Các thảm họa như va chạm thiên thạch, vụ nổ siêu tân tinh có thể tiêu diệt loài người. Nhưng khoảng một tỷ năm nữa, một sự kiện kinh hoàng sẽ xảy ra làm cạn kiệt oxy trên Trái Đất, và hủy diệt mọi sự sống.
Sự sống đầu tiên xuất hiện trên Trái Đất cách đây 4 tỷ năm, thời điểm đó Trái Đất vẫn còn bị tấn công bởi các thiên thạch khổng lồ. Nhưng sự sống vẫn tồn tại. Trong suốt chiều dài lịch sử, Trái Đất đã trải qua rất nhiều thảm họa, từ những vụ nổ siêu tân tinh, va chạm thiên thạch đến các vụ phun trào núi lửa khổng lồ và thay đổi khí hậu đột ngột. Những thảm họa đó đã lấy đi sự sống của rất nhiều sinh vật. Thậm chí, những sự kiện tuyệt chủng hàng loạt đó đã xóa sổ hoàn toàn sự sống trên Trái Đất trong giai đoạn đó.
Tuy nhiên, sự sống luôn luôn phục hồi sau đó, các loài sinh vật mới xuất hiện và vòng đời cứ thế tiếp diễn.
Mặc dù con người dễ bị tổn thương, nhưng việc xóa sổ hoàn toàn sự sống trên một hành tinh là điều không hề dễ dàng. Tuy nhiên, dưới đây là những sự kiện tận thế có thể sẽ tiêu diệt hoàn toàn sự sống trên Trái Đất, và có một sự kiện gần như chắc chắn sẽ xảy ra.
Thảm họa tận thế do va chạm với tiểu hành tinh
Cách đây khoảng 66 triệu năm, một tiểu hành tinh có kích thước tương đương một thành phố đã rơi xuống Vịnh Mexico. Đây là sự kiện đánh dấu sự kết thúc của thời kỳ khủng long cai trị Trái Đất, cũng như tiêu diệt hầu hết các loài sinh vật khác tồn tại cùng thời điểm đó. Mặc dù lúc đó tổ tiên loài người chưa xuất hiện, nhưng sự kiện này có lẽ là sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử nhân loại. Bởi nếu không có nó, khủng long rất có thể sẽ tiếp tục thống trị hành tinh, khiến động vật có vú như chúng ta vẫn phải lẩn trốn trong bóng tối và không có cơ hội phát triển.
Năng lượng cực lớn được giải phóng khi một tiểu hành tinh va chạm với một hành tinh.
Tuy nhiên, một tiểu hành tinh trong tương lai hoàn toàn có thể va chạm Trái Đất và xóa sổ toàn bộ sự tồn tại của con người. May mắn thay, theo các bằng chứng địa chất về va chạm vũ trụ, các sự kiện tiểu hành tinh lớn va vào Trái Đất thường cách nhau khoảng 100 triệu năm. Do đó, nguy cơ bị tiểu hành tinh lớn tấn công trong tương lai gần là không cao.
Nhưng các vụ va chạm tiểu hành tinh nhỏ hơn lại diễn ra thường xuyên hơn. Thậm chí có bằng chứng cho thấy có người đã thiệt mạng do bị tác động bởi các mảnh vụn thiên thạch rơi xuống Trái Đất trong vài nghìn năm gần đây.
Các mô phỏng được công bố trên tạp chí Nature năm 2017 cho thấy cần phải là một thiên thạch cực kỳ to lớn mới có thể hủy diệt sự sống trên Trái Đất. Và vụ va chạm sẽ thực sự khủng khiếp, có khả năng làm sôi sục và bay hơi cả đại dương. Chỉ có các tiểu hành tinh khổng lồ như Pallas và Vesta – lớn nhất trong hệ Mặt Trời – mới đủ sức gây ra thảm họa như vậy. Có bằng chứng cho thấy Trái Đất non trẻ từng bị một hành tinh lớn tên Theia va chạm. Nhưng ngày nay, các vụ va chạm giữa các vật thể cỡ lớn như vậy là cực kỳ hiếm hoi.
Hóa thạch của một sinh vật ba thùy, một trong những động vật chân đốt sớm nhất của Trái Đất, được trưng bày tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Thượng Hải. Sinh vật ba thùy thống trị thế giới trong kỷ Ordovic.
Sự sống kết thúc do thiếu oxy
Khoảng 2,5 tỷ năm trước, một giai đoạn được gọi là Sự Kiện Oxy Hóa Lớn đã tạo ra bầu khí quyển chứa nhiều oxy để có thể hít thở như ngày nay. Sự bùng nổ của vi khuẩn lam, đôi khi còn gọi là tảo xanh lam, đã làm cho bầu khí quyển của Trái Đất chứa đầy oxy, tạo điều kiện cho các dạng sống đa bào phát triển và các sinh vật như con người có thể hô hấp.
Tuy nhiên, một trong những đợt tuyệt chủng lớn nhất của Trái Đất là sự kiện cách đây khoảng 450 triệu năm, đó là sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Late Ordovician có thể đã xảy ra do hành tinh bị sụt giảm oxy đột ngột và kéo dài hàng triệu năm.
Trong thời kỳ Ordovician, các lục địa vốn là một khối lộn xộn gọi là Gondwana. Hầu hết sự sống trên Trái Đất vẫn tập trung dưới đại dương, nhưng một số thực vật đã bắt đầu xuất hiện trên cạn. Sau đó, vào gần cuối thời kỳ Ordovician, một sự thay đổi khí hậu đột ngột đã khiến siêu lục địa này bị bao phủ bởi các dòng sông băng. Sự lạnh đi toàn cầu đó đã bắt đầu tiêu diệt sự sống.
