Video

Bản trích

Vụ nổ siêu tân tinh là những vụ nổ to lớn nhất vũ trụ,

giải phóng lượng năng lượng đủ lớn để làm lu mờ toàn bộ các thiên hà.

Chúng ta không có cách nào để so sánh sức mạnh của chúng.

Nếu như Mặt Trời bỗng nhiên phát nổ, nó sẽ có cảm giác như là bạn phải hứng trọn

toàn bộ năng lượng của một vụ nổ hạt nhân mỗi một giây, trong hàng tuần.

Trong khi vụ nổ siêu tân tinh là cội nguồn của tạo hoá,

sản xuất ra những nguyên tố cần thiết cho sự sống,

chúng cũng có thể thanh trừng toàn bộ sự sống trong một vùng rộng lớn của thiên hà.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu Trái Đất phải hứng chịu một vụ nổ như thế?

Nói đơn giản, có hai cách để tạo ra một vụ nổ siêu tân tinh.

Hoặc là lõi của một ngôi sao lớn tự sụp đổ, hoặc là, ít phổ biến hơn,

một ngôi sao lùn trắng thu nhận nhiều vật chất đến mức

các phản ứng tổng hợp hạt nhân bắt đầu xảy ra.

Kết quả thì đều giống nhau: Một vụ nổ siêu tân tinh.

Khi chúng ta nghĩ đến một vụ nổ trên Trái Đất,

chúng ta thường nghĩ đến một cái gì đó xảy ra nhanh chóng và kết thúc.

Nhưng một vụ nổ siêu tân tinh thì giống như

một vụ phun trào núi lửa, theo sau bởi một cơn sóng thần.

Mới đầu là một quả bóng khí gas nóng bỏng, đầy màu sắc và không ngừng mở rộng,

tạo ra một đám mây tuyệt đẹp, toả sáng trong khoảng một tháng.

Nhưng sau đó, nó không dừng lại.

Khí gas nóng và nguy hiểm không ngừng nở rộng ra

với tốc độ 10,000 km/s, xuyên qua chân không vũ trụ,

quét theo lớp khí gas thưa thớt của thiên hà.

Bức tường khí gas này mở rộng trong hàng chục nghìn năm

và cuối cùng sẽ trải rộng hàng chục năm ánh sáng, cho đến khi nó nguội đi,

và phân tán lượng vật chất của nó trở lại thiên hà.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu như cơn “sóng thần sao” này đâm phải Trái Đất?

Thì, mức độ thiệt hại còn phụ thuộc vào việc nó cách ta bao xa.

MỨC 1: CÁCH XA HÀNG NGHÌN NĂM ÁNH SÁNG

Con người đã chứng kiến hàng chục vụ nổ siêu tân tinh,

nhưng tất cả đều cách chúng ta hàng nghìn năm ánh sáng.

Chúng trông như là những ngôi sao mới, một số sáng hơn Mặt Trăng,

lấp lánh trong một vài tuần rồi biến mất.

Ngoại trừ việc trông chúng rất đẹp từ khoảng cách này,

chúng không tác động nhiều tới chúng ta.

MỨC 2: CÁCH XA 300 NĂM ÁNH SÁNG

Mọi thứ bắt đầu thú vị hơn một chút khi một vụ nổ siêu tân tinh

xảy ra ở khoảng cách 300 năm ánh sáng.

Chúng ta có thể chứng kiến một vụ gần như thế mỗi vài triệu năm.

Một ngôi sao duy nhất toả sáng lờ mờ giữa màn đêm như chạng vạng.

Và trong khi nó đủ xa và đủ tối để không gây hại đến chúng ta,

nó có thể ảnh hưởng tới Trái Đất.

Tại khoảng cách này, nó giống như là bị đánh bởi

những cơn sóng yếu ớt cuối cùng của cơn sóng thần sao.

Không đủ mạnh để gây ra thiệt hại, nhưng vẫn đủ để có thể nhận ra.

Thật vậy, chúng ta biết rằng trong vòng 10 triệu năm trở lại đây,

một số vụ siêu tân tinh đã đánh trúng Trái Đất tại khoảng cách này

bởi vì chúng ta có thể tìm thấy những đồng vị phóng xạ của sắt

sâu trong lớp đất đá và trầm tích ở dưới đáy đại dương.

