Top 13 hiện tượng thiên nhiên kỳ vĩ và đẹp nhất trên Trái Đất

Hiện tượng đặc biệt này mang tên Cầu vồng lửa, không phải là cầu vồng thật sự cũng không có liên quan đến lửa, mà là một hiện tượng quang học hiếm thấy với dải màu sắc song song theo chân trời. Tiếng Anh gọi là Fire Rainbow, cầu vồng lửa xuất hiện khi ánh sáng Mặt Trời chiếu xuyên qua các đám mây cao chứa nhiều tinh thể băng nhỏ li ti. Tại Idaho, Mỹ, cầu vồng lửa là một trong những hiện tượng thiên nhiên hiếm có và đẹp mắt nhất thế giới. Khác với cầu vồng thông thường, hiện tượng này chỉ xảy ra khi Mặt Trời ở độ cao trên 58 độ so với chân trời. Tinh thể băng trong mây có hình dạng như đĩa dày với các mặt song song mặt đất tạo nên cầu vồng rực rỡ hoàn hảo.

Khi ánh sáng xuyên qua lớp tinh thể này, nó bị khúc xạ giống như qua một lăng kính, khiến toàn bộ đám mây phát ra quang phổ màu sắc rực rỡ như ngọn lửa lung linh trên trời. Cầu vồng lửa là vầng sáng nhiều màu sắc xuất hiện rất nhanh, trông giống cầu vồng nhưng chỉ có thể thấy trong những đám mây dày ở vĩ độ nhất định. Hiện tượng quang học này hình thành từ sự khúc xạ ánh sáng Mặt Trời hoặc Mặt Trăng qua các tinh thể băng trong không khí. Vị trí Mặt Trời cần cao trên 58 độ so với chân trời để có thể quan sát. Ở vĩ độ trên 55 độ Bắc hoặc dưới 55 độ Nam, cầu vồng lửa không xuất hiện, khiến người sống gần vùng cực khó có cơ hội chiêm ngưỡng.

Băng xanh là những vùng băng đặc biệt tại Nam Cực, nơi gió mạnh thổi làm tuyết thăng hoa, khiến bề mặt băng không bị tan chảy mà mất đi khối lượng, tạo nên các mảng băng mang sắc xanh nổi bật giữa nền trắng bạt ngàn. Những khu vực này thường xuất hiện khi địa hình như núi đá làm thay đổi dòng chảy của không khí và băng, tạo ra điều kiện khí hậu đặc biệt cho việc tích tụ tuyết qua quá trình thăng hoa do gió. Mặc dù chỉ chiếm khoảng 1% diện tích bề mặt Nam Cực, băng xanh lại thu hút sự chú ý của giới khoa học vì chứa nhiều thiên thạch quý giá. Các thiên thạch rơi hoặc trôi dạt vào vùng này trở thành kho báu nghiên cứu quý hiếm. Thậm chí, các lớp băng có niên đại lên đến 2,7 triệu năm cũng được tìm thấy trong những khu vực này.

Đặc biệt, băng xanh còn được dùng làm đường băng cho máy bay, và tạo nên cảnh quan tuyệt đẹp với những mảng băng xanh biếc như đại dương đóng băng. Sự bay hơi và gió mài mòn bề mặt băng, kết hợp với ánh sáng Mặt Trời vùng cực chiếu rọi từ trên cao, khiến lớp băng trong suốt phản chiếu sắc lam ngọc sâu lắng. Nam Cực là nơi duy nhất trên Trái Đất có hiện tượng này, khi ánh sáng đi sâu vào băng mà không bị phân tán bởi bong bóng khí, mắt người nhận thấy màu xanh dương đặc trưng như một màng lọc tự nhiên hấp thụ ánh sáng đỏ và vàng, đồng thời phản chiếu ánh sáng xanh tạo nên vẻ đẹp mê hoặc của những dòng sông băng cổ xưa.

