tranbahoang@hotmail.com.vn 4.5 tỉ năm trước, trong quá trình để trở thành một hành tinh,
Khối cầu màu lục này đã được xem như là đích đến.
Nhưng sự phát triển đã diễn ra với nhiều sự hỗn loạn
và những vụ va chạm kinh hồn.
Khi Trái đất vừa được hình thành, những thiên thạch
lao đến kinh hồn với vận tốc và tiếng động nhanh và mạnh hơn nhiều so với
Khi xe đua tông vào tường hay vào những xe khác.
Sau quá trình kiến tạo khủng khiếp này
Trái đất đã trở thành một nơi rất đặt biệt trong toàn Thái Dương hệ
để duy trì các đại dương, lục địa và sự sống.
Vi khuẩn giúp tạo ra oxi.
Chúng ta đều mang ơn đối với loài "Cặn bã của Trái đất" này.
Mặc dù các dịch bệnh hiện đại đang hoành hành trên hành tinh,
Nó vẫn nắm giữ một trong những sự sáng tạo bí ẩn nhất trong vũ trụ.
Blast off aboard "Spaceship Earth". tranbahoang@hotmail.com.vn
Giả sử những người ngoài hành tinh thật sự tồn tại
và họ muốn đến thăm chúng ta,
họ sẽ có được một chuyến du lịch vũ trụ độc đáo.
Trái đất, cái tên có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ là "éraze" *,
có nghĩa là "ground" (đất), là hành tinh thứ ba tính từ mặt trời.
Nhưng khi đến nơi,
khách viến thăm sẽ nhận thấy rằng nó có một cái tên khác, "the blue planet", (Hành tinh xanh)
bởi vì 3/4 diện tích của nó được bao phủ bởi nước.
Và các khách viếng thăm sẽ nhận thấy
Trái đất là hành tinh duy nhất trong toàn bộ Thái Dương hệ
nơi mà con người, hay sự sống, tồn tại.
Nếu bạn có thể thở trong môi trường giàu Oxi,
hay hít thở dưới nước,
Thì bạn có thể khám phá trái đất mà không cần một phi thuyền bảo vệ hay một bộ quần áo đặt biệt.
Nhưng các vị khách sẽ cần phải chỉnh lại những chiếc đồng hồ của họ.
Vì Trái đất mất 365 ngày để quay 1 vòng quanh Mặt trời,
và mỗi ngày sẽ có 24 giờ,
đây là thời gian mà Trái đất cần để tự quay một vòng.
Mặc dù du khách sẽ được cảnh báo về các cơn bão khủng khiếp và các cuộc nội chiến,
nhưng Trái đất vẫn là một điểm đến an toàn.
Trái đất là một hành tinh đặt biệt.
Cũng giống nhưng Porsche là một chiếc xe đặc biệt.
Hành tinh của chúng ta được đặt ở đúng vị trí trong Thái Dương hệ.
Thật sự, chỉ có một nơi mà chúng ta biết trong toàn Thái Dương hệ
Nơi mà cây cối và động vật có thể sống trong môi trường tự nhiên.
Phi hành gia nổi tiếng Donald Brownlee,
đã tiêu tốn toàn bộ sự nghiệp của ông cho một cuộc nghiên cứu vĩ đại
để khám phá những bí ẩn xung quanh Nguồn gốc của Trái đất.
Ông nói, trong cuộc đua để trở thành một hành tinh có thể duy trì sự sống,
Trái dất đã ở trong cương vị chỉ huy thật sự.
Nhưng ông cũng cảnh báo cuộc đua đó đầy rẫy những nguy hiểm và trắc trở.
Đã có nhiều sự kiện xảy ra cho Trái đất
để làm nó giống với hiện nay.
Và những sự kiện này đã bao gồm sự may mắn.
4.5 tỉ năm trước, trong một nơi của vũ trụ
đã xảy ra một cuộc trình diễn pháo hoa khổng lồ.
Một ngôi sao khổng lồ với tuổi đời ngắn đã phát nổ nhưng một Siêu tân tinh (supernova).
Vụ nổ này có thể có nguồn gốc của sự sụp đổ trọng lực (the gravitational collapse)
của đám mây hình thành lên Mặt trời. (Nói chung, đám mây này là nguồn gốc của Mặt trời)
Ngay sau khi Mặt trời hình thành, bạn có
nhiều vật chất quay xung quanh Mặt trời.
Và đây là các chất liệu siêu nhỏ, vật thể băng, bụi,
chúng cũng không khác gì các sớ vải còn sót lại trong mấy sấy khô.
Và nó bắt đầu dính vào nhau thành những nhóm nhỏ.
Và rốt cuộc một vài nhóm này trở thành như những hạt cát,
và những hạt này cũng bắt đầu liên kết với nhau
và bạn bắt đầu có những tảng đá nhỏ, những tảng đá lớn hơn.
Và khi các thiên thể này lớn hơn nữa, các cuộc va chạm sẽ diễn ra.
Khi hai thiên thể tác động vào nhau, trọng lực của cả hai sẽ giữ chúng lại.
Porsches nổi tiếng nhờ tốc độ.
Cac hành tinh cũng nỗi tiếng nhờ tốc độ.
Khi Trái đất dang hình thành, các thiên thể đủ các kích cở
lao vào với những tiếng động và tốc độ hơn những chiếc xe đua
tông vào tường hay vào những chiếc xe khác.
Qua nhiều vụ va chạm như vậy, Trái đất sơ khai được hình thành.
