Siêu máy tính mô phỏng vụ va chạm với tiểu hành tinh khiến loài khủng long tuyệt chủng

Nguyên nhân dẫn đến sự biến mất của loài khủng long được cho là do vụ va chạm của một tiểu hành tinh với Trái Đất. Ảnh: India Gone Viral

Khoảng 66 triệu năm về trước, một tiểu hành tinh đã đâm vào Trái Đất ở bờ biển phía Đông Mexico ngày nay dẫn đến việc ba phần tư loài thực vật và động vật sống trên hành tinh bị tuyệt chủng - bao gồm cả các loài khủng long. Mới đây, một nhóm các nghiên cứu được trang bị siêu máy tính đã tìm cách mô phỏng toàn bộ sự kiện này, nhằm làm sáng tỏ những nguyên nhân dẫn đến sự biến mất của hàng loạt sự sống.

Các mô phỏng được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Hoàng gia ở London, sử dụng những khả năng tính toán hiệu năng cao được cung cấp bởi công ty công nghệ Hewlett Packard Enterprise (Mỹ). Nghiên cứu tập trung vào việc thiết lập thật chính xác góc và đường đi của tiểu hành tinh, điều này có thể giúp xác định chính xác mức độ ảnh hưởng của vụ va chạm đến môi trường xung quanh.

Các góc độ và tốc độ tác động khác nhau đã được tính đến, và các mô phỏng 3D của từng trường hợp đã được đưa vào siêu máy tính. Những mô phỏng này sau đó đã được so sánh với các đặc điểm địa hình được quan sát trong miệng núi lửa Chicxulub rộng 110 dặm, nằm ở bán đảo Yucatán Peninsula của Mexico, nơi được cho là xảy ra vụ va chạm.

Mộ tả sự biến dạng của địa hình Chicxulub sau vụ va chạm ở góc 60 độ. Ảnh: ZDNet

Các mô phỏng tương đồng nhất với cấu trúc miệng núi lửa Chicxulub cho thấy góc va chạm khoảng 60 độ. Vụ va chạm này có sức mạnh tương đương khoảng 10 tỷ quả bom nguyên tử mà Mỹ đã thả xuống Hiroshima, Nhật Bản. Góc va chạm đặc biệt này cũng có nghĩa là các khối đá và trầm tích bị đẩy ra gần như đối xứng.

Điều này cũng chính là nguyên nhân dẫn đến một lượng khí thải khổng lồ được giải phóng bao gồm hàng tỷ tấn lưu huỳnh làm khí hậu Trái đất biến đổi. Từ đây, một loạt các thiên tai liên tiếp dội xuống Trái đất, bao gồm: bão lửa, sóng thần, động đất,… khiến hầu hết các loài biến mất.

Ban đầu, nhiều người cho rằng tiểu hành tinh đã va vào Chicxulub ở góc 90 độ, nhưng một tác động thẳng đứng gần như là “không thể”, nghiên cứu mới cho biết. Tuy nhiên, một cú va chạm thẳng đứng sẽ là một kịch bản thích hợp cho sự tuyệt chủng của loài khủng long. Đây cũng là góc va chạm được các nhà khoa học dự đoán là “kịch bản tồi tệ nhất cho mức độ hủy diệt của tác động”, vì nó tối đa hóa việc phóng ra lượng đá và khí thải.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện gần 300 mô phỏng 3D trước khi họ có thể đưa ra kết luận. Các mô phỏng được thực hiện bởi siêu máy tính HPE Apollo 6000 Gen10 được đặt tại Đại học Leicester. Hệ thống này bao gồm 14,000 lõi, được cung cấp năng lượng bởi chip Skylake của Intel, và được hỗ trợ bởi máy chủ 6TB để có khả năng thực hiện được số lượng các phép tính toán khổng lồ trong bộ nhớ.

Apollo 6000 được triển khai tại trường đại học như một phần của sáng kiến DiRAC (Nghiên cứu Phân bổ sử dụng Tính tóa Nâng cao) nhằm cung cấp khả năng tính toán hiệu năng cao cho các mô phỏng và phân tích dữ liệu quy mô lớn trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học và công nghệ.

“Khi bạn nghiên cứu một vấn đề phức tạp như sự hình thành của miệng núi lửa, thách thức lớn nhất là số lượng các trường hợp bạn phải xem xét”, Giám đốc DiRAC Mark Wilkinson của Đại học Leicester cho biết. Nhờ có sự trợ giúp của siêu máy tính, nhóm các nhà khoa học đã tiết kiện được khá lớn thời gian nghiên cứu, phân tích.

Theo ZDNet

Thanh Ngọc