Nhìn lại những cột mốc khoa học năm 2013

Năm 2013 là năm của rất nhiều sự hiện khoa học thú vị: từ "Hạt của Chúa" cho tới; nước trên sao Hỏa. Cũng trong năm nay, một thiên thạch suýt nữa đâm vào Trái Đất và siêu bão Haiyan do quá trình thay đổi khí hậu gây ra đã tàn phá Philippines.

Hãy cùng CNN điểm lại những câu chuyện khoa học đáng chú ý nhất trong năm nay:

Sự sống có thể đã từng tồn tại trên Sao Hỏa

Bằng chứng cho thấy sự sống có thể đã từng tồn tại trên Sao Hỏa là thành tựu lớn nhất của xe thám hiểm Curiosity tính đến thời điểm này.

Năm 2012, chúng ta ăn mừng sự kiện xe thám hiểm Curiosity của NASA đặt chân lên Sao Hỏa. Đến năm nay, Curiosity đã chứng tỏ vai trò "nhà khoa học không gian" của mình khi giúp loài người phát hiện ra rằng sự sống có thể đã từng sinh sôi nảy nở trên Sao Hỏa.

Trong suốt năm 2013, các nhà khoa học liên tục tuyên bố các kết quả thu được thừ phân tích của Curiosity, hé mở về quá khứ của Hành Tinh Đỏ. Cấu trúc đất sét ở Vịnh Yellowknife trên Sao Hỏa cho thấy đây có thể đã từng là môi trường cho phép các vi sinh vật phát triển. Đất ở đây có chứa 2% nước (tính theo khối lượng). Chúng ta cũng đã phát hiện ra thêm về bầu khí quyển trên Sao Hỏa: ô-xy chỉ chiếm 0,1%, trong khi CO2 chiếm tới 96%. Sự vắng mặt của khí methane (vốn do các sinh vật sống thải ra) cũng cho thấy có lẽ sự sống đã tuyệt diệt trên Sao Hỏa.

Hình ảnh do NASA tái tạo cho thấy vị trí Curiosity hạ cánh có thể đã từng có một con hồ.

Một công ty có tên gọi Mars One cũng đã tuyên bố tham vọng đưa 4 nhà phi hành gia may mắn lên Sao Hỏa vào năm 2025 để thành lập khu sinh sống đầu tiên của con người. Rất tiếc, chưa có một công nghệ nào cho phép đem con người từ Sao Hỏa trở lại Trái Đất, do đó những người đủ may mắn để trở thành công dân đầu tiên tại Sao Hỏa có lẽ sẽ phải ở lại hành tinh này. Tuy khắc nghiệt vậy nhưng thật kinh ngạc khi tính tới giờ, có tới 200.000 người đã đăng ký vào chương trình của Mars One.

Một tổ chức khác có tên gọi Inspiration Mars Foundation cũng tuyên bố muốn thực hiện một chuyến đi vòng quanh Sao Hỏa cho một phi hành gia nam và một phi hành gia nữ vào năm 2018.

Phi hành gia Buzz Aldrin, người đã từng đặt chân lên Mặt Trăng trong chuyến du hành Apollo 11, cũng đã tuyên bố với CNN rằng "Chúng ta nên chuyển định hướng của NASA sang việc gây dựng sự có mặt thường trực của con người trên Sao Hỏa trong thập niên từ 2030 đến 2040".

"Sản phẩm" đầu tiên của con người trôi ra khỏi Hệ Mặt Trời

Một trong những cột mốc khoa học lớn nhất năm 2013 là sự kiện tàu thăm dò robot Voyager 1 trôi ra khỏi hệ mặt trời. Do không có thiết bị theo dõi nào được đặt tại các vị trí quá xa xôi như vậy nên sự kiện Voyager 1 trôi ra khỏi Hệ Mặt trời vẫn chỉ là phỏng đoán của các nhà khoa học.

Voyager 1

Voyager 1 và người anh em Voyager 2 được phóng lên không gian vào năm 1977. Sau 36 năm, cho tới giờ Voyager 1 được cho là vẫn chưa ngừng hoạt động (do vẫn còn các máy phát điện phóng xạ). Voyager 1 trở thành vật thể đầu tiên do con người tạo ra rời khỏi bầu Nhật quyển (ranh giới từ trường ngăn cách mặt trời, các hành tinh và gió mặt trời của Hệ Mặt trời khỏi phần còn lại của vũ trụ). Để đảm bảo tính xác thực, các nhà khoa học đã phải đợi rất lâu sau khi Voyager rời khỏi Hệ Mặt trời mới thông báo về sự kiện này. Một bài báo trên tạp chí Khoa học của Mỹ cho rằng Voyager 1 đã đi ra khỏi Hệ Mặt trời vào ngày 25/8/2012.