Nhưng nó sẽ phải chịu nhiều va chạm hơn nữa để đạt được đến kích cở hiện nay.
Để hiểu rõ hơn quá trình hình thành này,
Pete Schultz và sinh viên của ông Seiji Sugita,
đang cố gắng tái hiện lại những va chạm trước đây vào Trái đất
bằng cách sử dụng the Vertical Gun Range tại NASA's Ames Research Centre.
Trong một căn phòng có kích cở một nhà kho chứa một khẩu súng cực mạnh.
nhìn nó trong giống như là một tên lữa đạn đạo.
Khẩu súng này có mục đích là bắng vào các vị trí đặt biệt
bên trong một buồng chân không.
Một sự thật là khẩu súng này có thể được đặt tại nhiều góc độ khác nhau
để làm nó trong giống thực tế hơn để so sánh với
những gì thật sự diễn ra trên bề mặt của Trái đất
tại 3.5 tỉ năm trước.
Vậy, ta sẽ bắn viên bi nhôm 1/4 inch này
vào trong buồng chân không, sở dĩ ta sử dụng viên bi này
vì nó có cùng mật độ với các thiên thể nhỏ
lao vào khí quyển của Trái đất,
vậy nó sẽ bị bắn với tốc độ khoảng 3 dặm/giây
Khoảng hơn 10 lần tốc độ của đạn bay.
Nó sẽ bị vỡ ra thành các mãnh nhỏ.
Khẩu súng này sẽ bắn viên nhôm vào trong buồng chân không
được đổ đầy khí.
Tại đây, nó sẽ va đậy vào một ụ cát
mô phỏng như bề mặt của Trái đất thuở sơ khai.
Chúng ta đang ở trong buồng chân không nhưng được đổ đầy khí
điều này giống với những gì mà buổi sơ khai của trái đất phải có.
Nào tiến lên phía trước và tạo ra một số các hố,
đây là phong cảnh mà trái đất buổi sơ khai.
Bởi vì những vụ va chạm này sẽ diễn ra rất nhiều lần,
vì thế sẽ phải có rất nhiều miệng hố.
Kế hoạch là phải bắn vào, ngay chính xác mục tiêu
và xem hình dạng của hố được tạo thành. Và bạn sẽ thấy được sứ tàn phá
của... thậm chí một viên bi nhỏ này,
nó sẽ tạo ra một sự thiệt hại thật sự nghiêm trọng.
Bạn có tin bất cứ thứ gì có thể tồn tại...
Camera tốc độ cao sẽ ghi lại toàn bộ vụ va chạm.
Schultz và Sugita, chăm chú nhìn màn hình
được đặt bên ngoài buồng thí nghiệm.
Đây là phần làm tôi lo nhất.
Nó như là khoảng khắc yên bình trước khi bão ập đến.
Từ phòng điều khiển an toàn, kỉ sư bắt đầu khởi động các công tắc.
Ok. Chúng ta làm thôi.
Schultz và Sugita kết hợp khoa học với một chút siêu nhiên.
Chúng tôi đang chéo các ngón tay...
đang chéo chân...
đang chéo cả cánh tay...
Điều này làm tôi trong dở hơi.
Ồ, tuyệt thật! Ôi, trời ơi!
Ok, nhìn thử xem nào.
Một thử nghiệm thành công.
Thật không thể tin được...
Nếu chúng ta tưởng tượng chúng trên Trái đất...
Yeah?
Những thứ này sẽ là những đám bụi bị hất tung lên
với vận tốc có thể sánh với các Vòi rồng (tornados).
- Hay thậm chí nhanh hơn. - Thậm chí nhanh hơn, yeah.
Đoạn phim tiết lộ một hình ảnh chân thật và đáng sợ
về những gì diễn ra trên Trái đất buổi sơ khai.
Đó là một cái hố ấn tượng!
Oh, man! Geez!
Nó thật sự tuyệt vời!
Đó là một thiệt hại nghiêm trọng.
Hãy tưởng tượng rằng đây là vật thể lao thẳng vào Trái đất.
Đây chắn chắn là điều sẽ xảy ra. Chỉ nhắc lại thôi,
nó sẽ tạo ra sự phá huỷ khủng khiếp với Trái đất.
Và đây chỉ là một ví dụ ở quy mô nhỏ về
những gì đã diễn ra với Trái đất ở buổi sơ khai.
Yes!
Vài vật thể đã đâm vào Trái đất
có đường kính tới 300 dặm.
Năng lượng của một cuộc va chạm ở tốc độ cao như vậy sẽ tạo ra một nhiệt lượng khủng khiếp.
Trái đất bắt đầu bị nung chảy từ bên trong.
Sắt và niken tăn chảy và lắng xuống nhân
tạo ra nhiệt lượng như một lò luyện kim khổng lồ.
Lớp đá bên ngoài, hay nham thạch, hoàn toàn bị tan chảy
hình thành một đại dương nóng chảy.
Hành tinh là một biển lửa giận dữ trôi nổi ngoài không gian,
theo nghĩa đen... hell on Earth.
Hầu hết những vụ va chạm nghiêm trọng đều có thể phá huỷ hành tinh.
Bạn có một bầu khí quyển đầy sương và hơi nóng trên hầu hết bề mặt Trái đất
bên trên bề mặt nóng kinh hồn.
Sự hình thành của lõi Trái đất, thỉnh thoảng được gọi là the great iron catastrophe (Tai biến sắt lớn),
xảy ra trong khoảng 40 triệu năm đầu của quá trình hình thành trái đất,
và nó có một ảnh hưởng sâu sắc đến tương lai của chúng ta.
