Vệt ánh sáng lóe lên trên bầu trời là gì? Chúng ta gọi các vật thể tạo ra kết quả rực rỡ này bằng những cái tên khác nhau, tùy thuộc vào nơi xuất phát của nó.
Thiên thạch (Meteroids), đá vũ trụ, có kích thước từ bằng những hạt bụi tới những tảng đá nhỏ. Thuật ngữ này chỉ thích hợp dùng để gọi nó khi nó ở trong vũ trụ.
Nhà thiên văn học của NASA, Peter Jenniskens cùng với một viên đá thiên thạch được tìm thấy tại Sa Mạc Nubian, miền bắc Sudan.
Phần lớn nó là những mảnh vụn của các thiên thạch khác, lớn hơn đã bị vỡ ra hoặc bị nổ tung. Một số có xuất phát từ các sao chổi, số khác từ các thiên thạch và thậm chí có số khác lại từ Mặt Trăng và các hành tinh khác. Một số thiên thạch là đá còn số khác là kim loại hoặc hợp chất đá và kim loại.
Khi các thiên thạch bay vào khí quyển của Trái Đất hoặc khí quyển của các hành tinh khác, như Sao Hỏa, với tốc độ cao và bị đốt cháy, chúng được gọi là sao băng. Cũng có một cái tên khác để chỉ hiện tượng này là "sao rơi." Một số sao băng thậm chí còn sáng hơn Sao Kim - chúng ta gọi là "những quả cầu lửa." Các nhà khoa học ước tính rằng mỗi ngày có khoảng 48,5 tấn (44.000 kg) vật chất sao băng rơi xuống Trái Đất.
Khi một thiên thạch sống sót vượt qua được bầu khí quyển và rơi xuống mặt đất, nó được gọi là đá thiên thạch.
Mưa sao băng
Trong bất kỳ đêm đã định cứ mỗi tiếng thường lại xuất hiện một sao băng. Khi có nhiều hơn sao băng cùng xuất hiện, thì bạn đang theo dõi một trận mưa sao băng. Một số trận mưa sao băng diễn ra hàng năm hoặc vào những quãng thời gian đều đặn khi Trái Đất di chuyển qua đường đi của các mảnh vỡ do một sao chổi tạo ra (và trong một vài trường hợp là các thiên thạch).
Mưa sao băng thường được đặt theo tên của một ngôi sao hoặc một chòm sao gần nơi chúng xuất hiện hoặc hình thành trên trời. Có lẽ nổi tiếng nhất là mưa sao băng Perseids, diễn ra vào ngày 12 tháng 8 hàng năm. Mỗi sao băng Perseid là một mảnh vụ nhỏ của sao chổi Swift-Tuttle, bị lắc bởi Mặt Trời cứ mỗi 135 năm một lần. Những trận mưa sao băng đáng chú ý khác gồm có Leonids, có liên quan đến sao chổi Tempel-Tuttle, mưa sao băng the Aquarids và Orionids, liên quan đến sao chổi Halley và sao băng Taurids, liên quan đến sao chổi Encke. Phần lớn vụn sao chổi này có kích thước từ một hạt cát đến một hạt đậu và bị đốt cháy trong bầu khí quyển trước khi chạm được đến mặt đất. Đôi khi, bụi sao băng được tàu vũ trụ bay tầm cao của NASA lấy mẫu và phân tích trong phòng nghiệm.
Thời gian theo dõi mưa sao băng
| Tên mưa sao băng | Thời gian diễn ra năm 2019 | Tỷ lệ sao băng/giờ | Thiên thạch bố mẹ |
| Quadrantids | 3, 4 tháng 1 | 110 | (196256) 2003 EH1 |
| Lyrids | 21, 22 tháng 4 | 18 | Sao chổi C/1861 G1 |
| Eta Aquariids | 5, 6 tháng 5 | 50 | Sao chổi 1P/Halley |
| Southern Delta Aquariids | 29, 30 tháng 7 | 25 | |
| Perseids | 12, 13 tháng 8 | 110 | Sao chổi 109P/Swift-Tuttle |
| Orionids | 21, 22 tháng 10 | 20 | Sao chổi 1P/Halley |
| Leonids | 17, 18 tháng 11 | 15 | Sao chổi 55P/Tempel-Tuttle |
| Geminids | 13, 14 tháng 12 | 140 | (3200) Phaethon |
| Ursids | 22, 23 tháng 12 | 10 | Sao chổi 8P/Tuttle |
Tìm kiếm thiên thạch
Phần lớn các thiên thạch nhỏ hơn một sân bóng đá sẽ vỡ tan trong bầu khí quyển Trái Đất. Di chuyển với vận tốc hàng chục nghìn dặm một giờ, thiên thạch này bị tan ra bởi áp suất lớn hơn sức mạnh của nó, tạo ra một vệt ánh sáng lóe lên. Đặc biệt, chưa đến 5% thiên thạch nguyên bản có thể rơi được xuống mặt đất. Những thiên thạch, là những mảnh vụn của những sao băng đã được tìm thấy, thường có kích thước khoảng bằng từ một viên đá cuội đến một nắm tay.
