Video

Bản trích

Trái Đất là một quả bóng đất đá bán nóng chảy khổng lồ,

với một trái tim sắt nóng như bề mặt Mặt Trời.

Lượng nhiệt khổng lồ còn sót lại từ khi nó được sinh ra, và sự phân rã phóng xạ

của hàng nghìn tỷ tấn nguyên tố phóng xạ không tìm được lối thoát, ngoại trừ đi lên.

Các dòng đất đá trải dài hàng nghìn kilomet mang nguồn năng lượng này lên bề mặt.

Lớp vỏ Trái Đất là thứ duy nhất cản đường nó.

Nó cảm giác vững chắc đối với chúng ta, nhưng nó chỉ là một bức tường mỏng manh,

như một lớp vỏ táo bọc quanh một con quái thú rực lửa.

Những sự kiện tận thế có thể thoát ra ngoài, và giải phóng những vụ phun trào

mạnh gấp hàng chục lần tất cả lượng bom hạt nhân của chúng ta cộng lại,

tác động lên khí hậu những gì mà phải mất hàng trăm năm để diễn ra, chỉ trong vòng 1 năm,

trong khi nhấn chìm các lục địa dưới một lớp tro bụi và khí độc hại:

Siêu núi lửa.

Chúng to lớn đến cỡ nào?

Và… liệu chúng có đặt đấu chấm hết cho nhân loại không?

NÚI LỬA

Có nhiều loại núi lửa, từ những ngọn núi cao chót vót,

cho tới những vòm dung nham. nhưng chúng có hai nguồn chính:

Đầu tiên là ở tại các ranh giới giữa các mảng kiến tạo,

những miếng vỏ bao phủ Trái Đất như những miếng ghép hình khổng lồ.

Có 7 mảng kiến tạo chính và vài chục mảng nhỏ hơn,

xô xát với nhau với tốc độ 15 centimet mỗi năm.

Nghe có vẻ chậm, nhưng trên thang thời gian địa chất,

đó là một cuộc chiến ác liệt xem ai được ở trên bề mặt.

Mảng giành chiến thắng thì ép lại, tạo thành một dãy núi mới

còn mảng thua cuộc thì phải chui xuống dưới,

vào trong một đại dương đất đá nóng chảy với nhiệt độ 1300°C:

Quyển mềm.

Nhiệt độ ở đây đủ nóng để nấu chảy đá thành dạng lỏng

nhưng áp suất khổng lồ của lượng vật chất ấy giữ cho nó ở dạng rắn siêu nóng.

Những mảng kiến tạo thường tiếp xúc với nước trong hàng nghìn năm và hấp thụ một phần.

Khi chúng bị nhấn chìm xuống tầng địa ngục nóng bỏng,

lượng nước này kích hoạt những sự biến đổi hoá học,

cho phép một phần nhỏ tan chảy thành magma.

Magma lỏng thì ít đặc hơn so với đất đá rắn,

thế nên nó nổi lên bề mặt trong những bong bóng dữ dội,

tích tụ ngay dưới lớp vỏ trong những bể chứa dạng xốp.

Nếu lượng magma tích tụ là đủ nhiều, nó có thể xuyên thủng lớp vỏ,

thứ mà chúng ta gọi là các núi lửa.

Điều này xảy ra dưới lớp vỏ chiến thắng, như là một sự trả thù

của kẻ thua cuộc trước khi nó bị xoá sổ mãi mãi.

Nguồn chính thứ hai của núi lửa được cho là đến từ các chùm manti.

Đây là những cột đất đá nóng bất thường,

dâng lên từ ranh giới giữa phần lõi và phần manti đến tận bề mặt.

Chúng ta biết rất ít về chúng, nhưng theo một cách hiểu,

cứ như thể là lớp quyển manti của Trái Đất có các kiểu thời tiết

và chùm manti thì giống như là không khí nóng, dâng lên để tạo ra các đám mây bão.

Những cơn bão hàng trăm triệu năm tuổi,

tạo thành từ đất đá dịch chuyển với tốc độ vài milimet mỗi tháng.