Trụ cột ánh sáng là một hiện tượng quang học tuyệt đẹp trong khí quyển, thể hiện qua một dải sáng thẳng đứng mở rộng lên trên hoặc xuống dưới nguồn sáng. Hiệu ứng kỳ diệu này hình thành nhờ sự phản chiếu của ánh sáng qua vô số tinh thể băng nhỏ li ti lơ lửng trong không khí hoặc trong các đám mây. Ánh sáng có thể đến từ Mặt Trời – thường khi nó gần hoặc dưới chân trời, gọi là trụ cột Mặt Trời – hoặc từ Mặt Trăng và cả các nguồn sáng nhân tạo như đèn đường. Những tinh thể băng phẳng, hình lục giác thường tự xếp ngang khi rơi, khiến bề mặt của chúng như một chiếc gương khổng lồ phản chiếu ánh sáng thành một hình ảnh ảo kéo dài thành cột sáng.

Khi các tinh thể bị xáo trộn nhẹ, các mặt phản chiếu lệch góc tạo nên những cột sáng lung linh, sắc nét hơn khi tinh thể càng lớn. Đôi khi, tinh thể băng hình cột cũng tham gia tạo nên hiện tượng này. Trong những điều kiện thời tiết cực kỳ lạnh, các tinh thể băng có thể bay lơ lửng gần mặt đất, gọi là bụi kim cương. Khác với chùm ánh sáng thông thường, trụ cột ánh sáng không trực tiếp nằm trên nguồn sáng mà là ảo ảnh quang học sinh ra từ phản chiếu tập thể của các tinh thể băng. Các cột sáng này thường xuất hiện gần hai cực của Trái Đất, nơi không khí lạnh giúp hình thành tinh thể băng bay lơ lửng.

Mặc dù về bản chất tương tự như cầu vồng – cũng dựa trên sự tán xạ ánh sáng – trụ cột ánh sáng là hiện tượng phản chiếu từ băng thay vì hơi nước. Đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa có lời giải thỏa đáng nhất cho hiện tượng trụ cột ánh sáng này, khiến nó thêm phần huyền bí và cuốn hút.

Rồng lửa, hay còn gọi là vòi rồng lửa, là một hiện tượng thiên nhiên hiếm gặp nhưng lại thường gắn liền với những trận cháy rừng dữ dội. Chúng hình thành khi luồng khí nóng bốc lên mạnh mẽ, kéo theo các dòng khí xung quanh chảy vào khoảng trống, va chạm tạo thành những cột xoáy thẳng đứng như một vòi xoáy nước, cuốn theo ngọn lửa đang bốc cháy dưới chân. Những vòi rồng lửa này thường cao không quá nửa mét, như những ngọn lửa nhảy múa, nên còn được mệnh danh là “quỷ lửa”.

Thông thường, vòi rồng lửa có chiều cao từ 10 đến 50 mét, rộng vài mét, nhưng đôi khi chúng có thể vươn tới hàng kilômét, với sức gió xoáy lên tới 160 km/h và kéo dài hơn 20 phút. Ngọn lửa xoáy cao này tồn tại nhờ quá trình hút khí oxy mạnh mẽ vào lõi lửa, khiến nhiệt độ trong lõi có thể vượt ngưỡng 1.000 độ C, đủ để thiêu rụi mọi vật liệu và biến mọi thứ bị cuốn vào thành nhiên liệu duy trì ngọn lửa. Qua đó, dưới điều kiện thích hợp về nhiệt độ và đối lưu không khí, ngọn lửa và dòng khí nóng tạo ra dòng xoáy thẳng đứng giống như một vòi rồng thật sự.

Những vòi rồng lửa có sức mạnh ghê gớm đến mức có thể nhổ bật gốc những cây cao tới 15 mét, đồng thời mang theo ngọn lửa từ nơi này sang nơi khác, làm cho diện tích cháy rừng mở rộng không kiểm soát được, ngoại trừ khi nguồn cung cấp oxy bị ngắt hoàn toàn để dập tắt chúng.

