Khoảng sáu mươi lăm triệu năm trước, Trái đất chịu tác động vũ trụ lớn nhất được biết đến. Nó đã khai thác được một miệng hố có đường kính từ 180 đến 200 km: lớn gần gấp đôi so với miệng núi lửa nổi bật Copernicus trên mặt trăng Trái Đất. Nhưng liệu tác động này có thực sự gây ra sự tuyệt chủng của khủng long và nhiều dạng sống khác? Nhiều nhà khoa học trái đất tin chắc rằng nó đã làm, nhưng một số nghi ngờ dai dẳng. Những kẻ nghi ngờ đã sắp xếp một bằng chứng ngày càng tăng cho một thủ phạm khác; các vụ phun trào núi lửa khổng lồ đã tạo ra sự hình thành Deccan Traps ở Ấn Độ. Những người hoài nghi gần đây đã trình bày trường hợp của họ tại một cuộc họp của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ tại Vancouver, Canada, vào ngày 19 tháng 10.
Khủng long là nạn nhân nổi tiếng nhất của sự kiện tuyệt chủng hàng loạt đã kết thúc thời kỳ kỷ Phấn trắng. Sự tuyệt chủng đã cướp đi gần như tất cả các loài động vật có xương sống lớn trên cạn, trên biển hoặc trên không, cũng như nhiều loài côn trùng, thực vật và động vật không xương sống dưới nước. Ít nhất 75% của tất cả các loài sau đó tồn tại trên Trái đất đã biến mất trong một khoảng thời gian ngắn liên quan đến thời gian địa chất của hàng triệu năm. Thảm họa là một trong năm sự kiện tuyệt chủng hàng loạt toàn cầu mà các nhà cổ sinh vật học đã xác định được trong nhiệm kỳ của cuộc sống phức tạp trên Trái đất.
Giả thuyết cho rằng sự tuyệt chủng của kỷ Phấn trắng cuối cùng được gây ra bởi một tác động vũ trụ là lời giải thích phổ biến nhất về thảm họa này giữa các nhà khoa học trái đất và công chúng trong nhiều thập kỷ. Nó đã được đề xuất vào năm 1980 bởi nhóm cha và con trai của Luis và Walter Alvarez và các cộng tác viên của họ. Nhóm bằng chứng chính của nhóm Alvarez, bằng chứng cho thấy một tác động đã xảy ra là sự phong phú của iridium kim loại trong trầm tích có niên đại gần hết kỷ Phấn trắng. Iridium rất hiếm trong lớp vỏ Trái đất, nhưng phổ biến ở các thiên thạch. Mối liên hệ giữa iridium và các tác động được thiết lập đầu tiên bằng các nghiên cứu về các mẫu được các phi hành gia Apollo trả về từ Mặt trăng.
Trong những thập kỷ tiếp theo, bằng chứng về một tác động tích lũy. Năm 1991, một nhóm các nhà khoa học do Tiến sĩ Alan Hildebrand thuộc Khoa Khoa học Hành tinh tại Đại học Arizona, công bố bằng chứng về một miệng hố va chạm khổng lồ, được gọi là Chicxulub, ở Mexico. Các nhà điều tra khác tìm thấy bằng chứng về các vật liệu bị đẩy ra do tác động, bao gồm các quả cầu thủy tinh ở Haiti và Mexico. Những người ủng hộ giả thuyết về tác động tin rằng một lượng lớn bụi bay vào tầng bình lưu sẽ khiến bề mặt hành tinh rơi vào bóng tối và giá lạnh của một vụ va chạm mùa đông kéo dài ít nhất vài tháng và có lẽ hàng thập kỷ. Các hệ sinh thái toàn cầu sẽ sụp đổ và tuyệt chủng hàng loạt xảy ra sau đó. Nhưng, họ đã gặp khó khăn hơn trong việc tìm kiếm bằng chứng cho những hậu quả này hơn là cho chính tác động đó.