Thú vị ở chỗ, những vụ nổ siêu tân tinh quanh Hệ Mặt Trời này

đã dọn sạch một khu vực trong không gian rộng 1,000 năm ánh sáng

gọi là Bong bóng Địa phương (Local Bubble).

Chúng thổi bay đi lớp khí gas và bụi liên sao,

tạo ra một bức tường khí gas mà giờ là cái nôi sản sinh ra các ngôi sao mới.

MỨC 3: CÁCH XA 150 NĂM ÁNH SÁNG

Một khi một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra ở khoảng cách gần hơn 300 năm ánh sáng,

chúng ta tiến tới khu vực mà nó có thể gây ra những thiệt hại thực sự.

Những ngôi sao có từ trường cực kỳ mạnh.

Khi chúng chết đi, cơn sóng thần sao chết này giữ lại

rất nhiều lượng năng lượng từ trường này,

đan xen vào trong làn sóng xung kích nở rộng ra bên ngoài.

Trong đám mây bị từ hoá mạnh này, chúng ta có được các điều kiện

giống như ở bên trong các máy gia tốc hạt khổng lồ,

tăng tốc cho các hạt mang điện như proton,

hạt nhân và electron lên đến tốc độ cực lớn.

Tức là chúng ta có một đám mây không ngừng mở rộng,

đang bắn ra các tia bức xạ chết người ra mọi hướng,

sau khi ánh sáng chói loá của vụ nổ ban đầu đã mờ đi từ lâu.

Nếu một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra ở quá gần,

những đợt “tia vũ trụ” này sẽ quét qua Hệ Mặt Trời trong hàng nghìn năm.

Trong khi chúng ta trên bề mặt Trái Đất được bảo vệ bởi lớp khí quyển và tầng ozone,

sự gia tăng bức xạ vẫn sẽ làm tăng tỷ lệ ung thư và đột biến.

Không đủ để gây ra một vụ tuyệt chủng lớn, nhưng vẫn sẽ có thể nhận ra được.

Du hành vũ trụ bên trong Hệ Mặt Trời sẽ trở nên bất khả thi,

bởi các phi hành gia sẽ không thể sống sót lâu khỏi những đợt bức xạ này.

Chúng ta không biết chính xác rằng điều này sẽ tồi tệ đến mức nào,

nhưng một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra ở đủ gần

có thể giam cầm nhân loại trên Trái Đất trong nhiều thế hệ,

có thể trong hàng nghìn năm.

Từ đây, mọi thứ chỉ trở nên tồi tệ hơn.

MỨC 4: GẦN HƠN 100 NĂM ÁNH SÁNG

Trong bán kính 100 năm ánh sáng, mọi thứ trở nên tồi tệ

khi mà một vụ nổ siêu tân tinh ảnh hưởng đến khí hậu

theo những cách mà ta chưa thể hiểu hết được.

Có một vài điều khó chịu sẽ xảy ra nối tiếp nhau:

Đầu tiên, các photon năng lượng cao đến từ vụ nổ,

theo sau bởi tia bức xạ từ cơn sóng thần phóng xạ kéo dài hàng thập kỷ,

cả hai đều gây hại nghiêm trọng tới tầng ozone,

tấm khiên của Trái Đất chống lại tia bức xạ nguy hiểm.

Tầng ozone hấp thụ tia cực tím bằng cách phá vỡ phân tử ozone, O3,

thành O2 và một nguyên tử oxy tự do,

rồi sau đó lại kết hợp với nhau tạo thành một phân tử ozone khác

Nhưng bức xạ từ vụ nổ siêu tân tinh phá vỡ phân tử nitơ, cướp lấy nguyên tử oxy tự do,

phá vỡ chu trình và làm hao kiệt tầng ozone một cách nhanh chóng.

Không có một lớp khiên cản bức xạ, những ai sống trên bề mặt

sẽ phải hứng chịu lượng tia UV rất cao đến từ Mặt Trời.