Thực tế, nước biển vốn trong suốt như nước thường, màu sắc mà ta thấy ban ngày là do ánh sáng Mặt Trời phản chiếu tạo nên. Tuy nhiên, khi màn đêm buông xuống, ở một số vùng biển đặc biệt trên thế giới, nước biển lại rực lên sắc xanh dạ quang kỳ ảo, từng con sóng lăn tăn nhẹ nhàng vỗ bờ như phủ lên một tấm màn phát sáng huyền diệu. Hiện tượng biển phát sáng này khiến bao người say mê, và từng được nhiếp ảnh gia Will Ho ghi lại một cách tuyệt đẹp tại Maldives – quốc đảo thiên đường của ánh sáng biển đêm như những đom đóm bập bùng.

Nguyên nhân của hiện tượng là do sự phát sáng tự nhiên từ các sinh vật phù du lơ lửng trong nước biển, đặc biệt là một loại tảo biển kỳ lạ. Ban ngày, loài tảo này phát ra ánh sáng đỏ, tạo nên hiện tượng thủy triều đỏ khi chúng sinh sôi mạnh mẽ. Đêm đến, chúng lại phát ra ánh sáng xanh rực rỡ, khi chúng bơi lượn trong nước, từng đợt sóng xanh phát quang lấp lánh theo nhịp chuyển động.

Cho đến nay, bí ẩn về khả năng phát sáng của loài tảo này vẫn chưa được giải thích trọn vẹn. Theo nghiên cứu mới nhất từ Đại học Rush, Chicago, trên màng tế bào sinh vật phù du tồn tại một chất đặc biệt với phản ứng hóa sinh nhạy cảm trước tín hiệu điện. Quá trình này kích hoạt các proton mang điện tích dương truyền qua màng tế bào, dẫn đến chuỗi phản ứng hóa học cuối cùng tạo ra protein luciferase – thủ phạm chính cho ánh sáng xanh dạ quang huyền ảo này.

Sét núi lửa là hiện tượng phóng điện đặc biệt xuất hiện trong các đợt phun trào núi lửa, khác biệt hoàn toàn so với sấm sét trong những cơn giông thường. Ngọn lửa và tro bụi va chạm, phân tán tạo ra điện tích tĩnh trong đám mây núi lửa. Hiện tượng này từng được mệnh danh là “giông bão bẩn”, bởi sự kết hợp của đối lưu ẩm và băng điều hòa động lực phun trào, kích hoạt sét đặc trưng. Thú vị là, sét núi lửa có thể xuất hiện ngay cả trước khi băng tinh thể hình thành trong đám mây tro bụi. Những ghi chép sớm nhất về sét núi lửa bắt đầu từ Pliny the Younger, với mô tả về vụ phun trào Vesuvius năm 79 sau Công nguyên. Giáo sư Palmieri cũng từng nghiên cứu các vụ phun trào Vesuvius vào thế kỷ 19, chứng kiến rõ ràng sự xuất hiện của sét núi lửa từ đài quan sát.

Núi lửa – khe hở giữa lớp vỏ Trái Đất, nơi khí plasma cùng dung nham, đá và tro nóng bỏng được phun trào lên mặt đất. Dù tiềm ẩn nguy hiểm lớn lao, cảnh tượng phun trào vẫn tạo nên những màn trình diễn ánh sáng mê hoặc, trong đó sét núi lửa là hiện tượng chưa được giải mã hoàn toàn. Các nhà khoa học tin rằng điện tích phát sinh từ các phân tử tro được tích điện khi bay ra khỏi miệng núi lửa đã phản ứng với không khí, tạo nên những tia sáng trắng rực rỡ.

