Sáng 16/7/1945, tại sa mạc Jornada del Muerto, gần Alamogordo, bang New Mexico, Mỹ tiến hành vụ thử hạt nhân Trinity. Vụ nổ đã làm nóng chảy cát sa mạc cùng nhiều vật liệu nhân tạo xung quanh, để lại trên mặt đất một lớp vật chất giống thủy tinh, sau này được gọi là trinitite, theo tên của vụ thử.
Trong nhiều thập kỷ, trinitite chủ yếu được nhắc đến như một “dấu tích vật chất” của vụ nổ hạt nhân đầu tiên. Tuy nhiên, với các nhà khoáng vật học, loại đá thủy tinh này còn giống một “hộp đen” lưu giữ khoảnh khắc vật chất bị đẩy vào trạng thái cực hạn: nhiệt độ rất cao, áp suất tăng đột ngột, rồi nguội đi trong thời gian rất ngắn.
Mới đây, nhóm nghiên cứu do nhà khoáng vật học Luca Bindi, Đại học Florence, Italy, dẫn đầu đã công bố phát hiện một tinh thể clathrate chưa từng được ghi nhận trước đây trong mẫu trinitite đỏ. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Trinitite hình thành khi sức nóng từ vụ nổ làm tan chảy cát sa mạc, đất đá và một số vật liệu nhân tạo tại khu vực thử nghiệm. Khi khối vật chất nóng chảy này nguội lại, nó tạo thành những mảnh thủy tinh có màu xanh nhạt, đỏ hoặc đen.
Phần lớn trinitite có màu xanh lục nhạt. Riêng trinitite đỏ hiếm hơn, được cho là chứa nhiều thành phần kim loại từ tháp thử nghiệm, dây cáp và các thiết bị đo đạc bị phá hủy trong vụ nổ. Những giọt kim loại nhỏ bị cuốn vào cát nóng chảy, sau đó nguội lại và bị “đóng băng” bên trong cấu trúc thủy tinh.
Chính biến thể màu đỏ này đã nhiều lần khiến giới khoa học chú ý. Năm 2021, các nhà nghiên cứu từng phát hiện trong trinitite đỏ một loại giả tinh thể giàu silic. Giả tinh thể là dạng vật chất có trật tự nguyên tử đặc biệt, không lặp lại đều đặn như tinh thể thông thường.
Phát hiện đó khiến nhóm của Bindi tiếp tục đặt câu hỏi: liệu bên trong trinitite đỏ còn ẩn giấu những cấu trúc lạ khác hay không?
“Chiếc lồng” nguyên tử trong đá hạt nhân
Khi phân tích mẫu trinitite đỏ sẫm bằng các kỹ thuật như kính hiển vi điện tử, phân tích vi đầu dò electron và nhiễu xạ tia X, các nhà khoa học phát hiện một lượng nhỏ tinh thể clathrate nằm trong giọt kim loại giàu đồng.
Clathrate là dạng cấu trúc tinh thể trong đó các nguyên tử sắp xếp thành một mạng lưới giống “chiếc lồng”, nhốt các nguyên tử khác bên trong. Trong mẫu trinitite đỏ, mạng lưới này chủ yếu gồm silic, trong khi các nguyên tử canxi nằm ở trung tâm cấu trúc; đồng và sắt cũng xuất hiện với lượng nhỏ.
Theo các nhà khoa học, đây là lần đầu tiên một clathrate được xác nhận về mặt tinh thể học như sản phẩm rắn của một vụ nổ hạt nhân. Điều khiến phát hiện này đặc biệt hơn là kiểu cấu trúc như vậy rất hiếm trong các hợp chất vô cơ tự nhiên.
Nói cách khác, vụ nổ đã tạo ra trong khoảnh khắc những điều kiện mà tự nhiên gần như không có sẵn trên bề mặt Trái Đất.
Dưới nhiệt độ và áp suất cực cao, các nguyên tử bị buộc phải “xếp chỗ” theo cách bất thường. Khi vật chất nguội đi nhanh chóng, cấu trúc lạ ấy được giữ lại trong mẫu trinitite như một vết tích của quá trình cực hạn.
Theo nhóm nghiên cứu, tinh thể clathrate mới phát hiện có thành phần gồm silic, canxi, đồng và một lượng nhỏ sắt. Nó có cấu trúc lập phương kiểu I, dạng cấu trúc thường được mô tả như một khung lồng ở cấp độ nguyên tử.
Các nhà khoa học cho rằng điều kiện hình thành của tinh thể này phản ánh trạng thái rất ngắn ngủi nhưng khắc nghiệt trong vụ nổ Trinity.
Nhiệt độ có thể vượt quá 1.500 độ C, trong khi áp suất tăng vọt trong thời gian ngắn. Chính sự kết hợp giữa nhiệt, áp suất, kim loại từ thiết bị thử nghiệm và cát sa mạc nóng chảy đã tạo ra môi trường hóa học đặc biệt.
Nếu được xác nhận, đây sẽ là một phương pháp hoàn toàn mới để khám phá bí ẩn lớn nhất của vũ trụ.
