Trong hành trình tìm kiếm câu trả lời về nguồn gốc của Trái Đất và khả năng tồn tại sự sống ngoài vũ trụ, các nhà thiên văn học từ lâu đã đối mặt với một nghịch lý hóc búa. Để một hành tinh đá khô hạn như Trái Đất hình thành từ những khối vi hành tinh (planetesimals) vốn đầy băng giá, nó cần một nguồn nhiệt nội tại khổng lồ để “sấy khô” và thúc đẩy quá trình tiến hóa địa chất.
Khoa học đã xác định nguồn nhiệt này đến từ sự phân rã của các đồng vị phóng xạ ngắn hạn, đặc biệt là Nhôm-26 (Aluminum-26). Tuy nhiên, làm thế nào để đưa được nguồn năng lượng này vào phôi thai của các hành tinh mà không phá hủy chúng vẫn là một bí ẩn.
Giải mã nghịch lý “quá gần – quá xa”
Lý thuyết phổ biến cho rằng Nhôm-26 được sinh ra từ các vụ nổ siêu tân tinh. Thế nhưng, các mô hình cũ luôn đi vào ngõ cụt. Nếu một siêu tân tinh nổ quá gần, năng lượng hủy diệt của nó sẽ thổi bay toàn bộ đĩa tiền hành tinh mỏng manh trước khi sự sống kịp nảy mầm. Ngược lại, nếu nổ quá xa, lượng vật chất phóng xạ bắn tới sẽ không đủ để tạo nên sự khác biệt.
Vào ngày 10 tháng 12 năm 2025, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Ryo Sawada từ Đại học Tokyo đã đưa ra lời giải cho bài toán này thông qua một khái niệm mới gọi là “Cơ chế Nhúng” (Immersion Mechanism). Theo báo cáo được đăng tải trên tạp chí khoa học uy tín Science Advances , chìa khóa không nằm ở việc “bơm” vật chất trực tiếp, mà nằm ở các tia vũ trụ.
“Cơn sóng thần” năng lượng cao
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng một mô hình mô phỏng cho thấy kịch bản lý tưởng: một siêu tân tinh phát nổ ở khoảng cách khoảng 1 parsec (tương đương 3,26 năm ánh sáng) so với hệ sao đang hình thành. Khoảng cách này đủ xa để tránh sự hủy diệt trực tiếp, nhưng đủ gần để sóng xung kích của vụ nổ ập đến như một cơn sóng thần vũ trụ.
Điểm đặc biệt của cơ chế này là sóng xung kích mang theo một lượng lớn các tia vũ trụ (hạt năng lượng cao). Khi cơn sóng này tràn qua đĩa tiền hành tinh, nó tạo ra một môi trường bắn phá liên tục. Chính quá trình “tắm tia vũ trụ” này đã kích hoạt các phản ứng tổng hợp hạt nhân ngay bên trong đĩa, tự sản sinh ra Nhôm-26 tại chỗ. Đây là một phương thức cung cấp nhiên liệu tinh tế và an toàn hơn nhiều so với các giả thuyết trước đây.
Hành tinh giống Trái Đất có thể không hiếm như ta tưởng
Phát hiện của Ryo Sawada và cộng sự không chỉ dừng lại ở lý thuyết vật lý thiên văn. Nó mở ra một góc nhìn lạc quan về sự phổ biến của các hành tinh đá trong vũ trụ. Nghiên cứu chỉ ra rằng, trong môi trường các cụm sao – nơi đa số các ngôi sao được sinh ra – việc một hệ sao trẻ trải qua sự “thanh tẩy” bởi sóng xung kích siêu tân tinh là một hiện tượng hết sức bình thường.
Điều này hàm ý rằng, các điều kiện khắc nghiệt cần thiết để tạo ra nguồn nhiệt phóng xạ, tiền đề cho sự hình thành của một hành tinh đá khô hạn và ổn định như Trái Đất, không phải là một sự may mắn hiếm hoi. Vũ trụ có thể đang chứa đựng vô số “bản sao” tiềm năng của Trái Đất, được tôi luyện qua những cơn bão năng lượng từ cái chết của những ngôi sao khổng lồ. Từ đống tro tàn của sự hủy diệt, mầm mống của sự sống lại được gieo rắc theo một cách kỳ diệu nhất.