Sự khác biệt lớn giữa sét núi lửa và sét bão nằm ở vật chất tạo điện tích: thay vì các tinh thể băng, chính các hạt macma nóng bỏng va chạm tạo ra điện tích. Các hạt này phân tách thành những vùng mang điện trái dấu trong cột tro bụi hỗn loạn, tạo ra trường điện từ đủ mạnh để dẫn điện qua không khí. Khi hai vùng điện tích âm và dương tiếp xúc, những tia sét lung linh xuất hiện, soi sáng đám mây tro bụi núi lửa và cả những cơn bão dữ dội.

Cực quang là một hiện tượng quang học kỳ ảo, được tạo nên bởi ánh sáng rực rỡ với đủ sắc màu trải dài trên bầu trời đêm, như những dải lụa mềm mại đang uốn lượn. Hiện tượng này xuất phát từ cuộc va chạm đầy mê hoặc giữa các hạt mang điện từ gió Mặt Trời và lớp khí quyển trên cao của Trái Đất. Những cơn gió điện từ mạnh mẽ phun ra từ Mặt Trời chạm trán với tầng khí quyển, tạo nên những màn trình diễn ánh sáng liên tục thay đổi, khiến ta cảm nhận như một bức tranh động tuyệt đẹp của thiên nhiên. Không phải nơi nào cũng có thể chiêm ngưỡng được kỳ quan này, chỉ những vùng vĩ độ cao gần các cực từ mới may mắn được thấy trọn vẹn vẻ huyền diệu của cực quang. Trên các hành tinh như Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh, sự tương tác giữa các hạt gió Mặt Trời và từ trường cũng tạo nên những dải sáng đặc sắc tương tự.

Trong vật lý, cực quang được giải thích bằng các phản ứng điện từ phức tạp. Mặt Trời, cách chúng ta 150 triệu km, liên tục phát ra những đợt bão hạt năng lượng cao lan tỏa khắp vũ trụ. Khi các electron trong tầng khí quyển của Trái Đất hấp thụ năng lượng từ dòng hạt này, chúng được kích thích nhảy lên mức quỹ đạo cao hơn. Khi các electron trở về vị trí cũ, chúng phát ra photon – những hạt ánh sáng nhỏ bé nhưng rực rỡ, tạo nên màu sắc lung linh của cực quang. Hiện tượng này tương tự như trong đèn neon, nhưng quy mô thiên nhiên vượt xa mọi tưởng tượng. Các dải sáng ấy thường mang hình vòng cung hoặc xoắn ốc, uốn lượn theo dòng từ trường Trái Đất, và sự đa dạng sắc màu là kết quả của nhiều loại khí khác nhau trong không khí, tạo nên một bản giao hưởng ánh sáng kỳ diệu trên bầu trời đêm.

Hang động Waitomo Glowworm nằm sâu 40 mét dưới mặt đất, nơi sinh sống của hàng ngàn đom đóm phát sáng, mang đến trải nghiệm như lạc vào dải ngân hà với muôn vàn vì sao lung linh. Nằm tại thị trấn Waitomo, vùng đảo Bắc New Zealand, hang động là một phần của hệ thống ba hang gồm Waitomo, Ruakuri và Aranui. Được khám phá bởi thủ lĩnh bản địa Tane Tinorau cùng thanh tra viên người Anh Fred Mace vào năm 1887, hang nhanh chóng trở thành điểm đến hấp dẫn cho du khách quốc tế từ cuối thế kỷ 19, và năm 1906 chính phủ New Zealand chính thức tiếp nhận quản lý.

Loài đom đóm đặc biệt ở đây mang tên khoa học Arachnocampa luminosa, phát ra ánh sáng xanh biếc pha lẫn chút xanh lá – khác biệt hoàn toàn với sắc vàng truyền thống của đom đóm thường thấy. Ánh sáng ấy vốn là vũ khí thu hút con mồi, nhưng cũng vô tình tạo nên một cảnh sắc huyền diệu, duy nhất chỉ có ở vùng đất New Zealand. Khi đặt chân đến đây, bạn sẽ như chìm vào không gian mơ màng, kỳ ảo không nơi nào sánh bằng.

