một phần sinh quyển non trẻ: những sinh vật không thể chống lại sự nóng lên tạm thời của nước biển hoặc sự tối tăm của bầu khí quyển, có thể tồn tại trong nhiều thập kỷ, đã bị diệt vong.
Mặt khác, nó đại diện cho một cơ hội tiến hóa đặc biệt dành cho các vi sinh vật mà cho đến lúc đó sự phát triển của chúng vẫn bị hạn chế. Đây có thể coi đó là bằng chứng khác về khả năng thích ứng phi thường của cuộc sống.
Quá trình này có vai trò hủy diệt, ảnh hưởng đến môi trường và các loài, nhưng cũng mang tính xây dựng vì tái tạo lại bối cảnh biển và lục địa bị ảnh hưởng bởi thảm họa.
Nghiên cứu vừa được công bố mở ra một hướng nghiên cứu mới nhằm làm sáng tỏ những bí ẩn về Trái đất sơ khai. Drabon cho biết: “Chúng tôi đang khám phá cách các vi khuẩn khác phản ứng với tác động, chẳng hạn như những vi khuẩn chuyển hóa lưu huỳnh”.
Nhóm của ông cũng đang phân tích những thay đổi môi trường sau các sự kiện có tác động lớn khác trong lịch sử ban đầu của hành tinh chúng ta và cách các sinh vật sống sớm đã tận dụng điều này.
