Những cái chết trong dung nham núi lửa: não hóa thành thủy tinh vì quá nóng

Cách thành phố Napoli, Italia 9km về phía đông có một ngọn núi lửa đã tắt có tên gọi là Vesuvius. Nhưng vào năm 79 sau Công Nguyên, nó đã từng có một đợt phun trào mạnh. Chúng ta biết được chính xác điều đó, nhờ vào bức thư mà Pliny the Younger - một thẩm phán ở thành Rome cổ đại đã gửi cho nhà sử học Tacitus sống cùng thời.

Younger đã mô tả về những ngọn lửa lan rộng và một cơn mưa tro bụi. Nó giúp cho các nhà khoa học hiện nay có thể ước tính quy mô của đợt phun trào, đã giải phóng một lượng nhiệt năng tương đương với 100.000 lần quả bom nguyên tử đã rơi xuống thành phố Hiroshima của Nhật Bản vào cuối Thế chiến thứ II.

Dòng mạt vụn chứa đá nóng chảy, bọt và tro bụi củaVesuvius đã tràn vào hai thành phố Pompeii và Herculaneum thời ấy, cuốn vào lòng nó một số cư dân không kịp chạy trốn. Lửa đã đốt cháy da thịt những người xấu số, nhưng nó lại bảo quản được những mô não bên trong hộp sọ của họ theo một cách kỳ lạ, biến chúng thành những mảnh xá lị, những tinh thể thủy tinh bóng bẩy.

Câu chuyện ấy đã được kể lại trong một nghiên cứu mới đăng trên Tạp chí Y học New England. Nó chứa đựng cả những cái chết vô cùng thảm khốc, lẫn những gì còn lại được chúng ta coi là sự vĩnh cửu.

Khi một ngọn núi lửa như Vesuvius phun trào, một số các nhà khoa học cho rằng đám mây chứa khí độc và tro bụi dày đặc của nó sẽ tràn vào các thành phố lân cận và giết chết đại đa số các nạn nhân. Nhưng một nghiên cứu năm 2001 đăng trên tạp chí Nature đã tiết lộ một kịch bản thậm chí còn thảm khốc hơn thế.

Trong đó, những luồng mạt vụn của ngọn núi lửa tràn vào thành phố dưới hình hài một luồng hơi phát sáng có thể giết chết những cư dân ở đây trong vòng chưa đầy 1 giây. Khác với dung nham đặc quánh, mạt vụn di chuyển với tốc độ cao và lồng nhiệt mà nó tạo ra có thể lên tưới hơn 300^oC, đủ để đốt cháy hầu hết mọi thứ trên đường đi của nó.

Và đó là cách mà thành phố Pompeii đã bị hủy diệt. Dockpaolo Petrone, một nhà khảo cổ học tại Đại học Naples, Italia cho biết, cư dân của thành phố Herculaneum có lẽ cũng đã phải chịu một số phận tương tự.

Một nghiên cứu năm 2018 của Petrone đã tiến hành khai quật được khoảng 100 bộ xương người trong các nhà thuyền dọc theo bờ biển Herculaneum xưa. Và ông phát hiện ra tất cả đó là những gì còn sót lại từ thảm họa núi lửa, khi những người dân ở đây không kịp sơ tán khỏi dòng mạt vụn núi lửa nóng bỏng.

Bằng chứng là những bộ xương bị nhuốm một màu đỏ và đen không thể đến từ tiền xu hoặc các đồ tạo tác bằng kim loại khác. Kết quả phân tích quang phổ cho thấy đó là dư lượng sắt ở nồng độ cao, có thể chính là máu của họ đã bị đốt cháy.

Ngoài ra, những mẩu xương còn bị rạn nứt, một hiện tượng xảy ra khi chúng tiếp xúc nhiệt. Tương tự, hộp sọ cũng bị nứt, thậm chí có những hộp sọ của nạn nhân đã nổ tung, một thực tế thảm khốc chỉ có thể xảy ra khi thi thể nạn nhân bị dung nham nhấn chìm dưới một nhiệt độ cực kỳ nóng.

Dựa trên những bằng chứng này, các nhà khoa học đã kết luận rằng dòng mạt vụn của núi lửa đã đun sôi mô não mềm, làm bay hơi chất dịch cơ thể của những nạn nhân xấu số đến nỗi khiến hộp sọ họ phát nổ theo đúng nghĩa đen.

Hóa ra, không phải tro bụi mà chính là sức nóng cực độ từ dòng chảy dung nham đã giết chết đa số nạn nhân trong đợt phun trào gần 2.000 năm trước. Vào năm 1960, một trong những thi thể đầu tiên đã được khai quật ra khỏi lớp dung nham cổ đại ở Herculaneum.

Người này được tìm thấy trên một chiếc giường gỗ, bị chôn vùi trong tro núi lửa và các nhà khảo cổ tìm thấy bằng chứng về những mô não vẫn còn bên trong hộp sọ. Theo Petrone và các cộng sự, thông thường, những mô não như vậy sẽ bị "xà phòng hóa" bởi nhiệt độ để biến đổi thành glycerol và axit béo.

Nhưng ở nạn nhân này, các mô não đã bị thủy tinh hóa, tức là chúng biến thành tinh thể thủy tinh giống các hạt xá lị trong quá trình hỏa táng. Đồng tác giả Piero Pucci đã phân tích vật liệu thủy tinh bên trong hộp sọ và tìm thấy dấu vết của axit béo, một thành phần phổ biến làm nên bộ não, cùng với đó là các thành phần có trong tóc người.

Không có bất kể một chất nào tương tự như vậy được tìm thấy trong tro hoặc xỉ than xung quanh địa điểm hộp sọ được khai quật, chứng tỏ những tinh thể thủy tinh này phải được hình thành từ chính bên trong hộp sọ. Dựa vào bằng chứng từ gỗ cháy và đá nung, Petrone và cộng sự ước tính mức nhiệt độ đã thủy tinh hóa các bộ não này có thể đã lên tới 520°C.

"Điều này cho thấy một mức nhiệt độ cực cao có thể đốt cháy mỡ trong cơ thể và làm bay hơi mô mềm", các tác giả kết luận. Nó đã gây ra một số cái chết khủng khiếp và ám ảnh. Tuy nhiên, quá trình thủy tinh hóa axit béo và các protein trong tóc người cũng đã để lại cho chúng ta những mẫu vật đẹp đẽ là bằng chứng cho sự tồn tại vĩnh cửu của họ.

Tham khảo Arstechnica