Cách đây 66 triệu năm, một thiên thạch khổng lồ đã đâm xuống Trái đất, chấm dứt kỷ nguyên của loài khủng long và gây ra một sự tuyệt chủng toàn cầu.

Tuy nhiên, theo những nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, đây không phải là cú va chạm lớn nhất từng xảy ra trên hành tinh chúng ta.

Cú va chạm hủy diệt của thiên thạch khổng lồ

Theo nghiên cứu, khoảng 3,26 tỉ năm trước, một thiên thạch lớn hơn gấp 200 lần đã va vào Trái đất, gây ra sự tàn phá ở mức độ còn khủng khiếp hơn.

Nhưng điều đáng ngạc nhiên là thảm họa này có thể đã góp phần quan trọng trong quá trình tiến hóa sớm của sự sống, bằng cách cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho vi khuẩn và các sinh vật đơn bào cổ đại.

Các nhà khoa học thuộc Đại học Harvard (Mỹ), với trưởng nhóm là nhà địa chất Nadja Drabon, đã khám phá ra bằng chứng về cú va chạm này thông qua những lớp đá lâu đời tại Vành đai đá xanh Barberton (Barberton Greenstone Belt) - một khu vực ở Đông Bắc Nam Phi.

Những dấu hiệu địa hóa và hóa thạch vi khuẩn biển được bảo tồn trong đá cho thấy thay vì bị hủy diệt, sự sống không chỉ hồi phục mà còn phát triển mạnh mẽ sau cú va chạm khủng khiếp này.

Theo nghiên cứu, thiên thạch va chạm với Trái đất khoảng 3,26 tỉ năm trước có đường kính ước tính từ 37-58km, lớn hơn nhiều so với thiên thạch đã khiến loài khủng long tuyệt chủng. Loại thiên thạch có tên khoa học là "carbonaceous chondrite" này chứa nhiều carbon và phốt pho - những yếu tố quan trọng cho sự sống.

Năng lượng từ cú va chạm cực mạnh đã khiến thiên thạch bốc hơi hoàn toàn cùng với lớp trầm tích và đá mà nó va chạm vào, tạo ra một đám mây bụi và hơi đá bao phủ toàn bộ Trái đất, biến bầu trời thành màu đen chỉ trong vài giờ.

Không chỉ vậy, sóng thần khổng lồ do va chạm tạo ra đã quét sạch đáy biển và nhấn chìm các bờ biển khắp thế giới. Nhiệt độ bề mặt đại dương tăng cao đến mức lớp nước trên cùng bắt đầu sôi, tạo nên một khung cảnh khủng khiếp của sự hủy diệt.

"Quả bom phân bón" cho sự sống nguyên thủy

Dù những hình ảnh về sự tàn phá gần như toàn diện ấy có vẻ đáng sợ, các nhà khoa học tin rằng cú va chạm này đã đóng vai trò như một "quả bom phân bón khổng lồ" cho sự sống nguyên thủy.

Sau khi bụi lắng xuống và nhiệt độ trở lại bình thường, thiên thạch đã mang đến cho Trái đất một lượng lớn phốt pho - chất dinh dưỡng cực kỳ quan trọng cho vi khuẩn. Đồng thời, sóng thần đã làm trộn lẫn các lớp nước sâu giàu sắt với các vùng nước nông, tạo ra một môi trường hoàn hảo cho các vi khuẩn và sinh vật đơn bào cổ đại phát triển mạnh mẽ.

Nhà khoa học Nadja Drabon cho biết: "Chúng ta thường nghĩ rằng các cú va chạm thiên thạch là thảm họa hủy diệt sự sống. Tuy nhiên, trong bối cảnh 3,2 tỉ năm trước, khi sự sống còn rất đơn giản, những tác động này có thể đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn và các sinh vật đơn bào".

Trong thời kỳ Paleoarchean - khoảng thời gian diễn ra cú va chạm, bề mặt Trái đất chủ yếu là đại dương, chỉ có một số ít núi lửa và các mảng lục địa nổi lên. Không có khí oxy trong khí quyển, và các sinh vật có nhân tế bào vẫn chưa xuất hiện. Sự sống lúc đó chủ yếu là các vi khuẩn và sinh vật đơn bào, những sinh vật này có khả năng phục hồi nhanh chóng và thích nghi với môi trường sau thảm họa.

Mặc dù cú va chạm có thể đã gây ra sự tàn phá lớn đối với các sinh vật sống nhờ ánh sáng Mặt trời và các sinh vật ở vùng nước nông, nghiên cứu cho thấy rằng sự sống hồi phục khá nhanh chóng. Chỉ trong vài năm đến vài thập kỷ sau khi khí quyển và đại dương ổn định, các vi khuẩn đã phát triển mạnh trở lại.

Những bằng chứng địa chất từ khu vực Vành đai đá xanh Barberton - bao gồm các dấu vết hóa học của thiên thạch, các cấu trúc nhỏ được hình thành từ đá bị nóng chảy và những mảng trầm tích dưới đáy biển - đã giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về tác động của cú va chạm và cách mà sự sống đã vượt qua thảm họa này.

Nhà địa chất Andrew Knoll thuộc Trường đại học Harvard và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Sự sống trên Trái đất vào thời điểm đó đã cho thấy một khả năng chống chịu đáng kinh ngạc trước những tác động khổng lồ như vậy. Đây là một minh chứng cho sự dẻo dai và khả năng thích nghi của sự sống, ngay từ những giai đoạn sớm nhất".

Phát hiện mới này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các tác động của va chạm thiên thạch trong lịch sử Trái đất, mà còn làm sáng tỏ vai trò của chúng trong việc thúc đẩy tiến hóa sự sống. 

Dưới góc nhìn khoa học, những gì tưởng chừng như là thảm họa hủy diệt có thể lại chính là chất xúc tác mạnh mẽ cho sự phát triển và tiến hóa của các sinh vật nguyên thủy, góp phần hình thành nên sự sống đa dạng như chúng ta biết ngày nay.

Phát hiện mới về nguồn gốc thiên thạch rơi xuống Trái đất

Từ khi được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỉ năm đến nay, Trái đất đã nhiều lần bị thiên thạch rơi trúng, dẫn đến các vụ nổ nhỏ, đôi khi là thảm họa. Chúng đến từ đâu?