Hơn 40.000 tấn bụi vũ trụ rơi xuống Trái Đất mỗi năm, chúng đã tìm đường đi vào cơ thể chúng ta như thế nào?

Người Đưa Tin10 tháng 4 • 17 min read • 

Khi một ngôi sao đi đến những ngày cuối cùng trong vòng đời, nó sẽ sụp đổ vào lõi và rũ bỏ lớp áo bên ngoài trong một vụ nổ supernova. Tàn tích từ vụ nổ này được gọi là bụi sao, chứa trong đó đủ mọi loại vật chất từ đồng, sắt, niken, cho đến các nguyên tố hỗ trợ sự sống như carbon, nitơ, oxy, lưu huỳnh…

Ngay tại thời điểm này và suốt trong quá khứ, hơn 100 tấn bụi sao vẫn đang rơi xuống Trái Đất mỗi ngày. Chúng lắng đọng xuống các đại dương, rơi trên đất và một số tìm được đường đi vào bên trong cơ thể bạn.

Theo một nghĩa nào đó, toàn bộ Trái Đất và mọi sinh vật sống bao gồm cả bạn đều được hình thành lên từ bụi sao. "Thiên nhiên không chỉ là những thứ nằm bên ngoài chúng ta. Mà bản thân mỗi con người chúng ta đều là một phần của thiên nhiên", Karel Schrijver, một nhà vật lý thiên văn tại Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn và năng lượng mặt trời Lockheed Martin cho biết

Cùng với vợ của mình, Iris Schrijver là một giáo sư sinh học tại Đại học Stanford, Karel đã kết hợp khéo léo hai lĩnh vực tưởng chừng không liên quan của họ lại trong cùng một cuốn sách có tựa đề: "Sống với các vì sao: Cơ thể con người kết nối thế nào tới vòng đời của Trái Đất, các hành tinh và ngôi sao?".

Hãy cùng trò chuyện với họ về chủ đế đó, tại một giao điểm hoàn hảo giữa thế giới tự nhiên và con người, giữa sinh học và thiên văn để nhận ra sự tồn tại tưởng chừng bất biến của chúng ta, hóa ra, lại rất vô thường theo đúng nghĩa đen của nó.

Vâng, cô ấy đã đúng! Con người chúng ta, hay mọi thứ có mặt trên Trái Đất này, và cả trong vũ trụ, đều có nguồn gốc từ bụi sao. Và những hạt bụi ấy vẫn đang tiếp tục đi qua cơ thể của chúng ta mỗi ngày, ngay lúc này. Chúng như một sợi dây kết nối trực tiếp chúng ta vào với vũ trụ, chúng tái dựng lại cơ thể của chúng ta liên tục và liên tục, không ngừng nghỉ trong suốt cuộc đời.

Chỉ là, chúng ta đã không nhận ra sự vô thường của chính bản thân mình. Không nhận ra rằng cơ thể của chúng ta đã được tạo nên từ tàn tích của những vì sao đó, và từ vô vàn những vụ nổ lớn trong khắp các dải thiên hà.

Liên tục và liên tục, những hạt bụi sao đã tìm đường đi vào cây cỏ, trở thành những chất dinh dưỡng mà chúng ta ăn hàng ngày, cung cấp năng lượng cho chúng ta làm được mọi thứ, cho chúng ta đi lại được, suy nghĩ được, lớn lên và phát triển.

Ở thời điểm khởi nguồn của vũ trụ, nó đã từng chỉ có hydro, một chút heli và rất ít những nguyên tố khác. Nhưng rồi các ngôi sao giống như những lò phản ứng hạt nhân vậy, chúng đốt một loại nhiên liệu và biến nó thành một vật chất khác. Thế là hydro bắt đầu được tổng hợp thành heli, rồi heli trở thành carbon, nitơ, oxy, sắt và lưu huỳnh.

Khi các ngôi sao đi đến giai đoạn cuối cuộc đời, chúng sẽ nở phồng ra cho đến khi sụp đổ lại lõi và rũ ra lớp áo ngoài cùng của chúng trong các vụ nổ siêu tân tinh.

Những đám bụi sao mang vật chất phân tán ra vũ trụ. Một số chúng được Hệ Mặt Trời của chúng ta thu nhận, biến thành các hành tinh như Trái Đất và mọi thứ có mặt trên đó. Vì vậy, mọi nguyên tố cấu thành lên cơ thể chúng ta thực ra đều đã đến từ những ngôi sao đang chết và phát nổ.

Những vụ nổ sao đó thậm chí vẫn còn đang tiếp tục diễn ra. Một số nguyên tử trong cơ thể chúng ta đã có tuổi đời già như vũ trụ. Một số khác có lẽ mới chỉ vừa hạ cánh xuống Trái Đất trong vòng 100 năm. Tất cả đã trộn lẫn trong cơ thể và cấu thành nên một sinh vật sống như chúng ta đang là.