Đừng mong tìm được thiên thạch sau một trận mưa sao băng. Phần lớn mưa sao băng bắt nguồn từ các sao chổi có cấu tạo vật chất rất dễ vỡ. Những mảnh vỡ của sao chổi nhỏ thường sẽ không thể tồn tại khi bay vào khí quyển của hành tinh chúng ta. Về lý thuyết, thỉnh thoảng mưa sao băng Taurids và Geminids cũng có thể làm cho các thiên thạch rơi xuống mặt đất nhưng chưa tìm thấy dấu vết rõ ràng nào về chúng.
Một sinh viên Trường Đại Học Khartoum, Sudan tìm kiếm thiên thạch trên nền đất sa mạc.
Ở hầu hết nhiều nơi trên thế giới, không dễ để phân biệt đá thiên thạch với đá Trái Đất chỉ dựa vào ngoại hình nhưng cũng có những nơi đặc biệt nơi chúng dễ dàng có thể nhận ra: các sa mạc. Trên các sa mạc cát có những vùng cát lớn, trải rộng và ít đá, những viên thiên thạch sẫm màu rất nổi bật lên. Tương tự, những thiên thạch có thể dễ dàng nhận ra hơn tại các sa mạc băng giá như các vùng lãnh nguyên ở Nam Cực.
Vì sao chúng ta quan tâm đến các Thiên thạch?
Các thiên thạch rơi xuống Trái Đất đại diện cho một vài trong số các vật chất nguyên thủy, đa dạng hình thành nên các hành tinh hàng tỷ năm về trước. Bằng việc nghiên cứu các thiên thạch, chúng ta có thể hiểu được lịch sử hình thành và phát triển của hệ mặt trời thuở sơ khai. Trong đó có độ tuổi và cấu tạo thành thành phần vật chất khác nhau của các hành tinh, nhiệt độ đạt được tại bề mặt và bên trong các thiên thạch, mức độ các vật chất bị ảnh hưởng bởi những vụ va chạm trong quá khứ.
Các thiên thạch trông thế nào?
Các thiên thạch có lẽ giống với đá Trái Đất nhưng chúng thường có mặt ngoài đen bóng. Lớp vỏ "nóng chảy" này hình thành khi bề mặt ngoài của thiên thạch bị nóng chảy khi di chuyển trong khí quyển.
Có 3 loại thiên thạch chính: thiên thạch "sắt," thiên thạch "đá," và thiên thạch sắt-đá. Dù đa phần các thiên thạch rơi xuống Trái Đất là thiên thạch đá nhưng phần lớn các thiên thạch được phát hiện lâu sau khi chúng đáp xuống lại là thiên thạch sắt. Thiên thạch sắt nặng hơn và dễ phân biệt với đá Trái Đất hơn thiên thạch đá.
Làm cách nào để biết nguồn gốc các thiên thạch?
Hầu hết các đá thiên thạch trên Trái Đất đều bắt nguồn từ các thiên thạch dù một số có nguồn gốc từ Sao Hỏa hoặc Mặt Trăng. Theo lý thuyết, các mảnh vụn nhỏ của Sao Thủy hoặc Sao Kim cũng có thể đáp xuống Trái Đất nhưng chưa thiên thạch nào được nhận dạng chắc chắn.
Các nhà khoa học có thể cho biết nguồn phát sinh của các thiên thạch dựa vào một vài nét bằng chứng. Họ có thể nhờ việc quan sát hình ảnh các thiên thạch rơi để tính toán ra quỹ đạo và vẽ ra được đường đi của chúng bắt nguồn từ vành đai thiên thạch. Và, họ còn có thể nghiên cứu tuổi của các thiên thạch này - lên đến 4,6 tỷ năm.
Thiên thạch được tàu thăm dò Sao Hỏa Curiosity của NASA tình cờ phát hiện này là một thiên thạch sắt có tên gọi "Li băng." Li băng có chiều rộng khoảng 2 m. Viên nhỏ hơn ở phía trước có tên "Li băng B."
Những viên đá Sao Hỏa có thể bắt nguồn ở Hành Tinh Đỏ này vì chúng chứa các túi khí bị giữ lại giống với những gì mà các vệ tinh và các tàu thăm dò đã tìm thấy ở Sao Hỏa. Tương tự, nếu cấu tạo của một thiên thạch giống các tảng đá mà các nhà du hành vũ trụ mang về từ Mặt Trăng trong nhiệm vụ chinh phục vũ trụ bằng tàu Apollo, chắc chắn cũng có nguồn gốc từ mặt trăng. Chúng ta biết rằng có một phân nhóm thiên thạch được đặt tên là “howardite-eucrite-diogenite” (HED) có nguồn gốc từ thiên thạch giống hành tinh Vesta trong vành đai thiên thạch.
