Lý do não người biến thành thủy tinh sau thảm họa núi lửa

Vụ phun trào núi lửa xóa sổ thị trấn La Mã Pompeii tạo ra dòng khí gas nóng có nhiệt độ 550 độ C, đủ cao để biến não người thành thủy tinh.

Theo nghiên cứu mới công bố hôm 6/4 trên tạp chí Scientific Reports, hơi nóng bùng ra trong thời gian ngắn này khiến thị trấn Herculaneum ở gần đó trải qua nhiệt độ lên tới 550 độ C, gây tử vong tức thời. Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Roma Tre phân tích gỗ carbon hóa từ nhiều địa điểm ở Herculaneum, nơi nằm gần núi lửa Vesuvius hơn Pompeii, để dựng lại sự kiện biến động nhiệt diễn ra sau vụ phun trào năm 79. Dựa trên dấu vết hóa thành than của mẫu vật, họ có thể suy đoán ban đầu thị trấn bị bao trùm bởi luồng khí nóng gọi là dòng mật độ mạt vụn núi lửa loãng (PDC).

Mảnh não người bị thủy tinh hóa trong hộp sọ người đàn ông ở Herculaneum. (Ảnh:Pier Paolo Petrone).

Các nhà nghiên cứu giải thích PDC đầu tiên tràn qua Herculaneum với nhiệt độ hơn 550 độ C, phản ánh qua mẫu vật thu thập trên đường phố chính Collegium Augustalium và Decumanus Maximus. Theo sau sự kiện ban đầu này là dòng mạt vụn chôn vùi thị trấn dưới lớp tàn tro núi lửa dày 20 m, có nhiệt độ thấp hơn.

Do tính chất chớp nhoáng và nhiệt độ cực hạn gắn liền với đợt bùng nổ ban đầu, toàn bộ sự kiện chỉ để lại tàn tro dày vài chục centimet trên mặt đất, giúp lý giải tại sao nó chưa bao giờ được phát hiện trước đây. Tuy nhiên, có thể quan sát sức tàn phá của PDC loãng trong những vụ phụn trào núi lửa gần đây hơn như ở Martinique vào tháng 5/1902, khi gần 30.000 người chết tức thì do dòng khí hơi kiểu này.

Dù bằng chứng trực tiếp về PDC loãng ở Herculaneum chưa từng được ghi nhận, nhóm tác giả nghiên cứu cho biết có nhiều manh mối ở hài cốt của nạn nhân. Ví dụ, nhiều thi thể ở Pompeii bất động ở tư thế co gập sau khi chết gọi là pugilistic attitude, nạn nhân tại Herculaneum không có tư thế như vậy do mô mềm của họ bị phá hủy bởi nhiệt lượng cực mạnh.

Việc phát hiện bộ não nguyên vẹn bị thủy tinh hóa bên trong hộp sọ một cư dân ở Collegium Augustalium cung cấp nhiều gợi ý rõ ràng hơn. Theo nhóm nghiên cứu, bộ não chỉ có thể biến thành thủy tinh nếu sự kiện nhiệt ngắn ngủi đến mức mô không bốc hơi hoàn toàn. Việc bảo quản tiểu não tùy thuộc những dòng mạt vụn sau đó có đủ mát để tàn tro tích tụ hay không.

Sau khi dựng lại sự kiện tiếp nối vụ phun trào, các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện có nhiều ý nghĩa đối với cư dân sống ở thành phố Naples gần đó nếu Vesuvius hoạt động lần nữa. Nếu PDC loãng hình thành, khả năng sống sót của người dân phụ thuộc vào khả năng ngăn chặn khí hơi nóng của nơi trú ẩn. Điều này cho phép những người không kịp sơ tán sớm có thể giữ mạng sống và chờ cứu hộ.