Chúng không quan tâm đến sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo,

vậy nên chúng có thể phá vỡ lớp vỏ, tạo ra các ngọn núi lửa ở chốn đồng không mông quạnh,

và chúng cứ cứng đầu hoạt động trong khi lớp vỏ dịch chuyển quanh chúng.

THANG ĐO ĐỘ LỚN NÚI LỬA

Các nhà khoa học rất thích đặt các vụ nổ lớn vào một thang đo

và họ đã đưa ra một thang đo logarit nhằm đo thể tích bị phun ra trong một vụ phun trào:

Chỉ số Phát nổ Núi lửa, hay VEI.

Để dễ hiểu, nó bắt đầu rất nhỏ và trở nên rất lớn rất nhanh sau đó.

Một vụ phun trào cấp VEI 2 sẽ lấp đầy 400 bể bơi Olympic với dung nham.

Chúng ta chứng kiến khoảng 10 vụ như thế mỗi năm.

Tại VEI 3, chúng ta đã có thể chứng kiến những hậu quả thảm khốc,

như là vụ phun trào tại ngọn núi lửa Semeru vào năm 2021

đã phá huỷ hàng nghìn ngôi nhà tại Indonesia.

Tại VEI 5, chúng ta chứng kiến một lượng cực lớn vật chất, hàng kilomet khối mảnh vỡ,

tương đương với cả một cái hồ đất đá nóng chảy bị thổi bay vào khí quyển,

như là vụ phun trào Hunga Tonga-Hunga Ha’apai vào năm 2022,

tạo ra sóng xung kích bay quanh Trái Đất nhiều lần và sóng thần rộng khắp đại dương.

Tại VEI cấp 6, một vụ phun trào có thể thay đổi cả thế giới.

Vào năm 1883, hòn đảo núi lửa Krakatoa tai Indonesia

phun trào gần như liên tục trong suốt 5 tháng.

Một trong số vụ phun trào đó làm ngọn núi nổ tung, tạo ra âm thanh to nhất trong lịch sử,

to gấp 10 nghìn tỷ lần so với một vụ phóng tên lửa, có thể nghe thấy ở tận phía bên kia Trái Đất.

Những ngọn sóng thần cao 30 mét quét qua các cụm dân cư lân cận,

và lượng khí và tro được giải phóng nhiều tới nỗi nhiệt độ toàn cầu giảm gần 0.5°C.

Hoàng hôn bị nhuốm màu đỏ rực trong vài năm sau đó.

Tại VEI 7, chúng ta chứng kiến những vụ phun trào siêu khổng lồ,

những sự kiện nghìn năm có một mà nhân loại mới chỉ chứng kiến vài lần.

Ngọn Tambora là một ngọn núi cao 4300m, cho đến khi nó phát nổ vào năm 1815,

và giải phóng lượng năng lượng gấp 400 lần quả bom Sa Hoàng.

140 tỷ tấn tro bụi bị phóng nửa đường lên đến không gian

trước khi nhấn chìm toàn bộ bầu trời thế giới, biến nó thành một màu vàng chết chóc.

Không có mùa hè vào năm kế tiếp, cây trồng chết héo và hơn 100,000 người thiệt mạng.

Đây là khả năng huỷ diệt đầy thảm khốc của các vụ phun trào núi lửa,

với nạn đói hoành hành khắp phía bên kia thế giới,

và ngay cả những giai đoạn lạnh kéo dài hàng thế kỳ cũng có thể gây ra bởi chúng.

Được rồi. Nhưng SIÊU NÚI LỬA LÀ CÁI GÌ?

Thuật ngữ “siêu núi lửa” là do giới truyền thông nghĩ ra và không phải là một thuật ngữ khoa học.

Vấn đề chính của nó là không phải vụ phun trào nào

đến từ một siêu núi lửa cũng là một vụ siêu phun trào.

Điều khiến cho những siêu núi lửa trở nên đặc biệt

là chúng đang chuẩn bị cho một vụ phun trào trong hàng trăm nghìn năm.

Áp suất tích luỹ bên trong các bể chứa magma khổng lồ sâu vài kilomet

cho đến khi nó đủ mạnh để nâng lớp đất đá bên trên lên vài mét.