Hầu hết mọi người thậm chí không nghĩ da là một cơ quan của cơ thể. Trong thực tế, da chính là cơ quan lớn nhất của chúng ta. Để duy trì sự sống, các tế bào của chúng ta phải phân chia và phát triển liên tục.

Chúng ta thường thấy điều đó rõ nhất ở những đứa trẻ khi chúng lớn lên. Nhưng các tế bào trong cơ thể người đã trưởng thành cũng già đi và cuối cùng chết đi. Làn da là một ví dụ tuyệt vời cho quá trình này.

Da là thứ chạm vào mọi thứ xung quanh chúng ta. Nó cũng rất dễ bị hư hại và cần phải liên tục tái tạo. Toàn bộ làm da của bạn nặng khoảng 4 kg và được cấu tạo lên bởi nhiều lớp khác nhau. Các lớp này bị lão hóa nhanh chóng, đặc biệt là lớp ngoài cùng được gọi là hạ bì.

Các tế bào hạ bì được thay thế khoảng một hoặc hai tháng mỗi lần. Điều đó có nghĩa là mỗi phút chúng ta sẽ mất đi khoảng 30.000 tế bào và cứ sau một năm toàn bộ lớp bề mặt bên ngoài của chúng ta sẽ được thay mới.

Rất ít tế bào tồn tại được trên cơ thể vật lý của chúng ta quá vài năm. Tất nhiên, điều đó có vẻ hơi phản trực giác khi hàng ngày chúng ta soi gương và vẫn nhận ra chính bản thân mình. Nhưng thực tế thì chúng ta không bao giờ ngừng thay đổi.

Cơ thể chúng ta giống một quy trình hơn là một mô hình. Mọi thứ chỉ là tạm thời. Và chính dòng chảy năng lượng cùng vật chất đi qua cơ thể đã giúp chúng ta chống lại sự vô thường đó, dẫn dắt chúng ta khám phá ra mối liên hệ giữa bản thân mình với vũ trụ.

Mọi mô tế bào trên cơ thể chúng ta đều liên tục tự tái tạo, chỉ có điều, chúng làm việc đó ở những tốc độ khác nhau.

Thông qua niên đại carbon, chúng tôi có thể biết các tế bào trong cơ thể người trưởng thành có tuổi trung bình từ 7 đến 10 năm. Đó là một khoảng thời gian ngắn hơn nhiều so với tuổi trung bình của một người bình thường. Nhưng cũng có những khác biệt đáng kể trong độ tuổi của từng loại tế bào này.

Một số tế bào chỉ có thể tồn tại trong một vài ngày. Đó là những tế bào nhạy cảm bên ngoài các bề mặt. Lấy ví dụ điển hình như da, và các tế bào niêm mạc trên bề mặt của phổi và đường tiêu hóa của chúng ta.

Trái lại, các tế bào cơ tim thường có tuổi đời lên tới hơn một thập kỷ. Chúng vẫn có thể tiếp tục giúp trái tim bạn đập ổn định, mặc dù khi bạn nhìn vào một người 50 tuổi, khoảng một nửa số tế bào tim của họ đã được thay mới.

Sự thật là cơ thể chúng ta không bao giờ ngừng vận động. Chúng ta là những sinh vật năng động, và chúng ta phải năng động để tồn tại. Điều này không chỉ đúng với con người mà nó còn đúng cho tất cả các sinh vật khác.

Khi Hệ Mặt Trời hình thành, nó bắt đầu nén các phân tử khí thành băng và các hạt bụi. Chúng lớn lên dần dần cho đến khi lực hấp dẫn của chúng đủ mạnh để kéo tất cả vật chất lại tạo thành các hành tinh.

Các hành tinh giống như những chiếc máy hút bụi lớn, chúng hút mọi thứ xung quanh mình vào. Nhưng các hành tinh không phải lúc nào cũng hoàn thành công việc, bên ngoài khoảng không vũ trụ vẫn còn rất nhiều bụi trôi nổi xung quanh.

Với tư cách của một nhà thiên văn học, tôi có thể nói điều đó có nghĩa là bất cứ thứ gì từ những vật thể nặng chỉ vài microgram, thứ mà bạn thậm chí sẽ không thể nhìn thấy trừ khi có một chiếc kính hiển vi, đến những thứ nặng hàng tấn như những ngôi sao chổi.

