Cá rô phi ở Hồ Tanganyika không bao giờ biết điều gì sắp xảy ra. Làm sao chúng biết được? Một ngôi sao cách xa hàng chục năm ánh sáng phải chịu trách nhiệm cho những gì sắp xảy ra.
Các tia vũ trụ từ một siêu tân tinh gần đó sẽ sớm đổ xuống những con cá rô phi không hề hay biết, xé toạc DNA của chúng, khiến loài cá này đột biến và mở ra cánh cửa cho vô số loại vi-rút lây nhiễm cho quần thể của chúng. Hoặc ít nhất là chúng ta nghĩ vậy.
Đó là kịch bản được đưa ra bởi một nhóm do cựu sinh viên Đại học California (UC) Santa Cruz Caitlyn Nojiri dẫn đầu.
Trong quá trình học vật lý thiên văn, Nojiri trở nên say mê với các tia vũ trụ, các trận mưa hạt năng lượng cao từ không gian sâu thẳm và tác động của chúng lên Trái Đất.
Nojiri trích dẫn cuộc bầu cử năm 2003 của Bỉ đã trở nên hỗn loạn do một tia vũ trụ là một trong những mối quan tâm ban đầu của cô. Trong trường hợp đó, một tia vũ trụ được cho là đã gây ra một sự đảo ngược nhỏ trong hệ thống bỏ phiếu điện tử, thêm phiếu bầu không chính xác vào bảng kiểm.
"Thật điên rồ khi một thứ gì đó từ không gian có thể có tác động như vậy đến các thiết bị điện tử của chúng ta", Nojiri nói với Space.com. "Vì vậy, chúng tôi đang nghĩ, được rồi, điều đó có tác động tiềm tàng như thế nào đến các khía cạnh khác trong cuộc sống của chúng ta?"
Câu hỏi đó đã khởi xướng nghiên cứu của cô với giáo sư Enrico Ramirez-Ruiz của UC Santa Cruz và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Noémie Globus.
"Dự án của chúng tôi là mô hình hóa sự lan truyền của các tia vũ trụ từ các nguồn siêu tân tinh để xem tác động tiềm tàng của chúng đối với sự sống trên Trái đất", Nojiri giải thích.
Một nghiên cứu xác định niên đại của sắt-60, một đồng vị của sắt là sản phẩm phụ của siêu tân tinh, ở đáy biển chỉ ra rằng một siêu tân tinh gần đó có khả năng đã bắn phá Trái đất bằng các tia vũ trụ cách đây khoảng 2,5 triệu năm.
Mô phỏng siêu tân tinh bằng các mô hình máy tính, nhóm nghiên cứu cho rằng bức xạ từ vụ nổ sao này đã tấn công hành tinh của chúng ta trong khoảng 100.000 năm sau sự kiện. Bức xạ đó có khả năng đủ mạnh để phá vỡ DNA.
"Nhưng chúng tôi không phải là nhà sinh vật học", Nojiri cười. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đào sâu vào các bài báo về sinh học để tìm kiếm manh mối. Và đó là lúc họ tình cờ tìm thấy một nghiên cứu năm 2024 về loài cá rô phi ở Hồ Tanganyika.
Hồ Tanganyika không chỉ là hồ lớn nhất và sâu nhất Châu Phi mà còn là một trong 20 hồ cổ nhất thế giới, được hình thành từ 9 đến 12 triệu năm trước.
Hồ Tanganyika có lẽ được các nhà khoa học biết đến nhiều nhất vì sự đa dạng sinh học đáng kinh ngạc của nó. Có hơn 2.000 loài sinh sống trong hồ, bao gồm khoảng 250 loài cá rô phi.
Với độ tuổi cổ xưa và sự đa dạng sinh học phong phú, Hồ Tanganyika là giấc mơ của các nhà sinh vật học tiến hóa.
Nghiên cứu năm 2003 chỉ ra rằng khoảng 2,5 triệu năm trước, cá rô phi đã trải qua quá trình đa dạng hóa loài nhanh chóng, điều này cũng có thể tác động đến quá trình tiến hóa của vi-rút trong hồ. Điều này thật thú vị vì cá rô phi ở Hồ Tanganyika bị ảnh hưởng bởi vi-rút nhiều hơn so với các loài cá khác.
Khung thời gian 2,5 triệu năm đó trùng với siêu tân tinh của Nojiri, ủng hộ cho lý thuyết rằng bức xạ phá vỡ DNA của nó có thể chịu trách nhiệm cho sự đa dạng của cá rô phi và các loại vi-rút liên quan đến chúng.
"Có thể có những yếu tố khác, nhưng điều này chắc chắn rất thú vị", Nojiri chỉ ra.
Các bài viết liên quan:
— Lỗ đen khổng lồ của thiên hà M87 bắn ra các tia với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng
— Lỗ đen ma cà rồng là một 'máy gia tốc hạt vũ trụ' có thể giải quyết một bí ẩn lâu đời về thiên văn học
— Lỗ đen ăn các ngôi sao nhỏ tạo ra các máy gia tốc hạt bắn phá Trái đất bằng các tia vũ trụ
Tất nhiên, cần phải có nhiều nghiên cứu hơn nữa để chứng minh đây là trường hợp nhân quả chứ không chỉ là tương quan, nhưng nghiên cứu đó là hợp lý.
"Bạn có thể mong đợi thấy sự đa dạng hóa tiềm năng ở những nơi khác nữa", Nojiri, hiện đang muốn tiếp tục theo đuổi chuyên ngành vật lý thiên văn ở trình độ tiến sĩ, kết luận.
Vậy, ai đã sẵn sàng cho chuyến đi câu cá ngoài vũ trụ?