Những người nghi ngờ về giả thuyết Alvarez không nên đặt câu hỏi về gun khẩu súng hút thuốc là bằng chứng cho thấy một tác động xảy ra gần cuối kỷ Phấn trắng, nhưng họ không cho rằng đó là nguyên nhân chính của sự tuyệt chủng. Đối với một điều, suy ra thời gian chính xác của tác động từ dấu vết địa chất giả định của nó đã tỏ ra khó khăn. Tiến sĩ Gerta Keller thuộc Khoa Khoa học Địa chất của Đại học Princeton, một người hoài nghi nổi bật về giả thuyết Alvarez, đã đặt câu hỏi về các ước tính tạo ra tác động và sự tuyệt chủng đồng thời. Phân tích các mẫu lõi lấy từ miệng hố Chicxulub và quả cầu thủy tinh chứa tiền gửi ở phía đông bắc Mexico, cô kết luận rằng tác động Chicxulub xảy ra trước sự tuyệt chủng hàng loạt sau 120.000 năm và ít có hậu quả đối với hồ sơ hóa thạch về sự sống trong các thành tạo địa chất mà cô nghiên cứu. Trong số năm sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử Trái đất, cô đã lưu ý trong một bài báo năm 2011, không ai khác ngoài sự kiện kỷ Phấn cuối cùng thậm chí còn liên quan đến một tác động. Một số miệng hố tác động lớn khác ngoài Chicxulub đã được các nhà địa chất nghiên cứu kỹ và không có gì liên quan đến bằng chứng hóa thạch về sự tuyệt chủng. Mặt khác, bốn trong số năm vụ tuyệt chủng hàng loạt chính dường như có mối liên hệ nào đó với các vụ phun trào núi lửa.
Keller và những người hoài nghi Alvarez khác tìm đến một sự kiện núi lửa lớn xảy ra vào cuối kỷ Phấn trắng như một nguyên nhân chính thay thế của sự tuyệt chủng. Sự hình thành bẫy Deccan ở miền trung Ấn Độ là một cao nguyên bao gồm nhiều lớp dung nham rắn chắc dày 3500 m. Ngày nay, nó trải rộng trên một diện tích lớn hơn tất cả nước Pháp. Nó đã lớn gấp ba lần. Nó được hình thành trong một loạt ba vụ nổ núi lửa có thể là một trong những vụ nổ lớn nhất trong lịch sử Trái đất. Tại hội nghị tháng 10, Tiến sĩ Itsry Adatte thuộc Viện Khoa học Trái đất tại Đại học Lausanne ở Pháp đã đưa ra bằng chứng cho thấy lần thứ hai trong số các vụ nổ này là lớn nhất, và xảy ra trong khoảng thời gian 250.000 năm trước khi kết thúc Phấn trắng. Trong giai đoạn này, 80% tổng độ dày dung nham của sự hình thành Deccan đã được lắng đọng. Các vụ phun trào tạo ra dòng dung nham có thể dài nhất trên Trái đất, kéo dài hơn 1500 km.
Để minh họa những hậu quả có thể xảy ra đối với môi trường của siêu vụ phun trào như vậy, Adatte đã gọi ra thảm họa núi lửa tồi tệ nhất trong lịch sử loài người. Trong tám tháng từ 1783-84 một vụ phun trào lớn ở Laki, Iceland, đã tích tụ 14,3 km2 dung nham và thải ra khoảng 122 megatons lưu huỳnh điôxit độc hại vào khí quyển. Khoảng một phần tư người dân và một nửa số gia súc ở Iceland đã chết. Trên khắp châu Âu, bầu trời tối sầm bởi một đám mây mù và mưa axit rơi xuống. Châu Âu và Mỹ trải qua mùa đông khắc nghiệt nhất trong lịch sử và khí hậu toàn cầu đã bị gián đoạn trong một thập kỷ. Hàng triệu người chết vì hạn hán và nạn đói. Tuy nhiên, sự cố Laki là rất nhỏ khi so sánh với vụ nổ Deccan Traps thứ hai, tạo ra 1,5 triệu km2 dung nham và ước tính khoảng 6.500 - 17.000 gigat sulfur dioxide.