Khám phá hang động Waitomo Glowworm thường trải qua ba tầng khác biệt: Catacombs (Hầm mộ) ở tầng cao nhất, Banquet Chamber (Phòng tiệc) – nơi nghỉ ngơi, thưởng thức ẩm thực, cùng với cơ hội chiêm ngưỡng khối thạch nhũ Pipe Organ hùng vĩ; cuối cùng là Cathedral (Nhà thờ), nơi có nền gạch cách âm tốt, thường diễn ra các buổi trình diễn hợp xướng độc đáo. Du khách có thể tự do khám phá hoặc tham gia tour do chính phủ tổ chức, thậm chí chèo thuyền xuyên sâu vào lòng hang để tận hưởng trọn vẹn vẻ đẹp huyền bí nơi đây.

Nhiều người tự tin rằng đã từng chứng kiến mọi điều kỳ thú trên thế gian, nhưng có lẽ họ sẽ phải suy ngẫm lại khi nhìn thấy hiện tượng băng hình quả trứng độc đáo dọc bờ biển Phần Lan. Cảnh tượng này khiến người ta liên tưởng đến những viên đá khổng lồ mà người khổng lồ dùng để pha cà phê – tưởng tượng có phần táo bạo nhưng đầy ấn tượng! Dù vậy, các nhà khoa học khẳng định đây là sản phẩm thuần túy của thiên nhiên, không hề có sự can thiệp từ phép thuật hay sinh vật ngoài hành tinh.

Để những quả băng hình trứng này xuất hiện, các điều kiện phải vô cùng đặc biệt: nhiệt độ nước phải gần mức đóng băng, không khí lạnh hơn 0 độ C, cùng với làn gió nhẹ đủ để tạo ra những con sóng nhỏ. Đây là yếu tố thiết yếu vì nếu gió quá mạnh, băng sẽ khó hình thành tròn trịa hoặc bị ép dính vào bờ. Đồng thời, bãi biển cần phải nông và có nhiều cát để tạo nền tảng cho quá trình kỳ diệu này.

Theo CNN Weather, các khối băng tròn này hình thành nhờ sóng biển ngoài khơi Phần Lan liên tục phá vỡ những lớp băng mềm rồi kết dính lại trong điều kiện lạnh giá. Tiếp đó, sóng và gió dần mài mòn tạo nên những quả bóng băng tròn trịa như thể được điêu khắc tinh xảo bởi bàn tay thiên nhiên.

Những đám mây mang hình dáng kỳ lạ, uốn lượn như sóng biển dữ dội, được biết đến với tên gọi mây Asperitas hay còn gọi là “mây tận thế”. Asperitas – trước đây gọi là Undulatus Asperitas – là một dạng mây hiếm hoi mang hình thái gợn sóng sâu, tạo nên bức tranh thiên nhiên vừa đẹp vừa gây cảm giác rùng rợn khi ngước nhìn từ mặt đất. Các gợn sóng này dường như vỗ về bầu trời như mặt biển gập ghềnh giữa cơn giông tố.
Quá trình hình thành mây Asperitas vẫn còn là một bí ẩn thu hút nhiều tranh luận. Một giả thuyết cho rằng chúng liên quan mật thiết đến các cơn bão đối lưu, dù thực tế chúng thường xuất hiện trong điều kiện khí quyển yên bình hơn. Giả thuyết khác lại nhấn mạnh sự kết hợp phức tạp giữa những đám mây vảy rồng và sự thay đổi hướng gió theo độ cao, tạo ra hiệu ứng sóng kỳ ảo này trên nền trời.

