Hàng ngàn năm trước, một hòn đá đã bay ra khỏi Trái Đất, và bây giờ nó đã thực sự quay trở lại hành tinh của chúng ta!

Câu chuyện tưởng chừng như chỉ có trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng này thực sự đã xảy ra, và viên đá mang tên "Northwest Africa 13188" (NWA 13188) chính là bằng chứng sống động cho một hiện tượng thiên văn hiếm hoi: đá từ Trái Đất có thể rời khỏi hành tinh của chúng ta, lang thang ngoài không gian và rồi trở về nơi nó khởi hành.

Viên đá này được tìm thấy ở vùng sa mạc Tây Bắc châu Phi, nơi các nhà khoa học ban đầu cho rằng nó chỉ là một thiên thạch bình thường từ không gian rơi xuống. Tuy nhiên, khi tiến hành các phân tích chi tiết về thành phần của nó, họ nhanh chóng nhận ra có điều gì đó không ổn. NWA 13188 có thành phần hóa học gần như giống hệt đá núi lửa trên Trái Đất, với các khoáng chất phổ biến như plagioclase và pyroxene, cùng các nguyên tố oxy, silic, nhôm, canxi, magiê và sắt. Đây là một phát hiện kỳ lạ bởi thông thường, thiên thạch có thành phần khác biệt hơn nhiều so với đá trên Trái Đất. Nếu chỉ xét riêng về mặt hóa học, viên đá này chẳng khác gì một mẫu đá được lấy trực tiếp từ một ngọn núi lửa trên hành tinh của chúng ta.

Thế nhưng, điều đặc biệt nhất nằm ở bề mặt của NWA 13188. Nó có một lớp vỏ nhiệt hạch màu đen mỏng, thứ chỉ hình thành khi một thiên thể nhỏ ngoài Trái Đất đi vào bầu khí quyển với tốc độ cao, ma sát với không khí và tạo ra nhiệt lượng cực lớn khiến lớp bề mặt nóng chảy. Điều này chỉ ra rằng viên đá này đã từng trải qua một hành trình ngoài không gian trước khi quay trở lại Trái Đất. Nhưng làm sao một viên đá có nguồn gốc từ Trái Đất lại có thể rời khỏi hành tinh của chúng ta và quay trở về?

Câu trả lời nằm ở sự phân tích các đồng vị đặc biệt bên trong viên đá. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng NWA 13188 chứa những đồng vị như heli-3, beryllium-10, neon-21, đây là những nguyên tố chỉ có thể được tạo ra do tác động liên tục của tia vũ trụ trong một khoảng thời gian dài. Tia vũ trụ là những hạt năng lượng cao tồn tại phổ biến trong không gian, nhưng bầu khí quyển và từ trường của Trái Đất đã bảo vệ hành tinh này khỏi tác động của chúng. Do đó, một viên đá bình thường trên Trái Đất không thể có những đồng vị này với hàm lượng cao. Điều này chứng tỏ rằng viên đá này đã bị đẩy ra ngoài không gian và tiếp xúc với tia vũ trụ trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng thiên niên kỷ, trước khi quay trở lại Trái Đất.

Nhưng làm sao một viên đá có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất để bay vào không gian? Các nhà khoa học đưa ra hai giả thuyết chính cho hiện tượng hiếm gặp này. Một khả năng là tác động của một thiên thể nhỏ ngoài Trái Đất. Khi một thiên thạch lớn va chạm với Trái Đất, năng lượng khổng lồ từ vụ va đập có thể khiến các mảnh đá từ khu vực va chạm bị bắn tung lên. Nếu lực tác động đủ mạnh và góc va chạm thích hợp, một số mảnh đá có thể đạt tốc độ thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất, tức ít nhất là 11,2 km/s – vận tốc vũ trụ cấp hai, và rời khỏi hành tinh của chúng ta. Đây cũng là cơ chế giúp một số thiên thạch có nguồn gốc từ Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa đến được Trái Đất. Do đó, không có gì ngạc nhiên nếu một viên đá từ Trái Đất cũng có thể bị đẩy vào không gian theo cách tương tự.

Một khả năng khác là do hoạt động của núi lửa. Một số vụ phun trào núi lửa trên Trái Đất có thể tạo ra những cột vật chất khổng lồ, phun tro bụi và đá lên tầng cao của bầu khí quyển. Trong một số trường hợp cực kỳ hiếm, nếu vụ phun trào có đủ năng lượng, một số mảnh đá có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất và bay vào không gian. Tuy nhiên, khả năng này ít xảy ra hơn so với kịch bản va chạm thiên thạch, vì hầu hết các vụ phun trào núi lửa không đủ mạnh để đẩy đá ra khỏi quỹ đạo Trái Đất.

Sau khi rời khỏi Trái Đất, viên đá NWA 13188 bắt đầu hành trình lang thang trong vũ trụ. Nhưng không phải bất kỳ vật thể nào bay ra khỏi Trái Đất cũng có cơ hội quay trở lại. Để một vật thể như NWA 13188 có thể rơi xuống Trái Đất sau hàng ngàn năm, nó cần có quỹ đạo phù hợp để bị lực hấp dẫn của Trái Đất thu hút trở lại. Ngoài ra, nó phải đủ lớn để không bị thiêu rụi hoàn toàn khi lao vào bầu khí quyển với tốc độ cao. Khi NWA 13188 rơi xuống Trái Đất, nó đã bị ma sát với không khí, nóng chảy bề mặt và tạo ra lớp vỏ nhiệt hạch đặc trưng của các thiên thạch, trước khi tiếp đất tại vùng sa mạc Tây Bắc châu Phi.

Việc phát hiện và nghiên cứu NWA 13188 không chỉ là một phát hiện khoa học hiếm hoi, mà còn mang giá trị to lớn trong việc hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa Trái Đất và không gian vũ trụ. Nó giúp chúng ta xác nhận rằng không chỉ có các thiên thạch từ không gian rơi xuống Trái Đất, mà chính Trái Đất cũng có thể "gửi" các mảnh đá của mình vào không gian, và đôi khi, chúng có thể quay trở lại. Viên đá này cũng là một bằng chứng quý giá giúp các nhà khoa học nghiên cứu về tác động của tia vũ trụ lên vật chất và quá trình tiến hóa của đá trong môi trường không gian.