Tất cả những thiên thể đó vẫn tồn tại ở ngoài không gian vũ trụ, được kéo xung quanh bởi lực hấp dẫn sinh ra bởi các hành tinh và Mặt Trời. Trái Đất không thể tránh khỏi sự tấn công của những mảnh vỡ này, bụi vũ trụ rơi xuống hành tinh mọi lúc, ngay từ khi nó được hình thành. Suy cho cùng, đó cũng chính là cách mà các hành tinh được sinh ra ngay từ đầu.

Ngày nay, bạn thậm chí không nhận ra được điều đó. Nhưng chung quy lại, tất cả những mảnh bụi sao có chứa trong đó oxy, carbon, sắt, niken, và tất cả các nguyên tố khác, đã đều tìm được đường đi vào cơ thể chúng ta.

Còn khi một mảnh thiên thể thực sự lớn, chẳng hạn như một sao chổi hoặc tiểu hành tinh khổng lồ rơi xuống Trái Đất, bạn sẽ chứng kiến thấy một vụ nổ lớn. Đó là một trong những lý do khiến chúng ta tin rằng loài khủng long đã tuyệt chủng khoảng 70 triệu năm trước. May mắn là điều này xảy ra không quá thường xuyên. Nhưng chuyện trên trời thì ai mà biết trước được.

Dù bạn đề cập đến thứ gì đi chăng nữa, lịch sử của nó cũng bắt đầu từ ngoài không gian. Lấy muối làm ví dụ. Bạn nghĩ gì khi nhắc đến muối? Một gia vị trong nhà bếp? Nhưng nó thực chất là một chất hóa học được tạo thành từ hai hoá chất khác là natri và clo. Vậy chúng đến từ đâu?

Natri và clo được hình thành bên trong những ngôi sao đã phát nổ hàng tỷ năm về trước và tại một thời điểm nào đó, chúng đã tìm được đường lên Trái Đất. Các vụ nổ sao vẫn đang diễn ra hàng ngày trong thiên hà, vì vậy một số nguyên tử clo mà chúng ta đang ăn chỉ mới được tạo ra gần đây.

Hoàn toàn có thể. Có những quá trình xảy ra trong cơ thể chúng ta hoàn toàn là lành mạnh, chẳng hạn như sự tăng trưởng trong đó tế bào của chúng ta cần phân chia. Bên cạnh đó, cũng có những quy trình diễn ra một cách sai lầm.

Chúng ta già đi bởi sự mất cân bằng giữa quá trình chết và tái tạo của tế bào. Đó là những gì chúng ta nhìn thấy trong gương khi bản thân mình già đi theo thời gian. Đó cũng là những gì chúng ta thấy khi bệnh tật phát triển, chẳng hạn như ung thư.

Ung thư về cơ bản là một sai sót trong DNA, và do đó toàn bộ hệ thống có thể bị kéo trật khỏi đường ray. Lão hóa và ung thư thực sự là những quá trình rất giống nhau. Cả hai đều bắt nguồn từ một thực tế là đã có sự mất cân bằng giữa quá trình tế bào tái tạo và biến mất.

Lấy một ví dụ nữa là xơ nang, một căn bệnh có tính chất di truyền. Nó xảy ra khi bạn thừa hưởng một lỗi trong DNA, khiến một số mô không còn khả năng hoạt động bình thường trong cơ thể. Đó cũng chính là lĩnh vực nghiên cứu mà tôi đang tập trung vào, tìm kiếm những đột biến DNA trong các quần thể khác nhau đã gây ra căn bệnh.

Qua các nghiên cứu này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn chính xác thì những loại đột biến nào đã gây ra bệnh xơ nang. Dựa vào đó, các bác sĩ sẽ có thể đưa ra tiên lượng cho bệnh nhân của mình.

Hiện cũng đã có một số loại thuốc nhắm mục tiêu vào các đột biến cụ thể và nhiều phương án phẫu thuật. Vì vậy, những bệnh nhân xơ nang đã có thể đạt tới tuổi thọ tốt hơn nhiều so với 10 hoặc 20 năm trước đây.

Iris: Tôi là một bác sĩ chuyên về di truyền và bệnh lý học. Công việc chính của một nhà bệnh lý học là chẩn đoán bệnh và đi tìm nguyên nhân gây ra chúng. Chúng tôi cũng nghiên cứu phản ứng của cơ thể đối với các căn bệnh và đề xuất phương pháp điều trị dành cho chúng.

Tất cả những điều này được thực hiện dưới cấp độ DNA, tại một phòng thí nghiệm chẩn đoán phân tử do tôi điều hành tại Đại học Stanford. Ở đây, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ chăm sóc bệnh nhân bằng cách chẩn đoán bệnh di truyền và cả ung thư, theo dõi các phản ứng trị liệu ở những bệnh nhân ung thư dựa trên những thay đổi mà chúng tôi có thể phát hiện trong DNA của họ.