Bên trong lõi sắt,
Quả cầu sắt nóng chảy tự quay này tạo ra một từ trường rất lớn.
Từ trường này tạo ra những điều kiện cho một hành tinh có sự sống.
Bằng cách tập trung toàn bộ lượng sắt vào bên trong lõi của hành tinh
bạn có một lõi đặc và nó tạo ra
một lớp từ trường bảo vệ xung quanh hành tinh của chúng ta.
Nếu không có lớp từ trường này
Trái đất sẽ mất đi không khí để duy trì sự sống.
Một cơn gió vật chất
di chuyển từ Mặt trời đến Trái đất với vận tốc cả triệu dặm một giờ ,
và có thể xói mòn bầu khí quyển của chúng ta đến khi gần như không còn gì cả
chỉ trong vòng vài triệu năm.
Nhưng từ trường của Trái đất sẽ làm lệch hướng các cơn gió Mặt trời này (the solar wind)
và bảo toàn không khí của ta.
Nhưng thậm chí với từ trường này
nguy hiểm và sự hổn loạn vẫn tiếp tục quấy rầy chúng ta.
Phía trên lõi Trái đất,
là lớp đá bên ngoài đang nóng chảy
hình thành nên các núi lửa vươn lên cao hơn so với bề mặt
và phun ra ngoài các khí độc và dung nham.
Và các vụ va chạm vẫn tiếp diễn.
Một va chạm sẽ mãi mãi thay đổi tiến trình của lịch sử Trái đất
và của toàn nhân loại.
Khoảng 50 triệu năm sau khi Trái đất được hình thành
nó đã trải qua một vụ va chạm mà sẽ đưa nó đến một hướng mới.
Một vật thể có kích thức của sao Hoả (Mars)
lao thẳng vào Trái đất, lúc này đã phát triển đến 80% kích thước hiện nay.
Vụ va chạm nổ này làm tan chảy lớp ngoài của cả hai hành tinh
và kết hợp cả hai lại để hình thành một Trái đất lớn hơn.
Một số mảnh vỡ nóng chảy tự do kết hợp với nhau để tạo thành Mặt trăng của chúng ta.
Nhà khoa học về hành tinh Bill Hartmann, đầu tiên đề xuất lý thuyết này
sau nhiệm vụ đầu tiên của NASA's lên Mặt trăng.
Khi những phi hành gia trên tàu Apollo mang về những hòn đá từ Mặt trăng
và chúng ta có thể thật sự biết những hòn đá được làm bằng chất liệu gì,
chúng tôi phát hiện rằng...
Những hòn đá này giống như dung nham mà ta có thể tìm thấy trên Trái đất.
Điều này nói với bạn rằng vật chất của Mặt trăng và Trái đất chúng rất giống nhau.
Mối quan hệ mật thết giữa Trái đất và Mặt trăng
cung cấp cho sự phát triển của hành tinh một lợi thế nhất định.
Mặt trăng là nguyên nhân của các mùa trong năm bởi vì
vài phần của phía đông Bắc cực bị nghiêng hướng về phia Mặt trời
Và sau đó trên Nam cực bị nghiêng về phía Mặt trời.
Mặt trăng làm cho độ nghiêng đó cố định. Hai nguồn trọng lực khác nhau được sử dụng
hướng đến cách mà nó giữ độ nghiêng này một cách chắn chắn.
Sau sự va chạm lịch sử tạo ra Mặt trăng,
hành tinh của chúng ta đã đạt đến hơn 90% tổng kích thước hiện nay.
Quá trình phát triển của hành tinh
bao gồm hầu như sự cạnh tranh sinh học (biological competition)
của nhiều cá thể "hành hung" lẫn nhau ở một tốc độ rất cao.
Khi những vụ va chạm giảm xuống gần 3.9 tỉ năm trước,
Thái dương hệ của chúng ta bao gồm 8 hành tinh.
Hay 9 nếu bạn tính luôn Diêm Vương tinh (Pluto).
Trái đất được đặt tại vị trí thứ ba tính từ Mặt trời,
với khoảng cách là 93 triệu dặm.
Những hành tinh thì không thích nhau,
bởi vì chúng hút nhau bằng trọng lưc.
Vì thế chúng sẽ cách nhau từng đoạn.
Mỗi hành tinh là một phần xa hơn của Mặt trời. (a certian fraction further from the Sun)
Những vật thể không trở thành những hành tinh sẽ trở thành những "kẻ tị nạn" (refugees).
Các thiên thạch, hình thành từ đá và sắt,
tìm thấy những nơi ẩn nấp trong vành đai tiểu hành tinh (the Asteroid Belt) ở giữa sao Hoả và sao Mộc.
Các sao chổi, bao gồm băng, bụi và đá,
tìm kiếm sự che chở trong the Kuiper Belt,
bên ngoài Hải vương tinh (the planet Neptune).
Những vật thể khác di cư đến the Oort Cloud, cách Trái đất 1000 tỉ dặm.
Chiếc Porsches tàn tạ này là một sự tương tự tốt
với buổi ban đầu của Thái Dương hệ, Các sao chổi và thiên thạch
đều tồn tại từ những buổi ban đầu này.
Và như những chiếc xe này, được giữ tại đây cho các nhiệm vụ của chúng,
chúng ta cũng có thể giữ sao chổi và thiên thạch cho các nhiêm vụ cho sự sống (vital parts).
nó đã được dự trữ từ lúc hình thành Thái dương hệ.
