Bức tranh được vẽ năm 1823 với tựa đề: "Đốm ma trơi và con rắn" (Ảnh: Science Alert).
Những đốm sáng tựa như bóng ma lập lòe rồi lại tắt đã gieo rắc nỗi sợ hãi và tò mò trong suốt hàng thế kỷ. Người ta gọi chúng là ma trơi. Ma trơi thường xuất hiện ở đầm lầy, gần rừng rậm hay nghĩa địa.
Theo một nghiên cứu mới từ Đại học Stanford, bí ẩn này có thể được giải thích bằng hiện tượng vật lý hiếm gặp: tia sét siêu nhỏ, hay những tia lửa điện cực ngắn hình thành giữa các bong bóng khí.
Phát hiện này không chỉ giúp giải mã một trong những truyền thuyết dân gian phổ biến, mà còn mở ra manh mối về sự khởi đầu của sự sống trên Trái Đất.
Ma trơi: Bí ẩn và bài toán nan giải
Trong nhiều nền văn hóa, hiện tượng ánh sáng xanh nhảy múa giữa không trung thường được gọi là ma trơi (ignis fatuus) hay đèn bí ngô. Hình ảnh này xuất hiện dày đặc trong văn hóa dân gian châu Âu như biểu tượng của linh hồn lạc lối cầm đèn dẫn dụ con người lạc vào đầm lầy.
Ở châu Á, hiện tượng ma trơi đôi khi được xem là hồn ma của những người chết trẻ hoặc oan uổng. Thậm chí, nhiều tác phẩm nghệ thuật thế kỷ 18-19 đã khắc họa ánh sáng này như một yếu tố ma mị xen lẫn tôn giáo.
Hình ảnh đốm ma trơi lập lòe gieo rắc nỗi sợ hãi và tò mò trong suốt hàng thế kỷ (Ảnh: Getty).
Trong khi dân gian gán cho ma trơi nguồn gốc siêu nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã cố gắng giải thích hiện tượng này bằng cơ chế tự nhiên. Một giả thuyết phổ biến cho rằng đó là kết quả của túi khí mê-tan sinh ra trong đầm lầy tự bốc cháy.
Nhưng vấn đề là khí mê-tan không thể tự bùng cháy nếu thiếu tác nhân kích hoạt. Vậy đâu là “ngòi nổ” khiến ánh sáng xuất hiện lơ lửng giữa không trung? Câu hỏi này tồn tại suốt hàng trăm năm và chỉ mới có lời giải thuyết phục gần đây.
Chìa khóa giải mã ánh sáng ma trơi
Nghiên cứu đăng trên tạp chí PNAS (2025) do nhóm hóa học tại Đại học Stanford dẫn đầu đã chỉ ra rằng sét siêu nhỏ (micro-lightning) có thể là nguyên nhân gây ra hiện tượng mà chúng ta thường gọi là "các bóng ma".
Trong thí nghiệm, họ bơm hỗn hợp khí mê-tan và không khí vào nước để tạo ra vô số bong bóng nhỏ. Khi quan sát bằng camera tốc độ cao, các nhà khoa học ghi nhận những tia điện cực ngắn phát sinh giữa bong bóng. Chúng chỉ kéo dài vỏn vẹn 1 phần nghìn giây.
Đặc biệt, khi có sự hiện diện của khí mê-tan, số lần xuất hiện tia lửa tăng đáng kể và các tia này có đủ năng lượng để đốt cháy khí mê-tan.
Thí nghiệm tạo ra các tia sét siêu nhỏ giữa các bong bóng khí mê-tan (Ảnh: PNAS).
Kết quả này cho thấy, trong điều kiện tự nhiên, sự tương tác giữa bong bóng khí và môi trường có thể sinh ra “tia sét mini”, tựa như cơ chế đánh lửa tự nhiên, và tạo thành ánh sáng ma trơi.
Nhóm nghiên cứu viết: “Tia sét siêu nhỏ giữa các bong bóng khí mê-tan tạo ra cơ chế đánh lửa tự nhiên cho quá trình oxy hóa khí mê-tan trong điều kiện môi trường xung quanh.”
Nói cách khác, hiện tượng ma trơi rốt cuộc đã được khoa học làm rõ. Chúng không phải là linh hồn hay phép màu, mà là hệ quả điện học hiếm gặp giữa các phân tử trong môi trường giàu khí dễ cháy.
Hé lộ hành trình tiến hóa của sự sống
Khám phá trên không chỉ giúp giải thích một trong những bí ẩn dân gian kéo dài hàng thế kỷ, mà còn liên quan trực tiếp đến khoa học sự sống.
Theo đó, nhiều giả thuyết từ lâu đã cho rằng, các hiện tượng điện khí quyển như tia sét có thể đã đóng vai trò trong việc khởi động phản ứng hóa học sơ khai, biến hợp chất vô cơ thành các phân tử hữu cơ đầu tiên.
Nếu tia sét siêu nhỏ trong phản ứng trên mang theo khả năng tương tự, chúng có thể đã góp phần tạo ra “tia lửa sự sống” trên Trái Đất hàng tỷ năm trước.
Ngoài ra, việc nghiên cứu điện khí quyển vi mô có thể mang lại ứng dụng rộng lớn, từ việc hiểu rõ hơn về phản ứng oxy hóa khí trong môi trường tự nhiên cho đến khả năng ứng dụng trong năng lượng sạch và công nghệ môi trường.
Thậm chí, các nhà khoa học còn đặt câu hỏi: liệu hiện tượng này có tồn tại trong khí quyển các hành tinh khác, và có thể góp phần khởi động sự sống ngoài Trái Đất?
