Gần 2.000 năm trước, một ngọn núi lửa đã phun trào trên Đảo Bắc của New Zealand. Vụ phun trào đó dữ dội đến mức nó được cho là đã phủ bóng đen lên vùng đất của một đế chế cách đó nửa vòng Trái đất.
Các nhà khoa học hiện đã khai quật được sáu mảnh thủy tinh có dấu vết về nhiệt của vụ phun trào cổ đại, được văng đi xa khoảng 5.000 km về phía Nam, rồi bị chôn vùi ở độ sâu 280 mét dưới lớp băng Nam Cực trong khoảng 2.000 năm.
Mảnh thứ bảy, được tạo ra từ đợt phun trào trước đó của cùng một ngọn núi lửa, đã giúp nhóm xác định chính xác nguồn gốc của sáu mảnh kia và giúp xác nhận thời điểm xảy ra vụ phun trào.
Nhà khoa học môi trường Stephen Piva, tác giả chính của nghiên cứu và là ứng viên tiến sĩ tại Đại học Te Herenga Waka-Victoria của Wellington, cho biết : “Sau khi kết hợp lại, bảy mảnh thủy tinh cung cấp dấu hiệu kép độc đáo và không thể phủ nhận về nguồn gốc là đến từ núi lửa Taupō”.
Núi lửa Taupō đã hoạt động được khoảng 300.000 năm, nhưng thời điểm xảy ra vụ phun trào lớn nhất và mạnh mẽ nhất của nó - một trong những vụ phun trào lớn nhất trên Trái đất trong 5.000 năm qua - rất khó xác định.
Các ghi chép lịch sử về những kiện vào khoảng năm 186 sau Công nguyên từ La Mã và Trung Quốc cổ đại cho thấy có một vụ phun trào núi lửa ở xa đã làm mây che mờ bầu trời của các đế chế: Mặt trời mọc "đỏ như máu và thiếu ánh sáng" và "bầu trời bốc cháy".
Mặc dù các mô tả đó có vẻ sống động, chúng không khớp hoàn toàn với hồ sơ địa chất. Trầm tích lưu huỳnh trong lõi băng, tín hiệu quen thuộc của hoạt động núi lửa, được lấy từ Nam Cực và Greenland cho thấy thời gian xảy ra vụ phun trào Taupō là vào khoảng năm 230 sau Công nguyên, cách thời điểm trong các ghi chép khoảng vài thập kỷ.
Tuy nhiên, vì lưu huỳnh được phun ra từ các núi lửa trên khắp thế giới, cho nên nó không chính xác như mong muốn các nhà khoa học. Niên đại bằng carbon phóng xạ của các khúc cây bị chôn vùi trong dòng dung nham núi lửa từ vụ phun trào Taupō đã xác định thời điểm của nó vào khoảng năm 232 sau Công nguyên. Quả và hạt trên những cây đó, cũng như việc không có lớp gỗ bên ngoài sẫm màu hơn, cho thấy núi lửa đã phun trào vào cuối mùa hè hoặc mùa thu, nhưng năm xảy ra vụ phun trào vẫn còn gây tranh cãi.
Vì vậy, Piva và các đồng nghiệp đã chuyển sang sử dụng lõi băng dài 764 mét, được lấy từ Lớp băng Ross ở Tây Nam Cực và chứa đựng khoảng 83.000 năm thông tin về khí hậu.
Ở độ sâu 279 mét, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bảy mảnh thủy tinh được làm từ rhyolite, khoáng chất giống như granit, và dài khoảng 10 đến 20 micromet.
Thành phần địa hóa của chúng trùng khớp với các mẫu khác từ vụ phun trào Taupō, được thu thập ở New Zealand. Một mảnh đặc biệt nổi bật: đó là một mảnh trùng hợp với thủy tinh núi lửa được tạo ra từ vụ siêu phun trào Ōruanui trước đó của núi lửa Taupō, xảy ra cách đây 25.600 năm.
Điều đó đã giúp các nhà nghiên cứu có thêm tự tin về nguồn gốc của các mảnh thủy tinh, trong khi vị trí của chúng trong lõi băng được xác định là vào những tháng đầu năm gần với năm 230 sau Công nguyên.
Piva giải thích: “Một đợt phun trào mạnh mẽ sẽ gửi một lượng lớn các hạt núi lửa vào không khí, nơi chúng sẽ bị gió phân tán rộng rãi”.
Mặc dù vẫn còn một số sai sót trong việc xác định niên đại lõi băng, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện của họ xác nhận ước tính tuổi của những khúc gỗ bị chôn vùi, có khả năng đã chết ngay lập tức khi bị nhấn chìm bởi dòng nhung nham cực kỳ nóng của núi lửa Taupō.
Piva cho biết: “Xác nhận ngày phun trào mang lại cơ hội nghiên cứu các tác động toàn cầu tiềm ẩn của núi lửa đối với bầu khí quyển và khí hậu, điều này rất quan trọng để hiểu rõ hơn về lịch sử và hành vi phun trào của nó” .
Nghiên cứu đã được công bố trên Scientific Reports.
Theo Science Alert