Suốt dòng lịch sử của Trái đất,
nhiều thiên thạch lang thang đã bị "lạc" khỏi quỹ đạo của nó
và "đáp" xuống hành tinh của chúng ta như những ngôi sao băng.
Suốt nhiều năm, các nhà khoa học đã phân tích các mẫu thiên thạch này
và xác định được độ tuổi của chúng bằng phương pháp định tuổi bằng phóng xạ (radioactive dating).
Và từ các thiên thạch được hình thành cùng thời gian với hành tinh chúng ta,
nó đưa ra được độ tuổi của Trái đất.
Đại khái Trái đất đã được 4.5 tỉ năm.
Đây là một điều tuyệt vời trong khoa học.
Nó giống như là nhìn vào gia phả gia đình của bạn
và tìm kiếm nguồn gốc tổ tiên từ thời sơ khai của Trái đất.
Nó thật sự vẫn còn đâu đó ngoài kia.
Thiên thạch và sao chổi
có thể cũng đưa ra manh mối
đến nguồn gốc của nước trên hành tinh của chúng ta.
3.9 tỉ năm trước,
Trái đất nguội đi, hình thành một lớp xi-li-cát dày bên ngoài lớp vỏ,
Lõi sắt và niken bên trong.
Các chất lỏng nóng nhanh chong bao phủ bề mặt của hành tinh,
ngoại trừ vài hòn đảo núi lửa rải rác địa cầu.
Một trong những điều may mắn của Trái đất
là nó được sinh ra tại một vị trí phù hợp,
tại nơi mà ta gọi là khu vực có thể sống được (the habitable zone).
Nó ở đúng vị trí chính xác từ mặt trời,
tại điểm mà các đại dương không bị đun sôi lên,
nhưng không quá nóng.
Hay quá xa, tại vị trí mà các đại dương sẽ bị đóng băng vĩnh viễn.
Nhưng Trái đất lấy toàn bộ lượng nước này từ đâu?
Một giả thuyết là lượng nước này đến từ các núi lửa,
các núi lửa phủ đầy mặt đất từ những ngày đầu của Trái đất.
Núi lửa phun ra ngoài một lượng lớn hơi nước vào khí quyển.
Khi Trái đất nguội đi, hơi núi lửa được tụ lại tạo thành mưa
và vì thế cung cấp cho hành tinh toàn bộ nguồn nước này.
Nhưng các hơi nước được toả ra từ núi lửa này chúng từ đâu đến?
Núi lửa đơn giản chỉ là tái tạo lại vật chất từ các loại đá nóng chảy
trong lớp manti của Trái đất.
Bao gồm cả nước.
Nhưng nó không thật sự là một lượng nước mới (new water)
theo lý thuyết này thì nước đã ở đó trước khi nó hình thành nên các đại dương
và đơn giản là nó chỉ xuất hiện lại mà thôi.
Nhà khoa học của NASA, Michael Mumma,
thì cho rằng lượng nước của chúng ta lại đến từ không gian.
Các sao chổi đều mang theo một lượng khí đóng băng,
có thể đã mang nước đến Trái đất
trong suốt những vụ va chạm thuở sơ khai.
Việc cung cấp nước từ các thiên thể băng
phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của chúng.
Các thiên thể nhỏ thì sẽ bị phá huỷ khi lào vào tầng khí quyển.
Các thiên thể lớn hơn sẽ cung cấp vật chất cho bề mặt của Trái đất,
và các va chạm này thật sự có thể làm bóc hơi các thiên thể băng này
cuối cùng trở thành lượng nước trên Trái đất.
Mumma đang cố gắng xác định liệu nước trong sao chổi có
bao gồm các thành phần như nước trên Trái đất hay không.
Chúng ta biết rằng các đại dương trên Trái đất trộn lẫn các loại nước thông thường,
H2O,
and nước nặng (heavy water), HDO,
nước này bao gồm deuterium,
đây là một dạng của khí hydrô nhưng nặng hơn gấp đôi.
Nhưng sao chổi thật khó để nghiên cứu.
Chỉ một số ít chúng đi ngang qua chúng ta
bởi vì hầu hết sao chổi đều có quỹ đạo bên ngoài Thái Dương hệ.
Nhưng vào năm1986, Phi thuyền Giotto của Châu Âu đã có một cuộc chạm trán bất ngờ với sao chổi Halley ở khoảng cách gần,
sao chổi Halley ở khoảng cách gần,,
lúc đó đang cách Trái đất 38 triệu dặm.
Một trong những cách mà ta nghiên cứu các vật thể
là quan sát các phổ ký phối (mass spectrometers)
thông qua các mãnh vụn của sao chổi khi no hoạt động.
Và ta có thể đo lường lượng khí rất chính xác bằng cách này.
Điều này đã được thực hiện với sao chổi Halley.
Nước trên Halley thì tương tự như nước trên Trái đất.
Tuy nhiên, các sao chổi khác được nghiên cứu thì lại khác hẳn,
chúng có gấp đôi lượng HDO hay nước nặng (heavy water), hơn thành phần trong đại dương chúng ta.
Chúng ta đã biết, bằng cách xem xét các hợp chất trong sao chổi,
thì chúng thật sự không giống nhau.
Vì thế chúng ta không thể biết liệu sao chổi Halley
thật sự có thể đại diện cho toàn bộ sao chổi hay không.