Hình ảnh "sơ sinh" của vũ trụ được công bố

Đây là bức ảnh rõ ràng nhất về thủa sơ khai của vũ trụ, được ESA dựng lại từ các tia sáng còn sót lại từ Big Bang

Nhờ có dữ liệu mới từ kính viễn vọng Planck của Cơ quan Không gian Châu Âu ESA vốn chuyên thu lại các ánh sáng còn sót lại sau vụ nổ Big Bang, các nhà khoa học đã tạo ra được một bức ảnh chi tiết hơn bao giờ hết về vũ trụ khi mới sinh ra.

Không chỉ có vậy, các nhà khoa học cũng đã đi đến kết luận mới rằng vũ trụ có tuổi đời lớn hơn 100 triệu năm so với số liệu cũ.

Kính viễn vọng Kepler phát hiện ra một loạt hành tinh có thể hỗ trợ sự sống

Kính viễn vọng Kepler, vốn có nhiệm vụ đi tìm các hành tinh có nhiệt độ vừa đủ cho sự sống, trong năm nay đã phát hiện ra thêm 3 hành tinh có thể hỗ trợ sự sống cách chúng ta khoảng 1.200 năm ánh sáng. 2 trong số này được coi là ứng cử viên sáng giá nhất để trở thành Trái đất thứ 2. Các nhà khoa học hiện tại vẫn sẽ phải mất thêm 2 năm nữa để nghiên cứu hết các dữ liệu do kính viễn vọng Kepler thu lại được.

Hình ảnh so sánh độ lớn giữa Trái đất (ngoài cùng bên phải) và các hành tinh có thể có sự sống do Kepler phát hiện

Không chỉ có vậy, các nhà khoa học tại Đại học Gottingen, Đức cũng vừa phát hiện ra thêm 3 hành tinh có thể có sự sống nằm ngay trong hệ mặt trời của ngôi sao Gliese 667C, nằm cách chúng ta 22 năm ánh sáng.

Nhờ có phát hiện của Kepler, các nhà khoa học đã đi tới kết luận rằng phần lớn các ngôi sao nằm trong dải ngân hà của chúng ta đều có các hành tinh quay xung quanh. Điểm tối của Kepler trong năm nay là tàu vũ trụ/kính viễn vọng này đã gặp phải vấn đề với hệ thống điều khiển định hướng, khiến khả năng tìm kiếm hành tinh mới của Kepler giờ đã gần như trở thành con số 0. NASA hiện đang hi vọng sẽ tìm ra hướng sử dụng mới cho Kepler, vốn đã phát hiện ra được 3.500 ứng-cử-viên hành tinh mới (trong số đó có 135 hành tinh đã được xác nhận) kể từ khi phóng lên không trung vào năm 2009.

Thiên thạch có đường kính 45 mét suýt nữa đâm vào trái đất

Không chỉ theo dõi những ngôi sao ở trên bầu trời xa xôi, con người vẫn phải để ý tới ngôi nhà xanh của mình. Ngày 15/2, một thiên thạch có tên gọi 2012 DA14 (đường kính 45 mét) đi vào bên trong quĩ đạo của Mặt trăng và tiến đến sát Trái đất, chỉ cách bề mặt của hành tinh xanh 17.200 dặm (27.680km).

DA14, tiểu hành tinh đã "ghé chơi" Trái Đất vào ngày 15/2

Đáng sợ hơn nữa, trong khi các nhà thiên văn học đang mải mê theo dõi 2012 DA14, một thiên thạch có đường kính 17 mét (với năng lượng bằng 30 quả bom nguyên tử từng được thả vào Hiroshima) đã đâm thẳng vào bầu khí quyển của Trái đất và nổ tung trên bầu trời thành phố Chelyabinsk, Nga vào cùng ngày 15/2/2013.

Có hơn 1.500 người bị thương, phần lớn là do mảnh vụn thủy tinh từ các cửa sổ bị phá vụn do sức ép của vụ nổ. Đây là vụ "tấn công" Trái đất nguy hiểm nhất của các thiên thạch, kể từ vụ nổ năm 1908 tại Tunguska, Siberia.

Suốt từ thời điểm đó tới nay, các nhà khoa học đã tiến hành thu thập và nghiên cứu các mảnh vụn của thiên thạch này. Vào tháng 10, các nhà nghiên cứu đã trục vớt được một mảnh vụn nặng 570kg, được cho là thuộc về thiên thạch nói trên.

Vệt khói của vụ nổ trên bầu trời Chelyabinsk

Chương trình Theo dõi Vật thể Gần Trái đất của NASA có thể theo dõi phần lớn các thiên thạch đi ngang qua Trái đất hàng ngày, song Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ rõ ràng không thể phát hiện được 100% các thiên thạch này. Vào ngày 8/10 (khi NASA và cả chính phủ Mỹ bị đóng cửa), các nhà thiên văn học tại Ukraina phát hiện ra rằng thiên thạch 2013 TV135 đã đi qua Trái đất từ ngày 16/9 trước đó.