Cuốn sách này được viết dựa trên nhiều cuộc trò chuyện giữa tôi và Karel, trong đó, chúng tôi đã bàn luận nhiều chủ đề trong đời sống nghề nghiệp của cả hai. Thú thật thì đó là những lĩnh vực khá khác nhau.

Tôi thì nhìn vào những đoạn code xây dựng lên sự sống. Anh ấy là một nhà vật lý thiên văn, người khám phá bí mật của các vì sao. Nhưng khi càng đặt nhiều câu hỏi dành cho nhau, chúng tôi càng nhận ra các lĩnh vực của mình liên quan đến người còn lại nhiều hơn trước đây chúng tôi từng nghĩ.

Karel: Tôi là một nhà vật lý thiên văn. Công việc của một nhà vật lý thiên văn là nghiên cứu mọi thứ có trong vũ trụ xa xôi, từ vật chất tối đến các thiên hà. Tôi chọn những ngôi sao bởi vì chúng làm tôi mê mẩn. Nhưng cho dù có nhìn vào bao nhiêu ngôi sao đi chăng nữa, bạn cũng sẽ không bao giờ có thể nhìn thấy chúng một cách chi tiết. Những ngôi sao đó đều chỉ là những chấm sáng nhỏ trên bầu trời.

Vì vậy, tôi chuyển sự chú ý của mình sang Mặt Trời, đó là ngôi sao duy nhất mà chúng ta có thể thấy được một cách rõ ràng nhất. Rồi một đợt, NASA có mời tôi tới giảng tại một trường hè dành cho các nhà nghiên cứu vật liệu trẻ đang cố gắng tìm hiểu quá trình hình thành của các vật chất đi Mặt Trời đến Trái Đất.

Bản thân tôi cũng đã học được rất nhiều điều về những mối liên hệ này và tôi bắt đầu nói với Iris. Rồi một ngày tôi đã nghĩ: Đây có thể là một câu chuyện thú vị, và chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi sẽ viết một cuốn sách về chủ đề này và cùng nhau đi hết con đường, như cô ấy nói, tìm hiểu từ những thứ nhỏ nhất cho đến lớn nhất. Và chúng tôi rất vui khi đã cùng nhau làm được điều đó.

Karel: Có hai điều khiến tôi ấn tượng, một điều trong số đó tôi đã không hề biết đến trước khi nói chuyện với Iris. Đó là những gì cô ấy mô tả về sự vô thường của cơ thể chúng ta. Là một nhà vật lý, tôi nghĩ rằng một khi cơ thể đã thành hình thì nó sẽ phát triển ổn định.

Nhưng trong một loạt các buổi thảo luận khi chúng tôi dùng bữa tối, Iris đã chỉ cho tôi rằng đó không phải là cách có thể chúng ta hoạt động. Các tế bào liên tục chết đi và được thay thế mọi lúc. Vì vậy, không chỉ suy nghĩ của chúng ta, bản thân cơ thể chúng ta của hiện tại thực sự không giống như chúng ta cách đây vài năm.

Mọi thứ xung quanh chúng ta cũng đều giống như vậy. Thiên nhiên không chỉ là những thứ nằm bên ngoài chúng ta. Mà bản thân chúng ta, mỗi con người đều thuộc về thiên nhiên.

Về mối quan hệ của chúng tôi, tôi luôn dành sự tôn trọng cho Iris và các bác sĩ nói chung. Họ phải hiểu những điều rất phức tạp mà bản thân tôi không thể nhớ được. Càng ngày tôi càng thấy phục các bác sĩ.

Iris: Thú thực mà nói vật lý không phải là môn học yêu thích của tôi thời còn trung học. Nhưng thông qua Karel và các cuộc trò chuyện giữa chúng tôi, tôi cảm thấy vũ trụ và thế giới xung quanh đã trở thành một thứ gì đó dễ tiếp cận hơn nhiều.

Đó cũng là mục tiêu của chúng tôi với cuốn sách. Chúng tôi muốn bất kỳ ai cũng có thể cầm nó lên đọc và hiểu được những gì trong đó, bất kỳ ai đã từng học qua trung học đều có thể.

Quả là một thách thức để viết được một cuốn sách theo cách đó, để giải thích mọi thứ bằng những thuật ngữ đơn giản. Nhưng chắc chắn nó đã thay đổi quan điểm sống của tôi. Sau cuốn sách này, tôi càng thấy trân trọng hơn cuộc sống tuyệt vời này.

Còn về mối quan hệ giữa chúng tôi, nó chắc chắn đã trở nên sâu sắc hơn. Chúng tôi đã hiểu hơn về nghề nghiệp của nhau, về những gì mà người còn lại đang làm trong lĩnh vực nghiên cứu chuyên biệt của mình.

Nguồn: Genk.vn - Tham khảo Nationalgeographic