Vụ nổ siêu tân tinh nguy hiểm như thế nào ? Trong vòng 160 năm ánh sáng, tất cả các hành tinh sẽ bị ảnh hưởng

[Lizzie]

Vụ nổ siêu tân tinh là một trong những dạng giải phóng năng lượng mạnh nhất trong vũ trụ, thường đi kèm với bức xạ khổng lồ và sóng xung kích dữ dội, phá hủy mọi thứ xung quanh chúng.
Tuy nhiên, hệ mặt trời nơi có trái đất sẽ không gặp phải khủng hoảng như vậy. Hiện tại, mặt trời sẽ không trở thành siêu tân tinh khi kết thúc quá trình tiến hóa và không có ngôi sao khối lượng lớn nào xung quanh hệ mặt trời có thể trở thành siêu tân tinh.

Nhưng nghiên cứu gần đây cho thấy​

Tác động của vụ nổ siêu tân tinh đối với các hành tinh xung quanh dường như đã bị đánh giá thấp. Trước đây người ta tin rằng mặc dù năng lượng của vụ nổ siêu tân tinh là rất lớn, nhưng phạm vi ảnh hưởng là có hạn và môi trường xung quanh trái đất dường như rất an toàn. Những phát hiện mới cho thấy các tia X được tạo ra trong vụ nổ đủ để phá hủy bầu khí quyển của một hành tinh cách chúng ta 160 năm ánh sáng.

Loại bỏ bầu khí quyển không đủ để phá hủy một hành tinh, nhưng nó đủ để quét sạch sự sống trên đó. Bầu khí quyển của trái đất rất quan trọng đối với con người, nếu không có bầu khí quyển, đại dương sẽ không thể tồn tại trên bề mặt, các tia năng lượng cao và gió mặt trời từ vũ trụ tác động trực tiếp vào trái đất, gây ra một đòn tàn phá đối với hệ sinh thái của trái đất môi trường.
Các nhà khoa học đã sử dụng Kính viễn vọng mảng quang phổ hạt nhân và Kính viễn vọng không gian tia X Chandra để quan sát và phân tích tình hình sau vụ nổ của 31 siêu tân tinh.

Nếu những tia X này quét qua một hành tinh lân cận, nó sẽ làm thay đổi thành phần hóa học của bầu khí quyển của hành tinh đó. Lấy trái đất làm ví dụ, tầng ôzôn trong bầu khí quyển của trái đất sẽ biến mất.
Mặc dù các nhà khoa học chưa tìm thấy khả năng có siêu tân tinh trong vòng 160 năm ánh sáng quanh trái đất, nhưng có bằng chứng cho thấy trái đất có thể đã bị ảnh hưởng bởi các vụ nổ siêu tân tinh trong quá khứ.

Trái đất được sinh ra cách đây 4,5 tỷ năm và hầu hết các hạt cấu tạo nên trái đất ngay từ đầu đã không còn phóng xạ, điều đó có nghĩa là nếu các nhà khoa học tìm thấy các hạt không gian vẫn còn phóng xạ, chúng có khả năng đến từ một nơi khác, chẳng hạn như một vụ nổ siêu tân tinh. Một hạt phóng xạ đủ điều kiện như vậy là sắt-60, có chu kỳ bán rã khoảng 2,6 triệu năm.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một thứ gọi là lớp vỏ sắt mangan dưới đáy đại dương, nơi tìm thấy dấu vết của Fe-60. Sau đó, họ còn tìm thấy thêm Fe-60 trong hóa thạch, bằng cách quan sát vị trí của các nguyên tố phóng xạ này trên trái đất, các nhà khoa học tin rằng vụ nổ siêu tân tinh này xảy ra cách chúng ta khoảng 150 đến 300 năm ánh sáng.

