Cách phân biệt thiên thạch với đá bình thường

Mỗi năm, các nhà khoa học tại Bảo tàng Hoàng gia Ontario, Canada, nhận được hàng chục yêu cầu từ người dân muốn xác định xem hòn đá họ tìm thấy có phải thiên thạch hay không.

Năm 2016, nhà đấu giá Christie mở bán bộ sưu tập thiên thạch, trong đó có mảnh được định giá lên tới 1 triệu USD (23,3 tỷ đồng).

Mỗi năm, các nhà khoa học tại Bảo tàng Hoàng gia Ontario, Canada, nhận được hàng chục yêu cầu từ người dân muốn xác định xem hòn đá họ tìm thấy có phải thiên thạch hay không.

Việc sở hữu một vật thể ngoài Trái Đất là khao khát của nhiều người và những viên “đá trời” cũng luôn gây tò mò khi được cho là có thể chữa bệnh hay có lợi ích phong thủy. Chính vì thế, không ít người bị lừa mua về những hòn đá bình thường mà tưởng là thiên thạch.

Có bao nhiêu thiên thạch trong không gian?
Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), thiên thạch là những khối đá – kim loại, từ các tiểu hành tinh và các thiên thể, trải qua hành trình xuyên khí quyển và chạm tới mặt đất. Hầu hết thiên thạch được tìm thấy trên Trái Đất có kích thước vài cm như viên sỏi hoặc nắm tay. Tuy nhiên, một số có thể lớn bằng cả một tòa nhà, tức hàng chục mét.

Những khối vật chất đủ kích thước tồn tại rải rác trong Hệ Mặt Trời, thậm chí quỹ đạo Trái Đất cũng có tới hàng triệu, hàng tỷ thiên thạch.

Willamette, khối thiên thạch lớn nhất từng được tìm thấy tại Mỹ, có diện tích 7,8 m2 và nặng 15,5 tấn. Ảnh: Bảo tàng Tự nhiên Mỹ.
Theo NASA, hơn 50.000 thiên thạch đã được tìm thấy trên Trái Đất, trong đó, 99,8% đến từ các tiểu hành tinh. Các nhà khoa học cho biết kết quả này có được từ tính toán quỹ đạo thông qua quan sát hình ảnh thiên thạch rơi trong tương quan với vành đai của các tiểu hành tinh.

NASA cho rằng một số thiên thạch rơi xuống Trái Đất có thể không phải mảnh vật chất tách vỡ từ một hành tinh mà thay vào đó, chúng là vật liệu gốc đa dạng để hình thành nên các hành tinh. Từ đó, việc nghiên cứu sẽ giúp chúng ta tìm hiểu những điều kiện trong thời kỳ đầu hình thành Hệ Mặt Trời và cả quá trình “khai sinh”, phát triển Trái Đất.

0,2% còn lại là các loại thiên thạch từ Mặt Trăng và Sao Hỏa. Tính tới tháng 12/2017, Trái Đất đã “đón” gần 80 thiên thạch Mặt Trăng, tương tự với mẫu vật tàu Apollo thu được trước đây, và hơn 60 thiên thạch từ Sao Hỏa, kết tinh từ magma và có hình dáng giống đá trên Trái Đất.

Làm sao để phân biệt đá với thiên thạch?
Trong lúc thiên thạch trở thành món đồ bán đấu giá lên tới hàng trăm nghìn USD, cũng từng có những mảnh được rao bán chỉ vài USD (không rõ là thiên thạch thật hay không).

Theo ông Đặng Vũ Tuấn Sơn, chủ tịch Hội thiên văn học trẻ Việt Nam (VACA), để biết chính xác một viên đá có thực sự là thiên thạch hay chỉ là đá, ta cần xét nghiệm hóa học về thành phần cấu tạo và xác định tuổi thọ của viên đá. Tuy nhiên, các phương pháp này chỉ có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm đầy đủ trang thiết bị cần thiết.

Dẫu vậy, người bình thường có thể xác định sơ bộ dựa vào một số yếu tố. Thứ nhất là lớp vỏ cháy đen được hình thành khi thiên thạch chịu ma sát trong lúc lao qua khí quyển.

Độ trơn nhẵn cũng có thể là dấu hiệu xác định khả năng một viên đá thực chất là vật thể ngoài không gian hay không, bởi quá trình lao qua khí quyển và bốc cháy khiến những cạnh sắc, nhọn của thiên thạch bị bào mòn. Tới nay, các thiên thạch được phát hiện đều có bề mặt nhẵn, tròn thay vì các cạnh sắc, nhọn.

Ngoài ra, còn một số yếu tố khác có thể chú ý đến như khối lượng (thiên thạch có khối lượng riêng cao hơn các viên đá thông thường), từ tính (mạnh hơn đá bình thường) hoặc các lỗ trên bề mặt. Nếu một viên đá có nhiều dạng lỗ tổ ong hay lỗ hở như bong bóng thì đó không phải thiên thạch, theo VACA.

“Bong bóng không phải là một dấu hiệu tốt”, Bảo tàng Hoàng gia Ontario cho biết những khoảng trống này đặc biệt hiếm gặp ở 50.000 thiên thạch đã được tìm thấy.