Hầu hết các sao chổi được nghiên cứu đều ở quá xa
chúng đều ở the Kuiper Belt, nằm bên ngoài Thái Dương hệ.
Vì vậy, chúng chắc chắn là không góp sức vào việc hình thành Trái đất.
Nhưng kính thiên văn Gemini North, ở Hawaii,
đã phát hiện ra những sao chổi ở nơi chưa từng xem xét trước kia.
Ở vành đai tiểu hành tinh (The Asteroid Belt ) ở giứa sao Hoả và sao Mộc.
Các thiên thể băng ấm hơn này có thể có nước giống như trên Trái đất,
bởi vì chúng đều được hình thành bên trong Thái Dương hệ, đương nhiên là gần Mặt trời hơn.
Thêm nữa, một bằng chứng mới đáng kinh ngạc đã gợi ra rằng
các sao chổi khác thường này không chỉ cung cấp nước trên Trái đất,
chúng có thể đã cung cấp cho hành tinh
những thực thể đầu tiên của sự sống.
Nguồn gốc của muôn loài.
Nó vẫn còn là một câu hỏi còn nhiều tranh cải và bối rối về hành tinh của chúng ta.
Nhưng một điều chắc chắn: 3.9 tỉ năm về trước,
loài người được khởi điểm tại khoảng khắc này.
Khí quyển Trái đất bao gồm CO2, hơi nước
một ít khí nito, và tuyệt nhiên chưa có oxi.
Liệu dạng sống nguyên thuỷ có tồn tại trong môi trường như thế này?
Chúng ta không có các bằng chứng chắn chắc về sự sống trên Trái đất cách đây 4.3 tỉ năm,
nhưng ta nghĩ là có thể có trong các điều kiện như thế này.
Hoá thạch cổ nhất trên Trái đất
chỉ có độ tuổi từ 3.7 đến 3.9 tỉ năm thôi.
Một số người tin rằng nó là có từ
các ao hồ cổ đại.
Tại đây, thành phần hoá học của khí quyển và năng lượng
đã tạo ra một hổn hợp nguyên thuỷ của axit amin,
là những thành phần quan trọng của sự sống.
Nhưng, những thành phần của sự sống (the building blocks of life)
có thể đến từ nơi nào khác không?
Có lẽ đến từ một vật thể ngoài không gian?
Thiên thạch cũng có chứa các chất hữu cơ, bao gồm axit amin.
Chúng được hình thành bằng cách nào đó trong Thái Dương hệ sơ khai.
Vì vậy các chất hưu cơ này có thể có từ không gian.
Nhưng, Nếu thiên thạch và sao chổi cho ta các thành phần của sự sống (the building blocks of life)
một con tàu con thoi đến chúng ta,
vậy là sao chúng có thể sống sót khỏi những vụ va chạm khủng khiếp?
Trở lại NASA's Ames research facility,
Pete Schultz và Seiji Sugita đang chỉ đạo một thí nghiệm khác
một thử nghiệm tiên phong sử dụng the VGR.
Họ hy vọng một ngày nào đó sẽ xác nhận được thiên thạch và sao chổi
đã cung cấp các thành phần cơ bản của sự sống cho Trái đất.
Một trong những gì mà chúng tôi cố găng xem xét là, những gì còn sống sót (sau vụ va chạm)*
của các thành phần này? Liệu nó có được cung cấp cho Trái đất
vậy nó có thể làm màu mở hành tinh hơn
và các điều kiện để phát triển sự sống có thể tồn tại?
Sao chổi và thiên thạch chắc chắn mang đến
các thành phần quan trọng cho sự sống trên bề mặt Trái đất.
Các va chạm của chúng đã làm môi trường ở bề mặt
thuận lợi hơn nhiều cho sự sống.
Những thí nghiệm của họ chỉ ra rằng các thiên thạch cung cấp
thành phần cacbon nguyên thuỷ cho Trái đất.
Một vài trong các thành phần này có thể đã cung cấp
các nhân tố cần thiết cho sự sống.
Nhưng cần phải có nhiều nghiên cứu hơn.
So this is coming through the atmosphere, burning up as we go.
Mặc dù vậy, nhiều nhà khoa học đồng ý rằng dạng sống đầu tiên trên Trái đất
là cộng đồng các sinh vật đơn bào sống ở các đại đương.
Và ngày nay, các nhà sinh vật học đã nghiên cứu sâu hơn nữa
các hậu duệ của các dạng sự sống nguyên thuỷ này
tại một số nơi khắc nghiệt nhất trên Trái đất.
Nếu bạn xem sự sống hiện tại như là một chiếc Cadillac,
thì các sự sống cổ, thì giống như một chiếc xe đạp.
Không có tàn tích nào của các sinh vật đơn bào này ngoại trừ thành phần hoá học của chúng,
và tôi nghĩ điều quan trọng là giữ cho được suy nghĩ rằng
trong 2 tỉ năm đầu tiên của Trái đất,
chỉ có sự phát triển của vi khuẩn.
Giaó sư Ken Nealson là một người "săn" vi khuẩn uy tín.
Ông truy tìm khắp hành tinh những dạng sự sống nhỏ nhất của thuở sơ khai
những gì còn tồn tại cho đến ngày nay.
Thuở ban đầu, Trái đất chưa đầy hidro, hydro sunfat,
có nhiều cacbon, một ít cacbon dioxit.
Nó chứa đầy năng lượng.
Vi khuẩn gần như tận dụng
mọi chổ thích hợp trên hành tinh để hấp thu năng lượng.