Đất đá nứt vỡ dưới áp suất, cho đến khi chúng hoàn toàn vỡ vụn

và hàng tỷ tấn khi gas và tro bụi phun ra với tốc độ siêu thanh.

Một vụ nổ cực lớn với thể tích hàng nghìn kilomet khối, tác động tới mọi ngóc ngách của Trái Đất.

Thế nhưng, đó chỉ là một phần nhỏ của bể chứa magma.

Những vụ siêu phun trào giống như một nồi nước đang sôi

bật nắp ra và một ít nước bên trong trào ra ngoài,

Sau đó mặt đất sụp xuống khoảng trống, tạo thành một cái hố gọi là hõm chảo.

Ở dưới cái hõm chảo này, áp suất tiếp tục gia tăng

cho đến khi ngọn núi lửa tích đủ năng lượng cho lần siêu phun trào tiếp theo.

Nhưng điều này có thể mất hàng trăm nghìn năm.

Người ta dự đoán rằng một trong số ít các ngọn núi lửa có thể siêu phun trào trên Trái Đất

có thể gây ra một vụ phun trào thảm khốc trung bình cứ mỗi 17,000 năm một lần.

Điều đó là thường xuyên hơn rất nhiều so với một vụ va chạm thiên thạch.

Vụ siêu phun trào gần đây nhất là vụ phun trào Oruanui 26,500 năm trước tại New Zealand.

Với sức công phá tương đương với hàng chục tỷ tấn TNT,

một đống chất nổ to bằng ngọn Everest,

một phần lớn khu vực xung quanh bị xúc lên và văng vào bầu khí quyển.

Nó để lại một hõm chảo rộng 20 kilomet

và khiến cho toàn bộ Nam bán cầu trải qua một giai đoạn lạnh đi đột ngột.

Dù vậy so với các vụ siêu phun trào khác, nó chỉ như một quả pháo hoa.

Vụ phun trào Hồ Toba 74,000 năm trước là một bước ngoặt lịch sử quan trọng hơn rất nhiều.

Nó giải phóng 5300 kilomet khối vật chất,

đủ để bao phủ một vùng của Nam Á dưới một lớp tro dày 15 centimet

và khiến cho nhiệt độ toàn cầu giảm 4°C.

Có thể là một mùa đông núi lửa đã kéo dài 10 năm,

theo sau bởi hạn hán toàn cầu trong hàng thế kỷ.

Phải mất đến 1000 năm để khí hậu Trái Đất có thể phục hồi.

Sự kiện phun trào núi lửa lớn nhất chúng ta từng biết đến không hẳn là một vụ phun trào lớn,

mà là một trận lũ với hàng triệu kilomet khối dung nham.

Sự kiện cuối cùng là vụ phun trào Siberian Traps khoảng 250 triệu năm trước,

một sự giải phóng dung nham liên tục trong suốt 2 triệu năm.

Nó nâng nhiệt độ đại dương lên trên 40°C,

và gây ra sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias, giết chết 90% số loài sinh vật.

Bề mặt Trái Đất cần tới 9 triệu năm để hồi phục.

Những vụ phun trào kiểu này không làm thay đổi khí hậu.

Chúng chính là khí hậu.

Nhưng may mắn là, chúng ta chưa hề chứng kiến thứ gì tiềm cận nó trong nhiều triệu năm.

Vậy… bạn có nên sợ hãi về siêu núi lửa không?

Chắc chắn là không.

Chúng được sử dụng để doạ nhiều người,

và bị thổi phồng lên như là một Ngày Tận Thế không thể tránh khỏi.

Ngọn siêu núi lửa nổi tiếng nhất, Yellowstone, sẽ phun trào trở lại,

nhưng chúng sẽ chỉ là những vụ phun trào tương đối nhỏ.

Chắc chắn sẽ là thảm hoạ quốc gia, nhưng không đủ để tàn phá Hoa Kỳ hay huỷ diệt nhân loại.

Khả năng một vụ phun trào cấp VEI 8 xảy ra trong vài trăm năm tới là dưới 2%,

và quan trọng hơn là việc nó xảy là không phải là điều bất ngờ.