Vụ phun trào này dường như không có tác động lớn đến trái đất, nhưng nó chỉ khiến trái đất bị bắn phá bởi một vụ nổ hạt. Nếu siêu tân tinh ở gần Trái đất hơn, kết quả có thể đã hoàn toàn khác.
Năng lượng do mặt trời giải phóng mỗi giây có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng của toàn nhân loại trong 250.000 năm và lượng năng lượng mặt trời mà chúng ta thu được cuối cùng chưa đến một phần trăm nghìn, nhưng cũng đủ để duy trì sự tiếp tục phát triển của con người. Khi một siêu tân tinh phát nổ, năng lượng sinh ra tức thời tương đương gấp hàng chục lần tổng năng lượng do một ngôi sao giải phóng trong suốt thời gian tồn tại của nó và nó có thể tiêu diệt bất kỳ sinh vật nào trong bán kính 25 năm ánh sáng.

May mắn thay, ở những phạm vi như vậy, chúng ta vẫn chưa phát hiện ra siêu tân tinh có khả năng đe dọa xung quanh Trái đất. Mặt trời của chúng ta sẽ chỉ trở thành một sao lùn trắng mờ khi kết thúc quá trình tiến hóa của nó.
Nếu khối lượng của mặt trời gấp 8 lần hoặc hơn hiện tại, thì nó sẽ nung chảy sắt sau khi kết thúc giai đoạn sao của dãy chính. Nguyên tố sắt không giải phóng năng lượng mà hấp thụ năng lượng. Lúc này, áp suất giãn nở bức xạ bên ngoài của ngôi sao sẽ giảm nhanh chóng, trong khi lực hấp dẫn bên trong ngôi sao vẫn tồn tại, do đó toàn bộ ngôi sao sẽ sụp đổ mạnh dưới tác dụng của trọng lực, giải phóng năng lượng khổng lồ ngay lập tức và vụ nổ siêu tân tinh đã biết sẽ xảy ra.
Các vụ nổ siêu tân tinh tưởng như có hại, không có lợi cho trái đất và các sinh vật trên trái đất. Nhưng đối với chính ngôi sao, đó là một cuộc sống mới.

Sau khi một siêu tân tinh phát nổ, nó sẽ ném vật chất ban đầu của nó ra ngoài với tốc độ bằng 1/10 tốc độ ánh sáng và đi vào không gian xung quanh cùng với sóng xung kích. Sóng xung kích này sẽ tạo ra một cấu trúc giống như vỏ bao gồm khí và bụi. Các nhà khoa học đặt tên cho chúng là A tàn dư siêu tân tinh.
Những tàn dư này chứa các yếu tố cần thiết cho một số lượng lớn các ngôi sao và chúng có thể kết hợp lại thành một ngôi sao hoàn toàn mới sau hàng trăm triệu năm. Và hệ mặt trời của chúng ta dường như được sinh ra từ tàn dư của một vụ nổ siêu tân tinh.
Ngoài ra, vụ nổ siêu tân tinh còn tổng hợp các nguyên tố nặng. Khi vũ trụ của chúng ta mới hình thành, chỉ có hydro và heli và một lượng nhỏ liti được tạo ra; tất cả các nguyên tố nặng hơn khác đều được tổng hợp trong các vụ nổ siêu tân tinh.

Mặc dù con người đã quan sát được ít hơn mười vụ nổ siêu tân tinh, nhưng các vụ nổ siêu tân tinh là hiện tượng phổ biến trong vũ trụ. Các thiên hà như Dải Ngân hà trải qua vụ nổ siêu tân tinh cứ sau 50 năm. Trong vũ trụ, nó xảy ra gần như cứ sau mười giây. Chúng liên tục bị tiêu diệt, rồi lại tiếp tục tái sinh theo cách khác. Lấy con người làm ví dụ, nguyên tố sắt trong cơ thể con người rất có thể đến từ một vụ nổ siêu tân tinh hàng trăm triệu năm trước.
Vì vậy, mặc dù các vụ nổ siêu tân tinh có thể gây hại cho trái đất và con người, nhưng chúng ta cũng nên nhận thức được tầm quan trọng của chúng đối với vũ trụ và sự sống.
Là một trong những sự kiện thiên văn ngoạn mục nhất trong vũ trụ, các vụ nổ siêu tân tinh không chỉ có thể thắp sáng vũ trụ mà còn thúc đẩy sự tiến hóa của các nguyên tố hóa học và các ngôi sao. Nghiên cứu sâu hơn về những sự kiện như vậy có thể giúp hiểu sâu hơn về lịch sử và bản chất của vũ trụ.