Một số người đã đặt tên cho các dạng số đầu tiên này là
extremophiles or thermophiles,
những sinh vật có thể sống trong những môi trường khắc nghiệt.
Hình dung là có một thiên thạch rất lớn đâm vào Trái đất
và nhiệt độ của Trái đất tăng thêm 40 độ C.
Vậy đó, đây là điều tuyệt vời đối với các sinh vật này (extremophiles).
Một trong những điều mà ta biết chắc chắn, là rằng
Những sinh vật lâu đời nhất, một trong những sinh vật gần nhất với tổ tiên của chúng là là,
những sinh vật thermophilic.
Và bạn có thể nói, điều đó chứng minh rằng sự sống bắt đầu từ tại nơi có nhiệt độ cao.
Những hậu duệ của các sinh vật "máu nóng" này có thể được tìm thấy ngày nay
và chúng có thể sống bình thường ở nhiệt độ 230ºF.
Bạn có thể xem nó là thermophiles, bạn có thể đến Yellowstone
và bạn sẽ thấy các hồ sôi sùng sục và những vạc nước bóc mùi.
Và trong nhiều năm người ta đã tin rằng đây là vùng đất cằn cỗi,
nhưng thực sự ở đây đầy ấp sự sống.
Và chỉ có những vi khuẩn này có thể thích ứng với những nơi khắc nghiệt nhất.
Các extremophiles ngày nay đã chứng minh rằng
sự sống có thể tồn tại và thích ứng
dưới những điều kiện khắc nghiệt ở những ngày đầu sơ khai khắc nghiệt của Trái đất.
Nhưng, làm thế nào để các vi khuẩn đơn bào này chuyển hoá thành các hình thức sự sống phức tạp hơn?
Khoảng 3 tỉ năm trước,
dạng sống sơ khai đã hấp thụ năng lượng từ Mặt trời.
Các vi khuẩn dưới nưới hình thành nên một dạng sắc tố xanh gọi là chlorophyll.
Hợp chất này cho phép chúng giữ được ánh sáng mặt trời
và tạo ra một hiện tượng phản ứng hoá học
sẽ chuyển hoá CO 2 trong nước thành chất dinh dưỡng.
Quá trình này, gọi là photosynthesis, đã cho phép các vi khuẩn nhân đôi
thành một cấu trúc đầu tiên của sự sống: cyanobacteria,
theo hình dạng được gọi là Khuẩn tảo lục "blue-green algae".
Khuẩn tảo lục phun ra một lượng lớn Oxi tự do vào nước và không khí
và khơi màu cuộc các mạng Oxi (the oxygen revolution).
Một cách bất ngờ, sự sống được chia thành hai nhóm.
Một nhóm tránh xa Oxi và ẩn náu vào các khu không có oxi trên Trái đất,
và nhóm còn lại bắng đầu sử dụng oxi
như là một nguồn năng lượng có lợi lớn,
và sau đó có thể phát triển, tôi nghĩ, thành những sinh vật lớn hơn nhiều,
và có thể đã phát triển khá nhanh.
Một điều chắc chắn là, khi khuẩn tảo lục có được khả năng này,
chúng không thể bị cạnh trang bởi một sinh vật nào khác.
Nhờ vào khuẩn tảo lục, sự sống có thể trở nên đa dạng hơn
và phức tạp hơn.
Nếu không có nó, phân tử Oxi sẽ không bao giờ xuất hiện.
và vậy, cây cối, động vật và con người không thể nào được phát triển.
Vì vậy nếu ta không có các khuẩn tảo xanh này ta không thể xuất hiện quanh đây.
Chúng chính là những hậu duệ của những the scum of the Earth (cặn bã của Trái đất này).
Tất cả chúng ta đều đến từ cùng một nơi.
Chúng ta đều có nhiều đặc điểm giống với vi khuẩn.
Không cần phải nghi ngờ về điều đó.
Xa mạc Mojave, gần thung lũng Tử thần (Death Valley)
ở phía Nam California, không xuất hiện sự sống.
Nhưng bên dưới bề mặt khô của cái hồ này,
là sự thịnh vượng của loài vi khuẩn này.
Những hình thức sống đầu tiên trên Trái đất
đã thích ứng và kiên trì phát triển dưới những điều kiện khắc nghiệt.
Ngày nay, trong sa mạc Mojave nóng bỏng và hiu quạnh này ở phía Nam California,
nhà sinh vật học Ken Nealson đang tìm kiếm bí mật của sự sống.
Ông ta phát hiện ra rằng các vi khuận hiện đại
cũng sinh sôi ở những vùng tưởng chừng không thể sống được.
Những gì bạn nhìn thấy khi lướt qua khu vực này là
những gì xuất hiện ở các đường hầm và các ụ đất,
và chúng được hình thành từ các khí mà được cung cấp bởi các vi khuẩn sống
trong khu vực lòng hồ cạn này.
nếu chúng ta lấy nước làm ướt lại mẩu đất này
và đưa nó vào kính hiển vi,
nó sẽ chứa đầy rẫy các vi khuẩn bơi lội ở mọi nơi.
Và đây là vòng đời trên bề mặt đất mặn,
tất cả những điều này ta gọi là extremophiles,
và đây là những sự sống tồn tại trong những lòng hồ cạn như thế này.
Vi khuẩn đã từng thống trị toàn bộ trong lịch sử của Trái dất.