Hành trình rơi xuống Trái Đất như thế nào?
“Chúng ta có một số thiên thạch từ Mặt Trăng và Sao Hỏa. Chúng là khối đá bị tách lìa khỏi thiên thể sau va chạm và đã ở trong vũ trụ khá lâu trước khi cuối cùng đâm vào Trái Đất”, nhà thiên văn học Althea Moorhead thuộc NASA cho hay.

Những vật thể trong không gian, bất kể kích thước, thường sẽ rơi xuống Trái Đất với vận tốc vài km/giây – siêu tốc. Tuy nhiên, những khối đá nhỏ là phổ biến nhất và lớp khí quyển Trái Đất cũng làm chúng rơi chậm lại, đốt cháy và vỡ thành nhiều mảnh. Điều này giải thích cho hiện tượng sao băng và lớp vỏ cháy đen của những mảnh thiên thạch được tìm thấy.

Với một số khối thiên thạch kích cỡ lớn, bầu khí quyển không thể khiến chúng chậm lại, nhưng những trường hợp này rất hiếm. Khi rơi xuống Trái Đất ở tốc độ cao, chúng tạo ra hố va chạm và giải thoát nguồn năng lượng khổng lồ. Tại Australia, những hố va chạm được biết đến là Wolfe Creek ở vùng Kimberly và Gosses Bluff gần Alice Springs.

Trên toàn thế giới, các nhà khoa học mới chỉ phát hiện 190 hố va chạm hoặc những phần bào mòn bị sót lại. Con số này ít hơn rất nhiều số lượng mà giới nghiên cứu cho là đã hình thành trong lịch sử Trái Đất. Gần đây, không có có hố va chạm nào được tạo ra, do đó, họ chỉ có thể sử dụng thí nghiệm mô phỏng dựa trên những hố va chạm cổ, khoảng nghìn năm đến 2 tỷ năm tuổi, để biết chuyện gì xảy ra nếu thiên thạch lớn rơi xuống.

Dẫu có thể có tới hàng tỷ thiên thạch trong Hệ Mặt Trời, không phải tất cả đều có thể “hạ cánh” trên Trái Đất. Hơn nữa, phần lớn các sự kiện này đều không thể đoán trước và thường ít ai biết nếu chúng rơi xuống khu vực không người ở như các khu rừng và đại dương, chuyên gia Bill Cooke và Althea Moorhead tại NASA cho hay.

Trái Đất sẽ thay đổi ra sao?
Trong giai đoạn đầu, Trái Đất hứng chịu nhiều vụ va chạm mạnh với thiên thạch kích thước lớn, gây hủy diệt diện rộng. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng thiên thạch rơi đã khiến khủng long tuyệt chủng và là “tác giả” của một chiếc hố kỳ lạ tại Mexico.

Hố Chicxulub, đường kính 180 km, một nửa nằm trên bán đảo Yucatan, phần còn lại chìm dưới nước biển. Theo tính toán của các nhà khoa học sau khi thu thập đất đá tại đây, mảnh thiên thạch có thể đã di chuyển với tốc độ gấp 40 lần vận tốc âm thanh và tạo ra vụ nổ tương đương 100 nghìn tỷ tấn TNT cùng sóng xung kích lớn.

Cooke, nhà thiên văn học ở NASA, đánh giá việc đá rơi xuống từ trên trời không phải là quan ngại lớn nhất về thiên thạch. “Thứ gây thiệt hại nhiều nhất là sóng xung kích”, ông nói.

Một ví dụ cụ thể về thiệt hại của loại sóng này là trường hợp thiên thạch Chelyabinsk. Tháng 2/2013, khối thiên thạch lớn bằng tòa nhà 6 tầng, đường kính 20 m, lao xuống Trái Đất và nổ trên bầu trời nước Nga.

NASA nhận định thiên thạch có khối lượng tới 10.000 tấn đi với vận tốc 19 km/giây, đã giải phóng khoảng 500 kiloton năng lượng, tương đương sức công phá của 25 quả bom nguyên tử ném xuống Nhật Bản năm 1945. Đây được cho là vụ nổ thiên thạch lớn nhất trong 100 năm. Sức ép của nó khiến cửa sổ của nhiều tòa nhà tại 6 thành phố gần đó vỡ vụn, 1.600 người bị thương.

Hồi năm 1908, một vụ nổ thiên thạch lớn hơn cả vụ Chelyabinsk đã xảy ra tại sông Tunguska, Nga, kết quả là 2.000 km2 rừng bị san phẳng.

Những tác động của thiên thạch có thể chỉ diễn ra trong vài giây hay vài phút của vụ va chạm nhưng chúng để lại vết sẹo lớn trên bề mặt Trái Đất và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, hay thậm chí là tuyệt chủng.

Dù phải lưu ý rằng hầu hết thiên thạch rơi xuống Trái Đất hiện nay là dạng nhỏ, nặng chưa tới 0,5 kg, những viên đá, với vận tốc hơn 332 km/h, vẫn có thể gây nguy hiểm khi làm vỡ cửa kính và rơi xuyên mái nhà.