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên Astrophysical Journal Letters.
Các tia vũ trụ từ một siêu tân tinh gần đó sẽ sớm đổ xuống những con cá rô phi không hề hay biết, xé toạc DNA của chúng, khiến loài cá này đột biến và mở ra cánh cửa cho vô số loại vi-rút lây nhiễm cho quần thể của chúng. Hoặc ít nhất là chúng ta nghĩ vậy.
Đó là kịch bản được đưa ra bởi một nhóm do cựu sinh viên Đại học California (UC) Santa Cruz Caitlyn Nojiri dẫn đầu.
Trong quá trình học vật lý thiên văn, Nojiri trở nên say mê với các tia vũ trụ, các trận mưa hạt năng lượng cao từ không gian sâu thẳm và tác động của chúng lên Trái Đất.
Nojiri trích dẫn cuộc bầu cử năm 2003 của Bỉ đã trở nên hỗn loạn do một tia vũ trụ là một trong những mối quan tâm ban đầu của cô. Trong trường hợp đó, một tia vũ trụ được cho là đã gây ra một sự đảo ngược nhỏ trong hệ thống bỏ phiếu điện tử, thêm phiếu bầu không chính xác vào bảng kiểm.
"Thật điên rồ khi một thứ gì đó từ không gian có thể có tác động như vậy đến các thiết bị điện tử của chúng ta", Nojiri nói với Space.com. "Vì vậy, chúng tôi đang nghĩ, được rồi, điều đó có tác động tiềm tàng như thế nào đến các khía cạnh khác trong cuộc sống của chúng ta?"
Câu hỏi đó đã khởi xướng nghiên cứu của cô với giáo sư Enrico Ramirez-Ruiz của UC Santa Cruz và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Noémie Globus.
"Dự án của chúng tôi là mô hình hóa sự lan truyền của các tia vũ trụ từ các nguồn siêu tân tinh để xem tác động tiềm tàng của chúng đối với sự sống trên Trái đất", Nojiri giải thích.
Một chuyến đi câu cá ngoài vũ trụ
Một siêu tân tinh cụ thể đã thu hút sự chú ý của Nojiri và các đồng nghiệp.Một nghiên cứu xác định niên đại của sắt-60, một đồng vị của sắt là sản phẩm phụ của siêu tân tinh, ở đáy biển chỉ ra rằng một siêu tân tinh gần đó có khả năng đã bắn phá Trái đất bằng các tia vũ trụ cách đây khoảng 2,5 triệu năm.
Mô phỏng siêu tân tinh bằng các mô hình máy tính, nhóm nghiên cứu cho rằng bức xạ từ vụ nổ sao này đã tấn công hành tinh của chúng ta trong khoảng 100.000 năm sau sự kiện. Bức xạ đó có khả năng đủ mạnh để phá vỡ DNA.
"Nhưng chúng tôi không phải là nhà sinh vật học", Nojiri cười. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đào sâu vào các bài báo về sinh học để tìm kiếm manh mối. Và đó là lúc họ tình cờ tìm thấy một nghiên cứu năm 2024 về loài cá rô phi ở Hồ Tanganyika.
Hồ Tanganyika không chỉ là hồ lớn nhất và sâu nhất Châu Phi mà còn là một trong 20 hồ cổ nhất thế giới, được hình thành từ 9 đến 12 triệu năm trước.
Hồ Tanganyika có lẽ được các nhà khoa học biết đến nhiều nhất vì sự đa dạng sinh học đáng kinh ngạc của nó. Có hơn 2.000 loài sinh sống trong hồ, bao gồm khoảng 250 loài cá rô phi.
Với độ tuổi cổ xưa và sự đa dạng sinh học phong phú, Hồ Tanganyika là giấc mơ của các nhà sinh vật học tiến hóa.
Nghiên cứu năm 2003 chỉ ra rằng khoảng 2,5 triệu năm trước, cá rô phi đã trải qua quá trình đa dạng hóa loài nhanh chóng, điều này cũng có thể tác động đến quá trình tiến hóa của vi-rút trong hồ. Điều này thật thú vị vì cá rô phi ở Hồ Tanganyika bị ảnh hưởng bởi vi-rút nhiều hơn so với các loài cá khác.
Khung thời gian 2,5 triệu năm đó trùng với siêu tân tinh của Nojiri, ủng hộ cho lý thuyết rằng bức xạ phá vỡ DNA của nó có thể chịu trách nhiệm cho sự đa dạng của cá rô phi và các loại vi-rút liên quan đến chúng.
"Có thể có những yếu tố khác, nhưng điều này chắc chắn rất thú vị", Nojiri chỉ ra.
Các bài viết liên quan:
— Lỗ đen khổng lồ của thiên hà M87 bắn ra các tia với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng
— Lỗ đen ma cà rồng là một 'máy gia tốc hạt vũ trụ' có thể giải quyết một bí ẩn lâu đời về thiên văn học
— Lỗ đen ăn các ngôi sao nhỏ tạo ra các máy gia tốc hạt bắn phá Trái đất bằng các tia vũ trụ
Tất nhiên, cần phải có nhiều nghiên cứu hơn nữa để chứng minh đây là trường hợp nhân quả chứ không chỉ là tương quan, nhưng nghiên cứu đó là hợp lý.
"Bạn có thể mong đợi thấy sự đa dạng hóa tiềm năng ở những nơi khác nữa", Nojiri, hiện đang muốn tiếp tục theo đuổi chuyên ngành vật lý thiên văn ở trình độ tiến sĩ, kết luận.
Vậy, ai đã sẵn sàng cho chuyến đi câu cá ngoài vũ trụ?
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên Astrophysical Journal Letters.