Các vụ phun trào Deccan Traps cũng sẽ phát ra lượng carbon dioxide khổng lồ. Carbon dioxide là một loại khí nhà kính bẫy nhiệt chịu trách nhiệm cho nhiệt độ giống như lò nướng của hành tinh Venus. Nó được giải phóng bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch và đóng vai trò chính trong sự nóng lên toàn cầu do con người gây ra trên Trái đất. Do đó, Geller phỏng đoán rằng các vụ phun trào của Deccan Traps có thể tạo ra cả hai đợt rét đậm do sương mù lưu huỳnh điôxit và nhiệt độ cao do khí carbon dioxide gây ra sự nóng lên toàn cầu.
Tại hội nghị tháng 10, cô đã trình bày kết quả nghiên cứu về sự hình thành địa chất ở Tunisia đã lưu giữ một bản ghi có độ phân giải cao về biến đổi khí hậu trong thời gian xung chính của hoạt động núi lửa Deccan Traps. Bằng chứng của cô cho thấy, gần khi bắt đầu xung 250.000 năm, đã có một giai đoạn siêu nhiệt độ nóng lên nhanh chóng làm tăng nhiệt độ đại dương lên 3-4 độ C. Cô tuyên bố rằng nhiệt độ vẫn tăng cao thông qua xung lên đến đỉnh điểm với sự nóng lên của các đại dương thứ hai thêm 4-5 độ C. Sự nóng lên siêu nhiệt thứ hai này xảy ra trong khoảng thời gian 10.000 năm của các vụ phun trào lớn, tương ứng với sự tuyệt chủng của kỷ Phấn trắng. Tác động Chicxulub xảy ra trong khoảng 250.000 năm, nhưng trước khi xảy ra sự kiện tuyệt chủng và sự kiện siêu nhiệt.
Cuộc tranh luận về tầm quan trọng tương đối của tác động Chicxulub và núi lửa Deccan Trap trong việc tạo ra sự tuyệt chủng của kỷ Phấn trắng cuối cùng đã xảy ra. Vào tháng Năm năm nay, một nhóm do Tiến sĩ Johan Vellekoop đứng đầu tại Khoa Khoa học Trái đất tại Đại học Ulrecht, Hà Lan đã công bố bằng chứng về một đợt làm mát ngắn về mặt địa chất mà họ tuyên bố là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về một vụ va chạm mùa đông. Dù kết quả của cuộc tranh luận là gì, có vẻ như rõ ràng rằng sự kết thúc của kỷ Phấn trắng, với các siêu núi lửa và các tác động khổng lồ, không phải là thời điểm tốt cho sự sống trên Trái đất.
Tài liệu tham khảo và đọc thêm:
J. Coffey (2009) Tiểu hành tinh giết chết khủng long, Tạp chí không gian.
I. O giápNeill (2009) (Khủng long có thực sự bị xóa sổ bởi một tiểu hành tinh không? Có thể không (Cập nhật), Tạp chí Vũ trụ.
G. Keller (2012), Sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng, Tác động Chicxulub và Núi lửa Deccan, Trái đất và Sự sống, J.A. Tài năng, Biên tập viên, Springer Science and Business media.
E. Klemetti (2013) Tác động cục bộ và toàn cầu của vụ phun trào Laki 1783-84 ở Iceland, Nhật ký khoa học có dây / Vụ phun trào
J. Vellekoop và cộng sự. (2014) Làm mát nhanh chóng trong thời gian ngắn sau tác động Chicxulub tại ranh giới Creta - Paleogen, Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, 111 (2) tr. 7537-7541.