Tuy nhiên, những vụ phun trào nhỏ hơn nhưng thường xuyên xảy ra hơn

cũng có thể gây ra nhiều thiệt hại tới nền văn minh nhân loại

và theo nhiều cách, là những mối lo lớn hơn.

Vậy nên chúng ta cần phải quan sát những thay đổi chậm trong bể chứa magma

như là mặt đất dâng lên và nhiệt độ tăng, để có thể đưa ra những cảnh bảo sớm

để có thể cứu mạng những người sống gần núi lửa nhất.

Và vẫn còn thời gian để triển khai những giải pháp

có thể loại bỏ lưu huỳnh và tro bụi ra khỏi tầng bình lưu

để loại bỏ nguyên nhân gốc rễ của sự gián đoạn khí hậu chúng ta thấy trong các vụ phun trào trước.

Ai biết được, chúng ta thậm chí còn có thể biến thể lực huỷ diệt này thành một điều tốt

bằng cách khai thác năng lượng địa nhiệt bên trong các bể chứa magma khổng lồ của chúng.

Chúng ta đã làm được điều này với các thảm hoạ khác

và chúng ta đã làm được những điều mà chúng ta chỉ dám mơ đến vài thập kỷ trước,

như là đưa một con tàu lên vũ trụ thực hiện thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh đầu tiên của chúng ta.

Với sự quyết tâm, con người có thể giải quyết mọi vấn đề.

Vậy dù sâu dưới chúng ta, một địa ngục cháy bỏng đang tức giận và đợi thời cơ của nó,

bạn có thể ngủ ngon vào đêm nay.

Tìm hiểu về cách mà chúng ta có thể dự đoán trước các thảm kịch như là

biến đổi khí hậu hay siêu núi lửa có thể rất thú vị, nhưng cũng rất khó khăn.

Có thể bạn vẫn chưa hiểu những nguyên lý khoa học đằng sau nó.

Và việc tự bạn tìm hiểu sâu hơn là quá khó khăn.

Để giải quyết điều này, chúng tôi đã hợp tác với những người bạn ở Brilliant

để tạo ra một sê-ri các bài giảng để giúp bạn hiểu thêm về các bộ môn khoa học cơ bản

bằng cách khám phá những khái niệm thú vị từ những video phổ biến nhất của chúng tôi

về các chủ đề như là lỗ đen, kích cỡ của sự sống và biến đổi khí hậu.

Brilliant là một công cụ học tập tương tác

giúp bạn dễ dàng tiếp thu khoa học bằng phương pháp thực hành,

bởi vì chúng tôi biết rằng để thực sự học một thứ gì đó, bạn cần phải thực hành.

Hãy coi nó như là một phiên bản dạy kèm riêng, chi tiết hơn của một video Kurzgesagt.

Trong những bài giảng mới nhất, bạn sẽ được tìm hiểu những cơ chế tác động đến biến đổi khí hậu

và vận dụng chúng để hiểu hơn về những tác động của siêu núi lửa đến khí hậu toàn cầu.

Ngoài những bài giảng của Kurzgesagt được phát hành thường xuyên,

Brilliant còn có hàng nghìn bài giảng cho các thành viên khám phá,

từ những chủ đề liên quan tới toán học như là đại số hay xắc suất

cho đến những khái niệm đằng sau sự học máy hay tính toán lượng tử.

Với nhiều bài giảng mới mỗi tháng, bạn sẽ luôn tìm được thứ gì đó thú vị để học.

Để được thực hành cùng với các bài giảng Kurzgesagt ngay bây giờ,

hãy truy cập Brilliant.org/nutshell và đăng ký miễn phí.

Và với bản thử Brilliant Premium miễn phí,

bạn có thể khám phá mọi thứ Brilliant dành cho bạn.

Còn có một đặc quyền nữa dành cho người xem Kurzgesagt:

200 người đầu tiên truy cập đường link sẽ được giảm giá 20% khi đăng ký thành viên năm,

mở khóa tất cả các khóa học của Brilliant về toán học, khoa học và khoa học máy tính.

Chúng tôi rất thích đi sâu vào các nghiên cứu của mình,

Brilliant sẽ dắt tay bạn đi cùng trên chuyến đi này.