Chúng cách mạng hoá hành tinh
và đã mở đường cho (paved the way for) cho vô số các loài vật phúc tạp.
Nhưng nó đã là vùng đất cung cấp cho sự sống một "ngôi nhà mới" (new home).
Người ta tin rằng sự xuất hiện của các đại lục bắt đầu dữ dội vào 4 tỉ năm trước.
Kiến tạo mảng (Plate tectonics) tạo ra nhiệt và áp lực,
nó tạo ra các lớp đá nhẹ hơn đá tại bề mặt đại dương.
Lớp đá này cuối cùng thì nổi lên và chất chồng lên nhau
tạo ra các lục địa sẻ thay đổi kích cở và hình dạng trong liên tục.
Sự hiện diện của những lục địa lớn đã có thể được hình thành trên Trái đất
và duy trì hầu hết các thành phần đặc biệt của nó,
sự sống đa dạng.
Sau 2 tỉ năm phát triển địa chất hành tinh và sinh học,
Những thực động vật đầu tiên đã tiến hoá từ dưới nước lên trên cạn.
Nhưng sẽ mất thêm hàng trăm triệu năm nữa
để đến được sự xuất hiện của con người.
Và khi loài người bắt đầu thống trị khắp toàn cầu,
Trái đất sẽ không bao giờ còn giống như trước nữa.
Trái đất đang là bất động sản tốt nhất (the best real estate)
của loài người trong Thái Dương hệ của ta.
7 lục địa khác nhau và vô số các hòn đảo
là nhà của toàn bộ 6 tỉ người.
Còn nữa, ngạc nhiên là, hầu như mọi nơi trên Trái đất cho đến thời điểm này,
đều có mặt con người.
Lịch sử của hành tin được ứng với 24 giờ,
thì sự xuất hiện của loài người chỉ là 2 giây cuối cùng của ngày thôi.
Chúng ta đang lái xe trong đường đua với một tốc độ tương đối là khiêm nhường
trong chiếc xe mà tay lái rất "mượt". A very controlled ride.
Điều này liên tưởng tôi đến với sự sống trên Trái đất.
Sự sống trên Trái đất đã vượt qua nhiều thăng trầm
nhưng so sánh với sụ phát triển của các hành tinh khác
Trái đất chỉ có một tốc độ trương đối khiêm nhường qua hàng tỉ năm.
Đó là lý do tại sao sự sống phát triển nhanh tại đây.
Nhưng hiện nay loài người phải đối mặt với chính tương lai của họ,
Con tàu Trái đất (Spaceship Earth) có thể sẽ trở lại thời kỳ lộn xộn ban đầu.
Loài người, qua sự phát triển thử và sai,
đã thích ứng để sống trên hành tinh này.
Giờ đây, đây là một sự thật. Chúng ta không biết là liệu nó có đúng trong tương lai không.
Những sinh vật Trái đất(Earthlings) đã tạo ra một thứ thật đáng ngạc nhiên.
Công nghệ.
Các phương tiện đi lại, thiết bị điện từ và các phụ tùng
để làm đơn giản hoá và làm cuốc sống chúng ta tốt hơn.
Nhiều trong các công cụ này được làm bằng hoặc vận hành bằng các nhiên liệu hoá thạch,
nhiêu liệu mà được khai thác từ lòng đất.
Nhưng suốt hàng trăm năm qua,
sự phát triển của chúng ta đã đưa ta đến những vấn nạn toàn cầu.
Loài người có ảnh hưởng rất lớn đến Trái đất,
với hiện tượng nóng lên toàn cầu, và sự bùng nổ dân số,
vì thế ta có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường.
Hiệu ứng nhà kinh tự nhiên
là sự hấp thu lại các sóng hồng ngoại
bởi khí quyển của chúng ta, điều này sẽ làm ấm Trái đất.
Nếu không có các khí nhà kinh này, bề mặt Trái đất sẽ lạnh thêm 86ºF.
Nhưng trong 20 năm gần đây có một sự gia tăng lượng khí nhà kính này,
đặc biệt là CO2
được thải ra bởi quá trình đốt cháy nguyên liệu hoá thạch.
Sự gia tăng nhiệt độ này đã ảnh hưởng đến nông nghiệp,
mực nước biển và thời tiết.
Trong quá khứ, mức CO2 đã tăng đột biết
nhờ vào các hiện tượng thiên nhiên, như là hiện tượng thoát khí tại núi lửa.
Tuy nhiên, sự gia tăng CO2 ngày nay đang diện ra nhanh hơn.
Để có những chứng cứ rỏ rằng về những sự thay đổi đang diễn ra mạnh mẽ.
con người cần phải đến những nơi hoang tàn và khắc nghiệt trên Trái đất.
Tại đây, tương lai của loài người
theo đúng nghĩa đen là đang tan chảy ra.
Cực bắc và Cực Nam được biết đến như là khu vực băng tuyết vĩnh cữu,
vùng đất được bao phủ bởi băng và tuyết.
Chúng giúp điều chỉnh nhiệt độ khí hậu và mực nước khắp toàn cầu.
Nhà khoa học của NASA, Waleed Abdalati,
đang nghiên cứu những phần đóng băng của thế giới chúng ta.
Cảm giác được ở trên băng thật là tuyệt vời.
Nó thật hoang sơ...
ở những nơi mà giầy của tôi đụng đươc tới mặt đất.
It's very humbling...
Bạn đứng ngay đây và nó thật sự là rất rộng và thật ấn tượng...
