Điều gì xảy ra nếu một ngôi sao phát nổ gần Trái Đất?

Hiện tượng các ngôi sao phát nổ, hay còn gọi là siêu tân tinh (supernova), luôn gây tò mò bởi sự bùng nổ mạnh mẽ, phát sáng rực rỡ có thể chiếu sáng cả một góc vũ trụ. Nhưng liệu những vụ nổ khổng lồ này có phải là mối đe dọa thực sự đối với Trái Đất? Câu trả lời không đơn giản và phụ thuộc vào khoảng cách giữa ngôi sao phát nổ và hành tinh của chúng ta.

Sao có thực sự "phát nổ"?

Nếu xét rộng nghĩa, Mặt Trời của chúng ta cũng "phát nổ" thường xuyên, đặc biệt trong các chu kỳ hoạt động mạnh. Các hiện tượng như bão Mặt Trời hay sự phun trào khối vật chất vành nhật hoa (coronal mass ejection) là những vụ nổ nhỏ, phóng ra một lượng lớn hạt tích điện và bức xạ. Những sự kiện này thường chỉ gây nhiễu loạn sóng vô tuyến, dịch chuyển vệ tinh khỏi quỹ đạo, hoặc tạo ra các hiện tượng cực quang đẹp mắt. Tuy nhiên, nếu một bão Mặt Trời lớn trực tiếp va chạm với Trái Đất, nó có thể gây hỏng hóc nghiêm trọng cho hệ thống điện và công nghệ viễn thông. Đây là lý do tại sao các nhà khoa học luôn theo dõi sát sao hoạt động của Mặt Trời.

Nhưng những vụ "nổ" kiểu này chỉ là chuyện nhỏ. Một số ngôi sao lớn hơn nhiều so với Mặt Trời có thể trải qua những vụ nổ siêu tân tinh – sự kiện đánh dấu sự kết thúc của một ngôi sao khổng lồ. Đây là một hiện tượng thiên văn cực kỳ dữ dội, khi ngôi sao phát sáng rực rỡ hơn toàn bộ thiên hà trong một thời gian ngắn, đồng thời giải phóng một lượng lớn năng lượng và bức xạ.

Khi nào siêu tân tinh thực sự trở thành mối nguy hiểm?

Một vụ siêu tân tinh chỉ thực sự nguy hiểm nếu nó xảy ra ở khoảng cách gần Trái Đất. Khoảng cách "gần" ở đây thường được định nghĩa trong khoảng 30-50 năm ánh sáng. Nếu một ngôi sao phát nổ ở phạm vi này, bức xạ cực mạnh từ vụ nổ có thể đốt cháy bầu khí quyển, phá hủy tầng ozone và để lại Trái Đất trơ trọi trước bức xạ tử ngoại từ Mặt Trời. Hiệu ứng này có thể kéo dài hàng ngàn năm, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sự sống.

Ngoài ra, các hạt proton và electron tốc độ cao từ vụ nổ sẽ liên tục "tấn công" Trái Đất, làm tăng nguy cơ ung thư ở sinh vật và gây ra những biến đổi khí hậu khó lường. Nếu vụ nổ gần hơn, sức nóng và ánh sáng cực mạnh có thể làm tăng nhiệt độ Trái Đất như thể chúng ta có một "Mặt Trời thứ hai", dẫn đến sự sụp đổ của các hệ sinh thái toàn cầu.

Khoảng cách nào là an toàn?

Nếu một siêu tân tinh xảy ra ở khoảng cách hơn 200 năm ánh sáng, tác động của nó lên Trái Đất sẽ rất nhỏ, gần như không đáng kể. Điều này là nhờ nguyên lý "nghịch đảo bình phương": cường độ bức xạ giảm theo bình phương khoảng cách. Ví dụ, một vụ siêu tân tinh cách Trái Đất 200 năm ánh sáng sẽ chỉ nguy hiểm bằng 1/40 so với một vụ nổ cách chúng ta 30 năm ánh sáng.

May mắn thay, ngôi sao gần nhất có thể trở thành siêu tân tinh trong tương lai là Betelgeuse, với khoảng cách từ Trái Đất khoảng 530 đến 900 năm ánh sáng – quá xa để gây ra bất kỳ ảnh hưởng nghiêm trọng nào. Dù vậy, nó vẫn sẽ là một cảnh tượng đẹp tuyệt vời khi ánh sáng từ vụ nổ có thể nhìn thấy rõ bằng mắt thường, thậm chí vào ban ngày.

Tuy các siêu tân tinh thông thường ở khoảng cách xa không nguy hiểm, vẫn có những trường hợp ngoại lệ. Một số loại siêu tân tinh phát ra lượng lớn tia X hoặc tia gamma – các loại bức xạ có khả năng phá hủy tầng ozone nghiêm trọng hơn nhiều so với các chất hóa học như CFC. Nếu Trái Đất nằm trong "tia" bức xạ này, thậm chí ở khoảng cách hàng trăm năm ánh sáng, hậu quả vẫn sẽ rất đáng lo ngại.

Ngoài ra, những vụ nổ hiếm gặp như hypernova hay kilonova – mạnh gấp nhiều lần siêu tân tinh thông thường – có thể đe dọa ở khoảng cách xa hơn. Tuy nhiên, các hiện tượng này rất hiếm và thường xảy ra ở các vùng rất xa Trái Đất.