Bí ẩn về cách bộ não của con người biến thành thủy tinh sau vụ phun trào Vesuvius

Vào năm 79 sau Công nguyên, vụ phun trào kinh hoàng của núi lửa Vesuvius đã nhấn chìm toàn bộ thành phố Pompeii và các khu vực lân cận trong biển tro nóng và dòng dung nham chết chóc. Herculaneum, một thị trấn ven biển cách Pompeii vài dặm, cũng chịu chung số phận khi bị bao phủ bởi các dòng pyroclastic (hỗn hợp khí, tro và mảnh đá từ núi lửa). Trong số những nạn nhân của thảm họa này, một người đàn ông được phát hiện vào giữa những năm 1960 đã khiến giới khoa học bối rối bởi một hiện tượng kỳ lạ: bộ não của anh ta dường như đã biến thành thủy tinh.

Hiện tượng này không chỉ hiếm gặp mà còn đi ngược lại những hiểu biết trước đây về cách cơ thể con người bị tác động trong các vụ phun trào núi lửa. Các nhà khoa học từ lâu đã tranh cãi về nguyên nhân dẫn đến hiện tượng hóa thủy tinh này, bởi vì các dòng pyroclastic thường không đủ nóng, cũng như không nguội đủ nhanh để có thể biến não người thành thủy tinh.

Và vấn đề này cũng bắt đầu trởnên phức tạp hơn khi các nghiên cứu đầu tiên công bố vào năm 2020 cho rằng vật liệu thủy tinh tìm thấy trong hộp sọ của nạn nhân có thể không phải là mô não mà chỉ là tàn dư của các hợp chất khác. Điều này đã tạo ra một cuộc tranh luận sôi nổi trong giới khảo cổ học và địa chất học về bản chất thực sự của hiện tượng kỳ lạ này. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Scientific Reports vào ngày 27/2 đã đưa ra một giả thuyết mới đầy thuyết phục, có thể giải thích quá trình thủy tinh hóa mô não của người đàn ông này.

Nhóm nghiên cứu do nhà địa chất học và núi lửa học Guido Giordano tại Đại học Roma Tre (Ý) dẫn đầu đã đề xuất rằng, trước khi dòng pyroclastic chôn vùi nạn nhân, một đám mây tro siêu nóng đã quét qua khu vực này. Các nghiên cứu về các mảnh than được tìm thấy gần hài cốt của người đàn ông ở Herculaneum cho thấy chúng đã chịu tác động của nhiều sự kiện nhiệt độ cao. Trong đó, nhiệt độ cao nhất được ghi nhận đến từ một đám mây tro cực nóng, có thể đạt tới 510 độ C. Đám mây này có thể đã làm nóng bộ não của nạn nhân một cách đột ngột, sau đó nhanh chóng làm nguội nó khi tro bụi tiêu tan, dẫn đến quá trình hóa thủy tinh.

Giả thuyết này nhận được sự ủng hộ từ các nghiên cứu về những vụ phun trào núi lửa gần đây có hiện tượng tương tự. Ví dụ, vụ phun trào núi Unzen ở Nhật Bản năm 1991 và vụ phun trào núi lửa Fuego ở Guatemala năm 2018 đều tạo ra các đám mây tro cực nóng có thể tác động mạnh đến môi trường xung quanh. Điều này cho thấy, đám mây tro siêu nóng tại Herculaneum có thể đã đóng vai trò quan trọng trong việc làm thủy tinh hóa mô não của nạn nhân, chứ không đơn thuần là do các dòng pyroclastic như các giả thuyết trước đây đã đề xuất.

Tuy nhiên, ngay cả khi giả thuyết mới này có vẻ hợp lý thì vẫn có nhiều tranh cãi về bản chất thực sự của "bộ não thủy tinh". Một nghiên cứu được công bố vào năm 2020 trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Nghiên cứu Khảo cổ học do nhà khảo cổ học phân tử Alexandra Morton-Hayward dẫn đầu đã đặt câu hỏi về tính xác thực của phát hiện này. Bà và các đồng nghiệp cho rằng, dòng pyroclastic tại Herculaneum không đủ nóng, cũng như không nguội đủ nhanh, để có thể gây ra quá trình thủy tinh hóa.

Hơn nữa, nhóm của bà cũng lập luận rằng các mẫu vật liệu thủy tinh được tìm thấy chưa từng được cung cấp cho các nhà nghiên cứu bên ngoài để xác minh một cách độc lập. Điều này làm dấy lên nghi ngờ rằng, vật liệu thủy tinh được tìm thấy trong hộp sọ của nạn nhân có thể không phải là mô não, mà là một hợp chất khác hình thành trong quá trình nhiệt phân.

Hài cốt của người đàn ông được tìm thấy trong một tòa nhà thuộc Collegium Augustalium , một tổ chức dân sự thời La Mã chuyên thờ cúng hoàng đế. Khi được phát hiện, ông đang nằm trên giường, cho thấy có thể ông đã thiệt mạng ngay lập tức khi thảm họa xảy ra. Điều này củng cố thêm giả thuyết rằng nạn nhân đã bị thiêu đốt bởi một đám mây tro siêu nóng trước khi các dòng pyroclastic bao phủ khu vực này.

Nhóm nghiên cứu của Giordano đã tiến hành phân tích kính hiển vi trên vật liệu thủy tinh và phát hiện ra sự tồn tại của các tế bào não cùng các cấu trúc thần kinh khác bên trong. Đây là một trong những bằng chứng mạnh mẽ nhất củng cố quan điểm rằng bộ não của nạn nhân thực sự đã trải qua quá trình thủy tinh hóa, thay vì chỉ là một sự hình thành ngẫu nhiên của các hợp chất tro núi lửa.

Dù vậy, không phải ai cũng hoàn toàn bị thuyết phục bởi giả thuyết này. Nhà khảo cổ học Pedar Foss của Đại học DePauw ở Indiana (Mỹ), tác giả cuốn sách Pliny và vụ phun trào Vesuvius , vẫn giữ thái độ hoài nghi. Ông cho rằng cần có thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để xác định chính xác bản chất của vật liệu thủy tinh, cũng như kiểm chứng xem liệu giả thuyết về đám mây tro siêu nóng có thực sự giải thích được hiện tượng này hay không. Theo ông, đây là một bước tiến quan trọng, nhưng vẫn chưa đủ để đưa ra kết luận chắc chắn.

Vụ phun trào núi lửa Vesuvius năm 79 sau Công nguyên vẫn còn nhiều bí ẩn chưa được giải đáp. Hiện tượng bộ não hóa thủy tinh chỉ là một trong số rất nhiều câu hỏi mà các nhà khoa học vẫn đang tìm cách làm sáng tỏ về cách thức thảm họa này ảnh hưởng đến con người. Nếu giả thuyết mới về đám mây tro siêu nóng được chứng minh là chính xác, nó có thể mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới về tác động của núi lửa đối với cơ thể con người. Tuy nhiên, để đi đến kết luận cuối cùng, cần có thêm nhiều bằng chứng và nghiên cứu sâu hơn trong thời gian tới.