Tỷ lệ mắc ung thư sẽ tăng vọt,

và chỉ việc đi ra ngoài vào ban ngày thôi cũng sẽ đe doạ đến tính mạng.

Lượng bức xạ cao cũng sẽ giết chết rất nhiều,

nếu không là phần lớn sinh vật phù du sống gần bề mặt các đại dương

và là nền tảng của chuỗi thức ăn dưới nước, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt.

Tệ hơn nữa, bức xạ siêu tân tinh sẽ ion hoá khí gas trong khí quyển,

tức là chúng sẽ đâm xuyên qua phân tử và đẩy electron

ra khỏi hạt nhân, khiến cho chúng bị tích điện.

Những hạt nhân tích điện này sẽ như là những hạt giống để hơi nước

ngưng tụ, và tạo ra những đám mây khổng lồ rộng khắp thế giới.

Trong trường hợp tệ nhất, chúng sẽ phản chiếu

đủ ánh sáng Mặt Trời để gây ra một kỷ băng hà.

Thật vậy, người ta cho rằng kỷ băng hà 2.5 triệu năm trước

được gây ra bởi một vụ nổ siêu tân tinh.

Một số nhà khoa học còn cho rằng một vụ nổ siêu tân tinh cách xa khoảng 60 năm ánh sáng

có thể đã là nguyên nhân gây ra sự kiện tuyệt chủng Devon 350 triệu năm trước.

Nhưng đợi đã! Còn nữa.

Các electron tự do bị đẩy ra bởi tia bức xạ

sẽ tạo ra các đợt phóng điện dồn dập khổng lồ.

Hay nói cách khác: Sấm sét.

Trái Đất sẽ phải trải qua các cơn giông bão tồi tệ nhất trong hàng triệu năm.

Sấm sét liên tục gây ra cháy rừng trên toàn cầu,

thiêu rụi rừng cây và mùa màng, phá huỷ các thành phố,

làm gián đoạn các mạng lưới điện và chuỗi cung ứng toàn cầu.

Tất cả xảy ra trong khi một tầng ozone bị phá huỷ làm rò rỉ bức xạ chết người.

Trong khi ở quá khứ, hệ sinh thái có thể đã tự phục hồi

từ một vụ nổ siêu tân tinh gần đó sau vài nghìn hoặc vài triệu năm,

không gì có thể đảm bảo rằng nhân loại ngày nay

có thể vượt qua một thảm hoạ quy mô như thế này.

Chúng ta sẽ phải đối phó với sự thiếu hụt lương thực, giá cả tăng vọt và chiến tranh

khi các quốc gia cố gắng để không rơi vào cảnh hỗn loạn.

Vậy nên một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra ở gần như thế sẽ ít nhất

gây ra nhiều thiệt hại nặng nề trong hàng trăm hoặc hàng nghìn năm,

hoặc thậm chí sẽ huỷ diệt nền văn minh nhân loại ngày nay,

và cùng với đó là hàng triệu hoặc hàng tỷ mạng sống.

Thế nhưng, nhân loại sẽ có thể sống sót và có thể phục hồi.

MỨC 5: GẦN HƠN 25 NĂM ÁNH SÁNG

Một vụ nổ siêu tân tinh ở gần hơn 25 năm ánh sáng

tức là chúng ta sẽ ở trong “vùng chết” của nó,

khi mà một vụ đại tuyệt chủng gần như chắc chắn sẽ xảy ra.

Có lẽ khoảng một nửa tầng ozone sẽ bị phá huỷ, và sự xáo trộn khí hậu lớn trên quy mô

chúng ta chưa từng chứng kiến bao giờ sẽ hoành hành Trái Đất.

Toàn bộ hệ sinh thái sẽ nhanh chóng bị giết chết bởi bức xạ

khi cháy rừng toàn cầu bao phủ Trái Đất.

Tất cả những điều đã được mô tả bên trên xảy ra,

nhưng cực đoan hơn và nhanh hơn rất nhiều.

Một vài người có thể sống sót dưới boongke trong vài năm, nếu họ có thức ăn dự trữ,

nhưng thế giới mà họ quay trở lại sẽ chỉ là một đống hoang tàn,

và không thích hợp cho sự sống trong hàng trăm nghìn năm.