Các loài sinh vật "mới"

Trong năm 2013, nhiều loài động vật "mới" cũng đã được phát hiện. Một vài trong số này đã tuyệt chủng từ hàng triệu năm trước, một vài loài khác hiện vẫn đang sống trên Trái đất song rất khó tìm thấy.

Archicebus Achilles

Loài linh trưởng "Archicebus Achilles" được tạp chí Tự Nhiên, Mỹ, công bố vào tháng 6. Bộ xương của Archicebus Achilles là bộ xương linh trưởng cổ đại nhất mà con người tìm được, tính đến thời điểm này. Archicebus Achilles có thân hình dài chỉ khoảng hơn 7 cm và sống cách thời đại của chúng ta tới 55 triệu năm về trước.

Không chỉ có vậy, các nhà sinh vật học còn phát hiện ra một loài động vật có vú thậm chí còn "xinh" hơn Archicebus Achilles và vẫn còn sống đến tận ngày nay. Loài động vật có tên "olinguito" được Viện bảo tàng Smithsonian mô tả một cách hài hước là "một loài vật lai tạo giữa mèo nhà và gấu bông". Dĩ nhiên, loài người đã bắt gặp olinguito rất nhiều lần song lại thường nhầm lẫn chúng với loài "olingo" vốn thường sinh sống ở các khu vực thấp hơn hẳn olinguito. Với tên gọi khoa học "Bassaricyon neblina", olinguito là loài động vật có vú mới đầu tiên được phát hiện tại châu Mỹ trong suốt 35 năm qua.

Olinguito

Cũng trong năm nay, tại một vùng núi xa xôi tại Australia, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra 3 loài sinh vật cổ đại, bao gồm một loài tắc kè đuôi hình lá, một loài ếch thích... "quan hệ trong mưa" và một loài thằn lằn bóng chân ngắn khác.

Phát hiện tranh cãi về tổ tiên của loài người

Tại Dmanisi, Georgia, các nhà khảo cổ học phát hiện được mẫu xương sọ hoàn chỉnh nhất từ trước đến giờ từ một loài được cho là thuộc về Chi Người (tên khoa học: Homo). Đây là mẫu vật thứ 5 thuộc về một loài linh trưởng cổ đại có khả năng đi thẳng người được phát hiện tại khu vực trên.

Mẫu xương sọ được phát hiện tại Georgia

Các nhà khoa học tham gia vào quá trình phát hiện đặt ra giả thiết rằng các mẫu vật này thuộc về một loài Homo Erectus ("Người đứng thẳng"), vốn đã từng được phát hiện tại Châu Á và Châu Phi. Họ cũng cho rằng những loài khác nhau thuộc về Chi Người như Homo Ergaster, Homo Rudolfensis và Homo Habilis thực ra chỉ là các biến thể của Homo Erectus.

Quan điểm này hoàn toàn khác biệt so với cách phân loại người cổ đại hiện thời. Rất nhiều nhà khoa học cũng đã công nhận rằng việc phát hiện ra mẫu xương sọ nói trên là rất quan trọng, song không đồng ý với cách phân loại Homo Erectus mới.

Hình vẽ về Homo Heidelbergensis.

Một phát hiện có thể thay đổi hoàn toàn cách suy nghĩ của chúng ta về tổ tiên là sự kiện tái tạo lại gần như hoàn hảo bộ gen ti thể của Homo Heidelbergensis, một trong những loài thuộc Chi Người có họ hàng rất gần với Người Hiện Đại. Đây là mẫu DNA cổ nhất được tái tạo từ một loài gần giống với người, với tuổi đời lên tới 400.000 năm.

Kỹ thuật tái tạo trong thí nghiệm này, theo tác giả Svante Paabo, "mở ra một khả năng mới cho phép tái tạo DNA tại nhiều vị trí khảo cổ khác, giúp chúng ta thực sự hiểu được quá trình tiến hóa ban đầu của loài người".

Trái Đất đang nóng lên

Các nhà khoa học đang cố gắng để giúp con người hiểu được hiểm họa của quá trình thay đổi khí hậu. Sự kiện này sẽ khiến tạo ra những sự kiện thời tiết cực kì khủng khiếp và được cho là gây tổn hại nghiêm trọng tới nông nghiệp, lâm nghiệp, các hệ sinh thái và cả sức khỏe con người.

Một trong những khoảnh khắc đáng chú ý nhất năm là vào tháng 5, khi mức độ tập trung của khí CO2 tại Mauna Loa, Hawaii đạt mức 400 phần triệu. Mức CO2 tại Mauna Loa chưa bao giờ đạt đến mức này trong vòng 3 triệu năm vừa qua.