Mây cuộn là những dải mây hình ống, dường như được khéo léo cuộn tròn nằm ngang trải dài trên nền trời thấp. Hiếm thấy nhưng đầy ẩn ý, những đám mây này thường báo hiệu những cơn bão sắp đến hoặc ranh giới khí hậu thay đổi như mặt lạnh hay gió biển. Chúng hình thành từ dòng không khí lạnh tràn qua và va chạm với không khí nóng, khiến hơi nước ngưng tụ tạo thành những dải mây độc đáo.
Khi không khí ẩm bốc lên trong vùng bão, nhiệt độ giảm dần và hơi nước ngưng tụ thành từng hạt mây li ti. Nếu không khí lạnh bị khối khí nóng chèn ép, bề mặt không khí lạnh trở nên bất ổn và mây hình ống ra đời. Sự kết hợp của độ ẩm, nhiệt độ và gió mạnh tạo ra chuyển động xoay tròn dọc theo trục ngang, khiến chúng trông giống như vòi rồng nằm ngang từ xa nhìn.

Mây Mamatus, hay còn gọi là mây vảy rồng ở Việt Nam, là hiện tượng khí tượng độc đáo khi các túi mây bong bóng treo lơ lửng bên dưới đám mây mẹ dày đặc. Đây là một mô hình tế bào của không khí lạnh chìm xuống, tạo nên những lớp mây lượn sóng như vảy rồng, thường xuất hiện dưới các đám mây giông vũ tích. Dù vẻ ngoài có phần kỳ dị, những đám mây này không gây nguy hiểm mà thường báo hiệu cơn giông bão sắp tới.
Khi nhìn thấy mây Mamatus, nhiều người tưởng bầu trời như sắp sụp đổ bởi hình dáng ấn tượng và màu sắc u ám của chúng. Chúng thường xuất hiện cùng mưa to, sấm chớp trong giai đoạn đỉnh điểm của cơn bão. Một nhóm mây có kích thước từ 1 đến 3 km, kéo dài khoảng nửa km, tồn tại trung bình chỉ vài phút, nhưng những cụm lớn có thể kéo dài từ 15 phút đến vài giờ đồng hồ. Mỹ là một trong những quốc gia có nhiều cơ hội quan sát hiện tượng này nhất. Trong mùa nóng, do sự chuyển động mạnh của không khí bên trong, máy bay thường tránh bay qua vùng có mây Mamatus để đảm bảo an toàn.

Khi Mặt Trăng đạt đến pha tròn trịa nhất và tiến gần Trái Đất ở điểm gần nhất trên quỹ đạo elip của nó, hiện tượng siêu trăng xuất hiện, mang đến hình ảnh Mặt Trăng sáng rõ và lớn hơn thường lệ. Siêu trăng, hay còn gọi là Đại nguyệt, là thời điểm Mặt Trăng trông to hơn khoảng 14% và sáng hơn 30% so với lúc ở xa nhất, cách Trái Đất khoảng 405.600 km, bởi lúc này khoảng cách chỉ còn khoảng 363.700 km.
Thuật ngữ “siêu trăng” đã tồn tại khoảng 40 năm, nhưng chỉ thực sự thu hút sự chú ý rộng rãi từ cuối năm 2016 khi ba lần siêu trăng liên tiếp diễn ra, trong đó siêu trăng tháng 11 năm 2016 được xem là lần gần Trái Đất nhất trong 69 năm qua. Dù hiện tượng này có thể ảnh hưởng nhẹ đến thủy triều, làm tăng hoặc giảm mực nước chỉ vài centimet, siêu trăng không hề gây ra thảm họa thiên nhiên nào.
Mỗi lần siêu trăng xuất hiện cũng từng được ghi nhận kèm theo nhiều hiện tượng thời tiết lạ, song những biến đổi đó chưa có bằng chứng rõ ràng liên kết trực tiếp. Vì thế, siêu trăng vẫn luôn là khoảnh khắc thiên nhiên huyền diệu, khơi gợi sự say mê và tò mò của con người với vũ trụ bao la.