Theo nhóm nghiên cứu từ Mỹ, Anh và châu Âu, nếu hai hố đen va chạm trong một đám mây vật chất tối, các sóng hấp dẫn lan truyền khắp vũ trụ sẽ mang theo những đặc điểm riêng biệt của môi trường đó. Khi áp dụng mô hình này vào hàng chục lần phát hiện sóng hấp dẫn, họ đã tìm thấy một sự kiện tiềm năng phù hợp với giả thuyết.
"Sử dụng hố đen để tìm kiếm vật chất tối sẽ thật tuyệt vời", Nhà vật lý học Rodrigo Vicente từ Đại học Amsterdam, Hà Lan, nhận định. "Chúng ta sẽ có thể khảo sát vật chất tối ở những quy mô nhỏ hơn bao giờ hết".
Lý thuyết tương đối rộng của Einstein, công bố năm 1916, đã mô tả trọng lực là sự cong của không-thời gian và dự đoán sự tồn tại của sóng hấp dẫn. Tuy nhiên, phải đến năm 2015, những gợn sóng này mới được phát hiện trực tiếp, mở ra một kỷ nguyên mới trong thiên văn học.
Mỗi sự kiện sóng hấp dẫn mang theo thông tin quý giá về các vật thể tham gia, từ sự hợp nhất của các hố đen, sao neutron, cho đến những vật thể kỳ lạ hơn như lỗ sâu. Giờ đây, các nhà khoa học đặt câu hỏi liệu những tín hiệu này có thể giúp giải mã một bí ẩn khác: vật chất tối - loại vật chất vô hình chỉ tương tác với vật chất thường thông qua lực hấp dẫn.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình vật chất tối từ các hạt siêu nhẹ, có khả năng tạo thành trường và tương tác với môi trường cực đoan như gần hố đen.
Họ giả định rằng năng lượng quay của hố đen có thể ảnh hưởng đến các đám mây vật chất tối, và ngược lại, những đám mây này sẽ thay đổi động lực học của các hố đen khi chúng va chạm, để lại dấu vết trong sóng hấp dẫn.
Khi áp dụng mô hình này vào 28 phát hiện của mạng lưới quan sát sóng hấp dẫn LVK (LIGO, Virgo, KAGRA), 27 tín hiệu cho thấy các mẫu xuất phát từ chân không.
Tuy nhiên, sự kiện đặc biệt có tên GW190728, được phát hiện vào tháng 7/2019, lại cho thấy một mẫu phù hợp với việc một cặp hố đen hợp nhất trong đám mây vật chất tối dày đặc.
Mặc dù kết quả này rất thú vị, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh cần thận trọng. "Độ ý nghĩa thống kê của điều này không đủ cao để khẳng định việc phát hiện ra vật chất tối, và cần thực hiện các kiểm tra thêm bởi các nhóm độc lập", Nhà vật lý học Josu Aurrekoetxea từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho biết.
Ông cũng lưu ý rằng: "Nếu không có các mô hình sóng như của chúng tôi, chúng ta có thể đang phát hiện các vụ hợp nhất hố đen trong môi trường vật chất tối, nhưng lại phân loại chúng theo hệ thống là đã xảy ra trong chân không".
Vật chất tối vẫn là một bí ẩn lớn, với nhiều giả thuyết về bản chất của nó. Dù vậy, nghiên cứu này mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn, cho phép các nhà khoa học sử dụng sóng hấp dẫn như một công cụ mới để vén màn bí mật về thành phần vô hình nhưng chiếm phần lớn vũ trụ của chúng ta.
Phát hiện đánh dấu lần đầu tiên loài này được ghi nhận tại khu vực sau hơn 25 năm, được công bố trên tạp chí khoa học Environmental DNA, dựa trên nghiên cứu của nhóm chuyên gia thuộc Trung tâm Minderoo OceanOmics, Đại học Tây Australia.
Các nhà nghiên cứu đã thu thập được ADN môi trường (eDNA) của loài mực khổng lồ Architeuthis dux khi khảo sát những hẻm núi ngầm sâu tới 4.500m ngoài khơi Ningaloo (Nyinggulu), Tây Australia.
Theo các nhà khoa học, eDNA là những mảnh vật chất di truyền mà sinh vật để lại trong môi trường xung quanh như da, chất nhầy hoặc chất thải. Phương pháp này cho phép phát hiện sự hiện diện của các loài động vật biển sâu vốn rất khó quan sát trực tiếp.
“Việc tìm thấy dấu vết của mực khổng lồ thực sự khơi gợi trí tưởng tượng của mọi người”, Tiến sỹ Georgia Nester, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Mực khổng lồ là một trong những sinh vật bí ẩn nhất đại dương. Cá thể lớn nhất từng được ghi nhận có thể dài tới khoảng 10m, tương đương chiều dài một chiếc xe buýt cỡ nhỏ.
Loài này cũng sở hữu đôi mắt lớn nhất trong thế giới động vật, kích thước của nó có thể tương đương một chiếc bánh pizza cỡ lớn.
