Tìm thấy đầu mũi tên 3,000 năm tuổi làm từ thiên thạch sắt

Ngô Thụy Xương

Các thần thoại và tiểu thuyết trên thế giới đều có nhắc đến vũ khí làm bằng thiên thạch sắt. Vũ khí này không chỉ chém sắt như chém bùn, mà còn không thể bị phá hủy. Hiện tại, một trường đại học ở Thụy Sĩ đã phát hiện một đầu mũi tên 3,000 năm tuổi được làm bằng thiên thạch sắt tại một di chỉ thời đại đồ đồng ở Mörigen, Thụy Sĩ.

Vào thời đại đồ đồng cách đây 3,000 năm, người dân chủ yếu sử dụng các đồ vật làm bằng đồng. Tuy nhiên, các nhà khảo cổ đã phát hiện trong các nền văn minh cổ đại vào thời đại đồ đồng ở Âu Châu, Á Châu, và Phi Châu cũng có một số đồ đựng hoặc vũ khí làm bằng sắt, hơn nữa những vũ khí này còn được làm từ thiên thạch sắt quý hiếm.

Hiện vật bằng thiên thạch sắt là thì vô cùng hiếm thấy, nhất là ở Trung và Tây Âu. Cho đến nay, các hiện vật thiên thạch chỉ mới được tìm thấy ở Ba Lan – như vòng tay, rìu, và một số đồ vật gia công phức tạp khác.

Hiện tại, giới khoa học cho rằng loại thiên thạch sắt này có nguồn gốc từ lõi của các hành tinh cổ đại. Sau khi trải qua một cú va chạm mang tính hủy diệt, nó bị phá hủy thành vô số mảnh vỡ, rồi bị lực hấp dẫn của Trái Đất hút vào, bị đốt cháy gần hết bề mặt khi xuyên qua bầu khí quyển, cuối cùng rơi xuống mặt đất.

Lần này, Đại học Bern với lịch sử gần 200 năm ở Thụy Sĩ đã tiến hành tìm kiếm các hiện vật làm từ thiên thạch sắt ở Hồ Biel tại Thụy Sĩ. Vào tháng 07/2023, họ đã công bố thành quả của mình tại “Tạp chí Khoa học Khảo cổ” trên trang web ScienceDirect, một cơ sở tư liệu thư mục khoa học và y tế.

Trong quá trình tìm kiếm, họ đã xác định được một đầu mũi tên làm bằng sắt dài khoảng 4 cm, rộng 2.5 cm, và nặng 2.9 g. Nó được một nhóm khảo cổ vào thế kỷ 19 ở Morigan của Thụy Sĩ phát hiện. Khi đó, nó nằm giữa đống đầu mũi tên bằng đồng trong một hồ nước, được xác định là thuộc thời kỳ cuối của đồ đồng (900 TCN – 800 TCN).

Nhóm khảo cổ học từ Đại học Bern đã sử dụng mẫu thiên thạch Twannberg từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Bern (NMBE) ở Thụy Sĩ để tiến hành phân tích so sánh với đầu mũi tên sắt. Họ đã sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM), máy quang phổ huỳnh quang tia X (XRF), phát xạ tia X do hạt Muon gây ra (MIXE), và các dụng cụ đo quang phổ gamma có độ nhạy cao để tiến hành trắc định.

Kết quả phân tích cho thấy đầu mũi tên sắt chủ yếu được cấu tạo từ các khoáng chất kamacite và taenite. Nó có kết cấu phân lớp rất rõ ràng, độ dày của lớp oxit nhỏ hơn 0.1 mm, còn độ dày của lớp kim loại không bị oxy hóa là khoảng 1.2 mm. Dưới kính hiển vi điện tử quét, họ còn quan sát thấy nhựa bạch dương và một số chất trầm tích. Thành phần chính của nó gồm 7–8% niken (Ni), 0.58–0.86% coban (Co), một lượng nhỏ kim loại germani, và một lượng lớn sắt. Ngoài những khoáng chất chính này, các khoa học gia đã sử dụng phương pháp phổ gamma để trắc định và phát hiện ra rằng đầu mũi tên sắt còn chứa 1.7 dpm/kg nhôm-26 (Al-26). Nhôm-26 là đồng vị của nhôm-27 và đa số được tìm thấy ở ngoài vũ trụ; nó gần như không tồn tại trên Trái Đất.

Kết quả phân tích này đã phá vỡ phỏng đoán ban đầu của họ khi cho rằng mẫu thiên thạch Twangberg và mũi tên sắt đến từ cùng một thiên thạch. Lý do là vì nồng độ niken-cadmium (Ni-Ge) của mũi tên sắt khớp với nồng độ của thiên thạch sắt IAB, nhưng thành phần của nó lại khác hoàn toàn với của Twanberg.

Thiên thạch IAB là một loại thiên thạch sắt (Kamacite và Taenite), thành phần tổng thể của nó được trộn lẫn với một số silicat.

Trong số các thiên thạch IAB lớn ở Âu Châu, chỉ có ba thiên thạch rơi xuống Trái Đất có tổ hợp kim loại giống nhau, một ở Bohumilitz, Cộng hòa Czech, một cái khác ở Retuerte de Bullaque, Tây Ban Nha, và cái thứ ba ở Kaalijarv, Estonia.

Mặc dù không loại trừ việc tương lai sẽ phát hiện các thiên thạch có tổ hợp kim loại tương tự, nhưng các khoa học gia cho rằng thiên thạch ở Kaalijarv, Estonia rất có thể có nguồn gốc giống với mũi tên sắt. Nguyên nhân là do vụ rơi của thiên thạch lớn này xảy ra vào thời đại đồ đồng cách đây 3,500 năm, tạo ra rất nhiều mảnh vỡ nhỏ. Các mảnh vỡ này cũng va chạm tạo ra rất nhiều miệng hố với đường kính lớn nhất lên đến 110 mét.

Các khoa học gia suy đoán rằng những mảnh thiên thạch nhỏ chứa sắt này có thể đã được chế tạo thành các dụng cụ hoặc vũ khí khác. Sau đó, chúng được giao dịch dọc theo con đường hổ phách Baltic vào năm 800 trước Công nguyên tới Thụy Sĩ, cách miệng núi lửa 1,600 km.

Tiến sĩ Marc Schumann, một nhà vật lý tại Đại học Freiburg ở Đức, nói với Phòng tin tức của Đại học Freiburg rằng: “Chúng tôi sử dụng quang phổ gamma trong các thí nghiệm của mình để phát hiện dấu vết phóng xạ (chu kỳ bán rã của vật thể) từ mẫu vật, và tìm ra các đồng vị tương ứng. Trong đó bao gồm nhôm-26, một đồng vị chỉ tồn tại trong không gian vũ trụ.”