Bí ẩn trong lớp bụi được bỏ lại sau khi thiên thạch nặng 11.000 tấn phát nổ ở Nga

Hình ảnh cận cảnh bụi thiên thạch do kính hiển vi điện tử chụp.

Vào ngày 15/2/2013, một tiểu hành tinh có chiều ngang 18 m và nặng 11.000 tấn đã đi vào bầu khí quyển của Trái đất với vận tốc khoảng 66.950 km/h.

May mắn thay, thiên thạch đó đã phát nổ khoảng 23,3 km trên thành phố Chelyabinsk ở miền nam nước Nga, phun mưa vào khu vực xung quanh những thiên thạch nhỏ và tránh được một vụ va chạm khổng lồ. Các chuyên gia vào thời điểm đó đã mô tả sự kiện này như một lời cảnh tỉnh lớn đối với những mối nguy hiểm mà các tiểu hành tinh gây ra.

Vụ nổ sao băng Chelyabinsk là vụ nổ lớn nhất thuộc loại này xảy ra trong bầu khí quyển Trái đất kể từ sự kiện Tunguska năm 1908. Nó phát nổ với một lực lớn gấp 30 lần quả bom nguyên tử làm rung chuyển Hiroshima, theo NASA. Cảnh quay video của sự kiện cho thấy thiên thạch bốc cháy trong một tia sáng chói lọi hơn cả mặt trời, trước khi tạo ra một vụ nổ âm cực mạnh làm vỡ kính, hư hại các tòa nhà và làm bị thương khoảng 1.200 người ở thành phố bên dưới.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã phân giải một số mảnh vụn nhỏ của thiên thạch bị bỏ lại sau khi phát nổ, được gọi là bụi thiên thạch. Thông thường, các thiên thạch tạo ra một lượng nhỏ bụi khi chúng cháy lên, nhưng các hạt nhỏ này đã biến mất vì chúng quá nhỏ để tìm thấy, bị phân tán bởi gió, rơi vào nước hoặc bị ô nhiễm bởi môi trường.

Tuy nhiên, sau khi sao băng Chelyabinsk phát nổ, một đám bụi lớn lơ lửng trong khí quyển hơn 4 ngày trước khi cuối cùng đổ mưa xuống bề mặt Trái đất, theo NASA. Và thật may mắn, những lớp tuyết rơi ngay trước và sau sự kiện đã giữ lại và bảo quản một số mẫu bụi cho đến khi các nhà khoa học có thể thu hồi chúng ngay sau đó.

Các nhà nghiên cứu tình cờ phát hiện ra loại tinh thể mới trong khi họ đang kiểm tra các hạt bụi dưới kính hiển vi tiêu chuẩn. Một trong những cấu trúc nhỏ bé này, chỉ đủ lớn để nhìn thấy dưới kính hiển vi, đã ngẫu nhiên lấy nét ngay tâm của một trong các trang chiếu khi một thành viên trong nhóm nhìn qua thị kính. Nếu nó ở bất kỳ nơi nào khác, nhóm nghiên cứu có thể đã bỏ lỡ nó.

Sau khi phân tích bụi bằng kính hiển vi điện tử mạnh hơn, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nhiều tinh thể khác và kiểm tra chúng chi tiết hơn. Tuy nhiên, ngay cả khi đó, việc tìm kiếm các tinh thể bằng kính hiển vi điện tử là khá khó khăn do kích thước nhỏ của chúng, các nhà nghiên cứu đã viết trong bài báo được xuất bản ngày 7/5 trên Tạp chí Vật lý Châu Âu Plus.

Các tinh thể mới có hai hình dạng khác nhau: những chiếc vỏ hình bán cầu, hoặc "gần như hình cầu", và cả hai đều là "những đặc điểm hình thái học độc đáo".

Phân tích sâu hơn bằng cách sử dụng tia X cho thấy các tinh thể được tạo ra từ các lớp than chì bao quanh một lớp nano trung tâm ở tâm của tinh thể. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng, các ứng cử viên có khả năng nhất cho các đám nano này là buckminsterfullerene (C60), một quả cầu giống như lồng của các nguyên tử carbon, hoặc polyhexacyclooctadecane (C18H12), một phân tử được tạo ra từ carbon và hydro.

Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng sẽ theo dõi các mẫu bụi thiên thạch khác để xem liệu những tinh thể này có phải là sản phẩm phụ phổ biến của các vụ vỡ thiên thạch hay là duy nhất của vụ nổ sao băng Chelyabinsk.