Giải mã hiện tượng ánh sáng động đất

Những khám phá gần đây cho thấy, ánh sáng động đất dường như xảy ra tại các đứt gãy của lớp vỏ Trái đất, nơi các mảng kiến tạo của Trái đất đang tách rời khỏi nhau. Ánh sáng động đất có thể kéo dài vài giây hoặc thậm chí vài phút tùy theo từng trường hợp.

“Ánh sáng động đất có nhiều hình dạng và màu sắc khác nhau. Các hình thức phổ biến của ánh sáng động đất bao gồm những ngọn lửa màu xanh phóng lên từ mặt đất và dừng lại ở độ cao bằng mắt cá chân, những quả cầu ánh sáng lơ lửng trong không khí, hoặc những chớp sáng giống tia sét thông thường, chỉ khác là chúng xuất hiện từ trong lòng đất thay vì từ trên trời và có thể phóng lên độ cao 200 m”, Friedemann Freund, nhà vật lý tại Đại học San Jose State (Mỹ), đồng thời là nhà nghiên cứu cao cấp tại Trung tâm nghiên cứu Ames của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), cho biết.

Trước đây, các nhà khoa học nghi ngờ ánh sáng động đất có thực sự tồn tại hay không. Nhưng kể từ thập niên 1960, vô số các bức ảnh và video đã chứng minh hiện tượng tự nhiên này là có thật.

Khi một trận động đất mạnh 8,1 độ Richter xảy ra ở Mexico vào năm 2017, hình ảnh về những luồng ánh sáng màu xanh lá cây, xanh lam kỳ lạ trên bầu trời đã lan truyền rộng rãi trên các phương tiện truyền thông xã hội.

Năm 2011, trong quá trình diễn ra trận động đất lịch sử tại Nhật Bản, người ta đã ghi hình được một hiện tượng kỳ lạ, thú vị trên bầu trời. Một đốm sáng dạng quả cầu, màu tím – xanh lam xuất hiện ở thành phố Sendai, thủ phủ tỉnh Miyagi [một trong những tỉnh chịu thiệt hại nặng nề nhất do hậu quả của thảm họa động đất và sóng thần]. Đốm sáng xuất hiện, phình to ra, nhấp nháy một chút trước khi thu nhỏ lại rồi biến mất. Toàn bộ quá trình diễn ra trong khoảng 7 giây.

Chỉ vài giây trước trận động đất xảy ra tại L’Aquila, Italy, vào năm 2009, những người đi đường nhìn thấy các dải ánh sáng “nhảy múa” ở độ cao khoảng 10 cm, phía trên đại lộ Francesco Crispi. Năm 2007, nhiều nhân chứng và camera an ninh đã phát hiện những chớp sáng rực rỡ trên bầu trời trong trận động đất mạnh 8 độ Richter xảy ra tại Pisco, Peru.

Người dân cũng từng chứng kiến những dải ánh sáng giống như cầu vồng trước trận động đất lớn năm 1906 ở San Francisco (Mỹ). Vào ngày 12/11/1988, một số nhân chứng báo cáo có một quả cầu ánh sáng màu tím – hồng di chuyển dọc theo sông St. Lawrence ở Quebec (Canada). Đúng 11 ngày sau hiện tượng này, một trận động đất mạnh đã xảy ra tại đây.

Các nhà khoa học gặp nhiều khó khăn khi muốn nghiên cứu về hiện tượng ánh sáng động đất do nó hiếm khi xảy ra, và thường chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn.

Trong một bài báo được công bố trên tạp chí Seismological Research Letters vào năm 2014, Freund và các đồng nghiệp đã phân tích 65 bản báo cáo về ánh sáng động đất tại Mỹ và châu Âu từ những năm 1600. Kết quả cho thấy, khoảng 85% các trường hợp ánh sáng động đất xuất hiện ngay phía trên hoặc gần các đứt gãy địa chất, nơi xảy ra hoạt động địa chấn.

Nhóm nghiên cứu đề xuất giả thuyết rằng, ánh sáng động đất hình thành do tính chất phóng điện của một số loại đá khi chịu áp lực lớn giữa các mảng kiến tạo, chẳng hạn như đá bazan và đá gabbro. Tại một số khu vực, đá bazan và đá gabbro có mặt trong cấu trúc thẳng đứng của lớp vỏ Trái đất, tới độ sâu khoảng 97 km. Chúng có những khiếm khuyết nhỏ trong mạng tinh thể nên dễ giải phóng điện tích. Điện tích có thể kết hợp và tạo ra một loại trạng thái giống plasma, có thể di chuyển ở tốc độ rất cao, bùng phát trên mặt đất và phóng điện vào không khí tạo ra loạt chớp sáng đầy màu sắc.

“Khi tự nhiên gây áp lực lên một số loại đá, điện tích được kích hoạt như thể bạn bật một bộ ắc quy trong vỏ Trái đất”, Freund nói.

Một số giả thuyết khác cũng được sử dụng để lý giải ánh sáng động đất, bao gồm sự phá vỡ từ trường của Trái đất do ứng suất kiến tạo (tectonic stress) và cái gọi là hiệu ứng áp điện (piezoelectric effect), trong đó đá mang khoáng vật thạch anh tạo ra một điện trường mạnh khi bị nén theo một cách nhất định.

Các nhà khoa học ước tính, các điều kiện để tạo ra ánh sáng động đất chỉ tồn tại trong ít hơn 0,5% các trận động đất trên toàn thế giới. Hiện tượng này xuất hiện phổ biến nhất tại Italy, Hy Lạp, Pháp, Đức, Trung Quốc và một phần của Nam Mỹ, mặc dù chúng cũng được quan sát ở Nhật Bản, Bắc Mỹ và một số nơi khác.

Freund đang cộng tác với nhiều nhà khoa học để xây dựng một hệ thống dự báo động đất toàn cầu. Freund tin rằng, hiện tượng ánh sáng động đất sẽ là một dấu hiệu cho thấy hoạt động địa chấn có thể sẽ xảy ra trong tương lai. “Mặc dù hiện tượng này tương đối hiếm gặp. Nhưng nếu nó xuất hiện, chúng ta hãy coi chừng”, Freund nói.

Trái ngược với quan điểm của Freund, Bruce Presgrave – nhà địa vật lý thuộc Trung tâm Thông tin Động đất Quốc gia của Cục Khảo sát Địa chất Mỹ – cho biết hiện tượng ánh sáng động đất dường như không hữu ích lắm cho việc dự báo động đất, bởi vì nó không được báo cáo thường xuyên.

Tuy nhiên trong quá khứ, một số người đã sống sót nhờ hiểu biết về hiện tượng này. Ngay trước trận động đất diễn ra tại L’Aquila (Italy) năm 2009, một người đàn ông nhìn thấy những chớp sáng rực rỡ ngay trong bếp. Bởi vì anh ta từng đọc thông tin về ánh sáng động đất nên đã chuyển gia đình đến một nơi an toàn hơn. Năm 1976, một nhà địa chất Trung Quốc tìm nơi trú ẩn sau khi nhìn thấy ánh sáng động đất, ngay sau đó đã xảy ra trận động đất Đường Sơn cướp đi tính mạng của hàng trăm nghìn người.