Phòng thí nghiệm của NASA đặt tại Mauna Loa, Hawaii ghi nhận mức CO2 cao nhất trong vòng 3 triệu năm qua

Việc CO2 trong không khí tăng mạnh cũng khiến khí hậu nói chung ấm lên. Năm 2100, Trái Đất sẽ đạt nhiệt độ ấm nhất trong lịch sử, tạp chí Khoa Học, Mỹ khẳng định trong một bài viết vào tháng 9 vừa qua.

Báo cáo Đánh giá Thứ 5 của Ủy ban Đa Quốc Gia Về Biến Đổi Khí Hậu, được công bố vào tháng 9, cho thấy rằng càng ngày các tảng băng càng giảm khối lượng, các sông băng cũng đang bị thu hẹp. Mực nước biển trên Bắc Cực và mức độ phủ tuyết toàn cầu đang giảm mạnh, ngay cả lớp băng "vĩnh cửu" trên Bắc Bán Cầu cũng đang tan chảy. Các nhà khoa học cho biết, chắc chắn con người phải chịu trách nhiệm về ít nhất là một nửa mức gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu kể từ năm 1950.

Trong khi ý tưởng thay đổi khí hậu do con người đã liên tục bị mang ra tranh cãi về mặt chính trị, cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học và các chính phủ đã chuyển hướng thành: Liệu chúng ta có thể làm gì để giảm lượng khí thải carbon vốn đang giữ lại nhiệt lượng của mặt trời trong bầu khí quyền, làm thế nào để đối phó với các hiệu ứng đã được đoán trước, và ai sẽ chi trả cho những nước nghèo có thể bị ảnh hưởng trầm trọng nhất.

Từ 2000 - 2009, khí hậu toàn cầu nóng hơn 75% các năm trong vòng 113 thế kỉ vừa qua

Hội nghị của Liên Hợp Quốc về chủ để này đã không thể đạt được một quyết định đồng thuận, ngay cả khi đại diện của Philippines, quốc gia bị tàn phá nặng nề nhất bởi siêu bão Haiyan đã tuyên bố tuyệt thực. Khí thải toàn cầu sẽ đạt 39 tỉ tấn, ngay cả khi Mỹ và Châu Âu đã giảm được lượng khí thải CO2 của mình.

Vật lý học đạt được những bước tiến quan trọng

Trong năm nay, khoa học đã đưa con người tiến đến rất gần các bộ phim khoa học viễn tưởng.

Vào cuối tháng 3, các nhà vật lý học cho biết họ đã tiến thêm được một bước trong công cuộc chế tạo áo tàng hình. Họ cho biết các vật thể nằm trong ánh sáng có bước sóng siêu nhỏ (vi sóng) "biến mất".

Đây chưa phải là chiếc áo tàng hình của Harry Potter, song cũng là một bước tiến quan trọng

Các nhà khoa học tại MIT đã công bố đã tạo ra được "vật chất ánh sáng", vốn là các phân tử bao gồm nhiều hạt photon. "Vật chất ánh sáng" của các nhà khoa học tại MIT không hề hoạt động giống như các hạt photon thông thường. Trong khi "vật chất ánh sáng" là một khái niệm đã được đưa ra khá lâu, phải tới năm nay các nhà khoa học mới tạo ra được loại vật chất này.

Các nhà khoa học tại CERN (Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử Châu Âu) tuyên bố hạt được phỏng đoán là hạt Higgs vào năm 2013 chính là hạt Higgs.

Quan trọng nhất, trong năm nay, với chiếc máy Large Hadron Collider, các nhà khoa học tuyên bố đã tạo ra được "Hạt của Chúa" Higgs Boson, vốn là loại hạt lý giải vì sao các vật chất lại có khối lượng. Phát hiện về "Hạt của Chúa" được đưa ra từ năm ngoái, nhưng phải đến năm nay các nhà khoa học tại Italy mới có thể khẳng định rằng hạt do Large Hadron Collider tìm ra "giống với hạt Higgs hơn bao giờ hết". 2 nhà khoa học đưa ra giả thuyết về hạt Higgs, Francois Englert(Bỉ) và Peter Higgs (Anh) đã được nhận giải Nobel Vật Lý vào năm nay.

Còn rất nhiều sự kiện khoa học đáng chú ý năm nay, trong phạm vi một bài viết ngắn mang tính điểm báo như vậy chỉ mới nêu ra được một số sự kiện khoa học tiêu biểu nhất, dưới góc nhìn của CNN. Còn theo bạn, liệu trong bài viết này CNN còn bỏ lỡ sự kiện lớn nào trong năm 2013?

Lê Hoàng