Dù có kích thước đồ sộ, mực khổng lồ hiếm khi được ghi hình do sinh sống ở vùng biển sâu hàng trăm mét dưới mặt nước. Phần lớn hiểu biết của con người về loài vật này đến từ các xác chết dạt vào bờ hoặc mẫu vật mắc vào lưới đánh cá.
Theo nhóm nghiên cứu, đây là lần đầu tiên trong hơn 25 năm mực khổng lồ được ghi nhận tại vùng biển Tây Australia bằng phương pháp eDNA, đồng thời là vị trí xa nhất về phía bắc của loài A. dux từng được ghi nhận ở phía đông Ấn Độ Dương.
Tiến sỹ Lisa Kirkendale, phụ trách bộ sưu tập động vật thân mềm tại Bảo tàng Tây Australia, cho biết phát hiện này cho thấy hệ sinh thái biển sâu tại khu vực vẫn còn rất nhiều bí ẩn chưa được khám phá.
Trong chuyến khảo sát trên tàu nghiên cứu Falkor của Schmidt Ocean Institute, các nhà khoa học đã thu thập hơn 1.000 mẫu vật và phát hiện dấu vết của 226 loài sinh vật biển.
Ngoài mực khổng lồ, nhóm nghiên cứu còn phát hiện nhiều loài sinh vật biển sâu khác như cá nhà táng lùn, cá voi mỏ Cuvier, cá mập ngủ, lươn cusk không mặt và cá răng cưa mảnh mai. Một số mẫu vật có thể đại diện cho các loài hoàn toàn mới đối với khoa học.
“Có một lượng lớn đa dạng sinh học dưới đáy biển sâu mà chúng ta chỉ mới bắt đầu khám phá”, Tiến sỹ Nester nhận định.
Trên thực tế, mãi tới năm 2004 con người mới lần đầu tiên ghi hình được mực khổng lồ còn sống trong tự nhiên. Kể từ đó đến nay, các lần quan sát trực tiếp loài này vẫn rất hiếm.
Dù vậy, mực khổng lồ Architeuthis dux chưa phải động vật không xương sống lớn nhất thế giới. Danh hiệu này thường được nhắc tới cùng loài mực colossal Nam Cực (Mesonychoteuthis hamiltoni), chúng có thể nặng tới khoảng 500kg.
Năm 2025, các nhà khoa học lần đầu ghi hình được một cá thể mực colossal non còn sống trong môi trường biển sâu tự nhiên gần quần đảo Nam Sandwich, cách bán đảo Nam Cực khoảng 1.700km.
“Đây là một trong những quan sát thú vị nhất mà chúng tôi từng ghi nhận”, Giáo sư Kat Bolstad, chuyên gia nghiên cứu về mực tại Đại học Công nghệ Auckland (New Zealand), cho biết.
Rau củ là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất và chất xơ quan trọng, góp phần giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và một số loại ung thư. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khuyến nghị người trưởng thành nên ăn ít nhất 400g rau quả mỗi ngày.
So với thực phẩm tươi, rau quả đông lạnh và đóng hộp thường có giá thành thấp hơn, thời gian bảo quản dài hơn và giúp giảm lãng phí thực phẩm.
Giá trị dinh dưỡng có bị ảnh hưởng?
Nhìn chung, rau quả đông lạnh và đóng hộp vẫn giữ được phần lớn giá trị dinh dưỡng, thậm chí trong nhiều trường hợp tương đương với rau quả tươi đã được bảo quản trong tủ lạnh khoảng một tuần.
Quá trình đông lạnh ở nhiệt độ thấp giúp làm chậm sự hư hỏng và duy trì màu sắc, kết cấu cũng như hàm lượng dinh dưỡng của thực phẩm. Tuy nhiên, việc rã đông rồi cấp đông lại có thể làm giảm chất lượng và giá trị dinh dưỡng.
Đối với thực phẩm đóng hộp, quá trình xử lý nhiệt có thể làm hao hụt một phần vitamin tan trong nước, đặc biệt là vitamin C. Dù vậy, công nghệ đóng hộp hiện đại đã giúp giảm đáng kể mức thất thoát này.
Những lưu ý khi lựa chọn
Khi mua rau củ đóng hộp, người tiêu dùng nên ưu tiên các sản phẩm ghi "không thêm muối" hoặc có hàm lượng natri thấp. Việc chắt bỏ nước và rửa trước khi sử dụng cũng giúp giảm lượng muối nạp vào cơ thể.
Đối với trái cây đóng hộp, nên chọn sản phẩm ngâm trong nước ép thay vì siro và ưu tiên loại không thêm đường.
Ngoài ra, rau quả đông lạnh có thể mang vi khuẩn Listeria monocytogenes, tác nhân gây ngộ độc thực phẩm. Vì vậy, người dùng nên nấu chín trước khi ăn để giảm nguy cơ nhiễm khuẩn.
Trái cây sấy không được khuyến nghị sử dụng thường xuyên để thay thế trái cây tươi, đông lạnh hoặc đóng hộp do hàm lượng đường cô đặc cao.
Nhìn chung, rau quả đông lạnh và đóng hộp vẫn là lựa chọn giàu dinh dưỡng nếu được lựa chọn và sử dụng đúng cách, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí và hạn chế lãng phí thực phẩm.