Nhưng trong thế kỷ gần đây,
những nhà khoa học như Dr. Abdalati
có những bằng chứng cá nhân về sự co lại của băng trên Trái đất.
Nguyên nhân là: băng và tuyết thì màu trắng,
nó phản chiếu ánh sáng và làm lạnh hành tinh.
Và đối nghịch, Các đại dương thì lại hấp thụ ánh sáng,
làm ấm toàn cầu.
Tuy nhiên, khi băng tan, chúng ta ra nhiều nước
nó lại hút vào thêm nhiều ánh sáng và làm ấm toàn cầu hơn
và tiếp tục làm băng tan nhiều hơn.
Nó thực sự không lường trước được , ta nói thế,
vì thậm chí một thay đổi nhỏ nhất
đều có thể tự khuếch đại lên.
Và nó tạo ra một hiệu ứng rất nhanh.
Các mỏn băng ở các cưcj đang bị đe doạ.
Sự tan chảy liên tục của cảnh quang tuyệt vời này có thể một ngày nào đó
gay ra những tai ương toàn cầu.
Tại cực Nam, tại châu Nam cực (the continent of Antarctica,)
có 70% trữ lượng nước ngọt của toàn thế giới.
Những thềm băng bao quanh lục địa đang bảo vệ băng như đập Hoover Dam (cao 221 m).
Nhưng chúng đang yếu dần đi.
Sau 12.000 năm băng vĩnh cửu
the Larsen B Ice Shelf đã sụp đổ chỉ trong 5 tuần.
Tại cực Bắc,
một số dự đoán rằng Bắc cực dương sẽ không có băng trong mùa hè
trong 40 hay 60 năm tới.
Nguyên nhân là nhiệt độ nóng hơn
tất nhiên cũng có những thay đổi do yếu tố tự nhiên,
nhưng cũng có sự đóng gop của con người.
Ta biết rằng con người đang đóng góp vào việc nóng lên của môi trường
và đó gián tiếp ta đã đóng góp vào việc làm tan chảy băng.
Tại Greenland, Sông băng Jakobshavn,
một trong những sông bưng tan chảy nhanh nhất trên thế giới,
hiện nay đang di chuyển như một đoàn tàu tốc hành.
Hiện nay nó đang di chuyển với tốc độ khoảng
5 ft mỗi giờ, và tin tôi đi, với những sông băng thì đây là rất nhanh.
Viễn cảnh xấu nhất là tất cả các sông băng này
bắt đầu tăng tốc và sẽ đổ một lượng băng lớn vào biển.
Và mực nước biển sẽ tăng 3 feet (khoảng 1m) trên toàn cầu.
Và 3 feet đối với các khu vực bờ biển
thì thật sự buộc hàng triệu người phải rời bỏ khỏi nhà của mình.
Mặc dù con người cũng có thể làm ổn định
những sự ô nhiễm do mình tạo ra, nhưng nó sẽ phải mất hàng thập kỷ để đạt được.
Tại cùng thời điểm này, một vài tiến trình của tự nhiên cũng đang hoạt động
có thể làm lung lay niềm tin của con người.
Hành tinh đang trải qua sự tiến hoá của chính nó.
Những gì chúng ta làm với hành tinh cũng sẽ tác động ngược lại chúng ta, nó không ảnh hưởng gì tới hành tinh.
Vì thế ta có lẽ xây dựng mô hình của khí quyển
cho hàng ngàn năm của sự nóng lên toàn cầu và những thứ tương tự như vậy,
nhưng nó thật sử chỉ là một vấn đề nhỏ (a blip). Nó là một vấn đề (blip) quan trọng với chúng ta,
nhưng nó không thật sự là một vấn đề trong quá trình phát triển của hành tinh.
Donald Brownlee và đồng nghiệp Peter Ward
đã tiên liệu sự sống trên hành tinh của chúng ta,
và những dự đoán này thật là ảm đạm.
Trái đất, là nơi sinh sống của động vật và con người,
thì đang đến thời kì lớn tuổi (old age).
Tại sao ư?
Mặt trời của ta đang sáng hơn và nóng hơn.
Vấn đề tạo ra cho các sinh vật phát triển trên Trái đất là
khi mặt trời trở nên sáng hơn,
sự tiên liệu là
CO2 sẽ gần như rút ra khỏi khí quyển.
Đây sẽ là kết thúc thời kỳ của thực vật và động vật trên Trái đất.
Con người sẽ chết sau 500 triệu năm tính từ bây giờ
cùng với sự sáng hơn của Mặt trời.
Nhưng trong sự sắp xếp vĩ đại của sự vật
Con người sẽ có một cuộc vượt thoát tốt.
Trước khi đạt đến sự tuyệt chủng,
có lẽ con người sẽ sống lâu hơn bất cứ sinh vật phức tạp nào
bởi vì khả năng thích ứng của chúng ta đối với sự thay đổi của môi trường.
Từ quan điểm của con người,
Trái đất sẽ vẫn là một hành tinh tốt (Porsche planet) chắc chắn trong...
nữa tỉ năm đến 1 tỉ năm nữa.
Đây thật sự là một khoảng thời gian tuyệt vời
từ quan điểm của con người.
Khi Spaceship Earth chuyển động khéo qua các hoàn cảnh chưa lường trước (uncharted waters),
loài người có thể suy ngẫm về những thành tựu kinh ngạc của hành tinh
và sự tồn tại vững chải
với người hàng xóm khắc nghiệt
được gọi là THE UNIVERSE. tranbahoang@hotmail.com.vn