Sự tuyệt chủng của loài người là cực kỳ có khả năng xảy ra.

MỨC CUỐI: 4 NĂM ÁNH SÁNG

Một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra ở gần hơn nữa là gần như không có khả năng

bởi vì… không gian rất rộng lớn.

Nhưng những ảnh hưởng sẽ cực kỳ cực đoan.

Ngay cả từ khoảng cách 4 năm ánh sáng, khoảng cách đến hệ sao Alpha Centauri,

một vụ nổ siêu tân tinh sẽ sáng gần bằng Mặt Trời trên bầu trời.

Trong khi có hai cái bóng đổ xuống có thể vui trong vài giờ,

chỉ trong vòng vài ngày, bề mặt Trái Đất sẽ nóng như bên trong phòng xông hơi,

nướng chín bề mặt trong vài tuần cho đến khi vụ nổ tan dần.

Bề mặt Trái Đất bùng cháy, thiêu rụi toàn bộ sự sống.

Ngay cả ở dưới đại dương cũng không an toàn.

Lượng bức xạ khổng lồ theo sau sẽ đốt cháy tầng ozone,

giết chết mọi thứ có thể nhìn thấy ánh sáng Mặt Trời.

Nó sẽ là sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử,

sự sống sẽ chỉ còn là một vài loài dưới biển sâu và những con bọ sâu dưới lòng đất.

Sự sống về cơ bản là sẽ phải làm lại từ đầu.

KẾT LUẬN: BẠN NÊN LO LẮNG ĐẾN MỨC NÀO?

Vậy bạn có nên lo lắng không?

Không.

May mắn là chỉ có một vài ngôi sao có thể phát nổ

trong bán kính 1,000 năm ánh sáng từ Trái Đất,

và không có ngôi sao nào đủ gần để trở thành một mối nguy hiểm.

Tốt hơn nữa, những ngôi sao này sẽ không phát nổ trong nhiều triệu năm tới.

Nên là bạn vẫn an toàn.

Nhưng trong tương lai xa, điều đó là không chắc chắn.

Khi các ngôi sao quay quanh thiên hà, các hậu duệ của chúng ta

có thể sẽ bắt gặp một vụ nổ siêu tân tinh tại một khoảng cách nguy hiểm.

Nhưng đến lúc đó, một nhân loại tân tiến và thông minh hơn

mong rằng sẽ có thể… dọn ra chỗ khác để ở.

Dẫu sao thì, bạn có thể ngủ ngon vào đêm nay, bên dưới bầu trời đêm tuyệt đẹp.

Và nếu như bạn muốn hiểu được những kiến thức vật lý

đằng sau video này và những video khác, chúng tôi đã tạo ra một sê-ri bài giảng

để giúp bạn tiếp thu những kiến thức về khoa học cơ bản.

Hợp tác cùng với những người bạn ở Brilliant,

những bài giảng này đi sâu vào những chủ đề từ những video phổ biến nhất của chúng tôi

trong đó có những thứ như là vũ trụ học, sinh học và cả khoa học 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 mỗi bài giảng như là một phiên bản dạy kèm riêng của một video Kurzgesagt.

Trong những bài giảng mới nhất, bạn sẽ được khám phá sâu hơn

về những điều kiện cần thiết để một vụ nổ siêu tân tinh có thể xảy ra.

và cách để xác định tác động của một vụ nổ lên một hành tinh như của chúng ta.

Brilliant còn có hàng nghìn bài giảng để 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.

Và với nhiều bài giảng mới được thêm vào mỗi tháng,

kể cả những bài giảng của Kurzgesagt,

bạn sẽ luôn tìm thấy 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 bay cao và bay xa hơn với những nghiên cứu của mình,

Brilliant sẽ là chất xúc tác để mở rộng vốn tri thức của bạn.

Vẫn còn một vài bản nữa của Bộ lịch Kỷ nguyên Loài người năm 12,023.

Hãy mua ngay để được tận hưởng một năm tràn đầy niềm vui.