Nhưng một đợt tuyệt chủng thứ hai xảy ra khi mức độ oxy giảm sâu. Các nhà khoa học tìm thấy bằng chứng về sự thay đổi này trong các mẫu trầm tích đại dương thu thập được từ khắp nơi trên thế giới. Một số nhà nghiên cứu cho rằng các dòng sông băng đã gây ra sự thay đổi cơ bản về cấu trúc các tầng đại dương, làm thay đổi nhiệt độ và nồng độ các yếu tố như oxy. Tuy nhiên, nguyên nhân chính xác khiến mức oxy giảm mạnh vẫn còn gây tranh cãi.
Dù nguyên nhân là gì thì khoảng hơn 80% sự sống trên Trái Đất đã bị xóa sổ trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt Late Ordovician.
Các nhà nghiên cứu tham gia công trình gần đây trên tạp chí Nature Communications cho biết biến đổi khí hậu đang làm giảm lượng oxy trong các đại dương, có thể đe dọa sự tồn tại của nhiều loài sinh vật biển.
Tuyệt chủng do vụ nổ tia gamma
Mặc dù, một đợt lạnh đột ngột trên toàn cầu có thể đã gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Ordovician, thì ban đầu điều gì đã khởi phát ra sự kiện này? Qua nhiều năm, các nhà thiên văn học đã đưa ra giả thuyết rằng thủ phạm có thể là một vụ nổ tia gamma (GRB).
Các vụ nổ GRB vẫn còn là hiện tượng bí ẩn, dường như đây là những vụ nổ mạnh nhất và giải phóng năng lượng lớn nhất vũ trụ. Các nhà thiên văn nghi ngờ rằng chúng có liên quan tới những siêu tân tinh khổng lồ. Tuy nhiên, may mắn thay chúng ta chưa từng chứng kiến một vụ nổ GRB nào đủ gần để có thể hiểu rõ được chính xác những gì đang xảy ra. Cho đến nay, các vụ nổ GRB chỉ được phát hiện ở các thiên hà khác, chứ không phải thiên hà của chúng ta.
Những tia sáng chói lọi được gọi là vụ nổ tia gamma có thể bắt nguồn từ các hệ sao đôi.
Nhưng nếu một vụ nổ GRB xảy ra ở Dải Ngân Hà, giống như đã từng có trong quá khứ, thì nó có thể gây ra một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trên Trái Đất. Một vụ nổ GRB hướng thẳng vào Trái Đất, mặc dù chỉ kéo dài khoảng 10 giây, nhưng có thể phá hủy ít nhất một nửa tầng ozone bảo vệ của Trái Đất trong khoảng thời gian ngắn ngủi đó. Như chúng ta đã biết, ngay cả một lượng suy giảm ozone nhỏ cũng đủ để làm suy yếu lớp bảo vệ tự nhiên của Trái Đất, gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Việc tầng ozone bị phá hủy trên quy mô lớn có thể tạo ra tác động tàn phá đến chuỗi thức ăn, dẫn đến số lượng loài bị tuyệt chủng hàng loạt.
Một vụ nổ GRB sẽ xóa sổ các sinh vật sống ở những tầng trên cùng của đại dương – những sinh vật hiện đang đóng góp một lượng oxy đáng kể vào bầu khí quyển của chúng ta. Hơn nữa, tia gamma cũng có khả năng phân tách các phân tử oxy và nitơ trong khí quyển. Những khí này bị chuyển hóa thành nitơ đioxit gây ô nhiễm che phủ bầu trời các thành phố. Nếu lớp sương mù này bao trùm toàn bộ Trái Đất thì sẽ chặn ánh nắng mặt trời và khởi đầu một kỷ băng hà mới.
Sự kết thúc của Mặt Trời
Cho dù có vụ nổ tia gamma hay không thì cũng chỉ trong khoảng 1 tỷ năm nữa, hầu hết sự sống trên Trái Đất sẽ chết do thiếu oxy. Đó là theo một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Geoscience.
Các nhà nghiên cứu cho rằng bầu khí quyển giàu oxy ngày nay sẽ không tồn tại vĩnh viễn. Thay vào đó, trong khoảng 1 tỷ năm tới, hoạt động mặt trời sẽ làm lượng oxy trong khí quyển giảm xuống mức như trước khi có Sự Kiện Oxy Hóa Lớn. Điều này được dự đoán dựa trên mô phỏng khí hậu và địa hóa sinh khi Mặt Trời già đi và phát ra nhiều năng lượng hơn.
Cuối cùng, các bức xạ Mặt Trời khi đó sẽ trở nên mạnh đến mức có thể xóa sổ hoàn toàn oxy trong bầu khí quyển Trái Đất.
Theo đó, Trái Đất sẽ đạt đến điểm khí CO2 bị phân hủy. Lúc đó, cây cối và các sinh vật sản xuất oxy qua quang hợp sẽ bị tuyệt chủng. Trái Đất sẽ không còn đủ sinh vật để duy trì khí quyển giàu oxy.
Quá trình mất oxy đó có thể chỉ diễn ra trong khoảng 10.000 năm tùy thuộc nhiều yếu tố. Nhưng đó là thảm họa không thể tránh khỏi với Trái Đất. May mắn là loài người còn khoảng 1 tỷ năm nữa để tìm cách giải quyết.