Những loại thiên thạch nào đã được tìm thấy?
Hơn 50.000 thiên thạch đã được tìm thấy trên Trái Đất.
Được đặt tên là Tây Bắc Phi (NWA) 7403 và có biệt danh "Vẻ đẹp đen," thiên thạch Sao Hỏa này nặng xấp xỉ 320 gram.
Trong số đó, 99,8% có nguồn gốc từ các tiểu hành tinh. Phần còn lại (0,2%) là các vụn nhỏ từ các thiên thạch từ Sao Hỏa và Mặt Trăng. Hơn 60 thiên thạch Sao Hỏa được biết đến bị vỡ tung khỏi Sao Hỏa bởi các vụ va chạm thiên thạch. Tất cả đều là những đá núi lửa kết tinh từ magma. Những viên đá này rất giống đá Trái Đất với những thành phần đặc biệt chỉ ra nguồn gốc của Sao Hỏa.
Gần 80% thiên thạch mặt trăng giống về cấu tạo và mặt vật học với đá được tàu Apollo mang về từ Mặt Trăng nhưng khá rõ ràng để nhận thấy rằng chúng có nguồn gốc từ các vùng khác nhau của Mặt Trăng.
Các vụ va chạm thiên thạch trong lịch sử
Trái Đất thời nguyên thủy đã từng trải qua nhiều cuộc va chạm với các thiên thạch lớn gây ra sự hủy diệt lớn. Trong khi phần đa các miệng núi được để lại bởi các vụ va chạm thiên thạch xưa kia trên Trái Đất đã bị xóa đi bởi xói mòn và các quá trình địa chất khác thì các miệng hố này trên Mặt Trăng vẫn còn hết sức nguyên vẹn và có thể nhìn thấy rõ. Đến nay, chúng ta biết đến khoảng 190 miệng hố do va chạm thiên thạch trên Trái Đất.
Một vụ va chạm thiên thạch rất lớn xảy ra 65 triệu năm trước được cho là đã tiêu diệt khoảng 75% các loài sinh vật dưới biển và động vật trên cạn trên Trái Đất vào thời điểm đó, trong đó có loài khủng long. Nó tạo ra miệng núi Chicxulub có bề rộng 300 km trên bán đảo Yucatan.
Một trong số những miệng hố do va chạm thiên thạch lớn nhát là Hố Sao Băng Barringer ở bang Arizona. Nó có bề rộng 1 km và được hình thành bởi vụ va chạm với một thiên thạch hỗn hợp sắt - nickel có đường kính xấp xỉ 50 m. Nó có niên đại mới chỉ 50.000 năm và vẫn còn rất nguyên vẹn đã từng được dùng để nghiên lịch sử các vụ va chạm thiên thạch. Từ những năm 1890 các nhà địa chất học đã nghiên cứu nó nhưng trạng thái là một hố do va chạm thiên thạch của nó mãi đến năm 1960 mới được công nhận.
Hố va chạm thiên thạch ở Arizona.
Những câu chuyện về việc thiên thạch gây thương tích hoặc chết người được dẫn chứng rõ ràng là không nhiều. Trường hợp đầu tiên được biết đến là một vật thể ngoài hành tinh làm một người đang sinh sống tại Ann Hodges of Sylacauga, Alabama, Mỹ bị thương, bị làm thâm tính nghiêm trọng bởi một viên đá nặng 3,6 kg rơi xuyên qua nóc nhà của bà năm 1954.
Trong thời kỳ lịch sử hiện đại có một vụ va chạm thiên thạch lớn duy nhất cùng với những báo cáo miêu tả trực tiếp là sự kiện Tunguska diễn ra năm 1908.Thiên thạch này đáp xuống một vùng hẻo lánh ở Siberia thuộc Nga nhưng không hoàn toàn rơi xuống mặt đất. Thay vào đó, nó phát nổ trên không trung cách đó vài dặm. Lực của vụ nổ đủ mạnh để đánh gãy nhiều cây cối trong một vùng có bán kính hàng trăm dặm. Các nhà khoa học cho rằng thiên thạch này rộng khoảng 37 m, nặng 100 triệu kg. Trong vùng này, hàng trăm hươu nai bị chết nhưng không có bằng chứng rõ ràng nào cho thấy có thiệt hại về người trong vụ nổ.
Gần đây hơn, năm 2013 thế giới giật mình vì một quả cầu lửa sáng rực lao nhanh trên bầu trời Chelyabinsk, Russia. Thiên thạch có kích thước bằng ngôi nhà này lao vào bầu khí quyển với vận tốc 18 km/giây và càn quét cách mặt đất 18 km. Vụ nổ này giải phóng ra nguồn năng lượng bằng 440.000 tấn thuốc nổ và tạo ra áp suốt lớn thổi bay những ô cửa sổ trong diện tích 518 km vuông và làm hư hỏng các tòa nhà cao tầng. Hơn 1600 người bị thương trong vụ nổ, phần lớn là do kính vỡ văng vào người.
