Một ngày đang dài hơn bất thường và các nhà khoa học chưa biết tại sao

Bình luận Ánh Dương • 22:02, 14/08/22

Giúp NTDVN sửa lỗi

Đồng hồ nguyên tử, kết hợp với các phép đo thiên văn chính xác, đã tiết lộ rằng: Độ dài của một ngày đột nhiên đang dài ra và các nhà khoa học chưa biết tại sao.

Thời gian của một ngày dài hơn có tác động quan trọng không chỉ đến công việc hàng ngày của chúng ta, mà còn có tác động đến hệ thống GPS toàn cầu và các công nghệ khác chi phối cuộc sống hiện đại của chúng ta.

Trong vài thập kỷ qua, vòng quay của Trái đất quanh trục của nó - xác định thời gian của một ngày - đã tăng lên. Xu hướng này đã làm cho ngày của chúng ta ngắn hơn. Trên thực tế, ngày 29 tháng 6 năm 2022, chúng ta đã ghi nhận kỷ lục về một ngày ngắn nhất trong nửa thế kỷ qua hoặc lâu hơn nữa.

Nhưng bất chấp kỷ lục này, kể từ năm 2020, tốc độ quay của Trái đất đã chuyển sang chậm lại một cách kỳ lạ - thời gian của một ngày dài hơn và cho đến nay, nguyên nhân của nó vẫn là một bí ẩn.

Mặc dù đồng hồ trên điện thoại của chúng ta cho biết có chính xác 24 giờ trong một ngày, nhưng thời gian thực tế để Trái đất hoàn thành một vòng quay có thể thay đổi đôi chút. Những thay đổi này xảy ra trong khoảng thời gian hàng triệu năm, hoặc nó cũng có thể xảy ra gần như ngay lập tức; bởi vì có thể do tác động bất thường của các trận động đất, bão và các sự kiện khác - hoặc chúng có thể đóng một vai trò nào đó.

Hóa ra một ngày rất hiếm khi chính xác là con số kỳ diệu 86.400 giây.

Tốc độ quay của Trái đất luôn thay đổi

Qua hàng triệu năm, vòng quay của Trái đất đã chậm lại do tác động của ma sát liên quan đến thủy triều do Mặt trăng điều khiển. Quá trình đó cộng thêm khoảng 2,3 mili giây vào mỗi ngày qua thời gian của mỗi thế kỷ. Vài tỷ năm trước, một ngày Trái đất chỉ là khoảng 19 giờ.

Trong 20.000 năm qua, một quá trình khác đang hoạt động theo hướng ngược lại, làm tăng tốc độ quay của Trái đất. Khi kỷ băng hà cuối cùng kết thúc, các tảng băng ở hai cực tan chảy làm giảm áp suất bề mặt, và theo đó, lớp phủ của Trái đất bắt đầu di chuyển đều đặn về các cực.

Giống như một vũ công ba lê quay nhanh hơn khi họ thu cánh tay về phía cơ thể - trục mà họ quay. Tương tự như thế, tốc độ quay của hành tinh của chúng ta tăng lên, khi khối lượng lớp phủ này di chuyển gần hơn về phía trục của Trái đất. Và quá trình này rút ngắn mỗi ngày khoảng 0,6 mili giây sau mỗi thế kỷ.

Trong nhiều thập kỷ và lâu hơn nữa, mối liên hệ giữa lõi và bề mặt Trái đất cũng phát huy tác dụng. Các trận động đất lớn có thể thay đổi độ dài của ngày, mặc dù chỉ là một lượng nhỏ. Ví dụ: Trận động đất lớn Tōhoku năm 2011 ở Nhật Bản, với cường độ 8,9 độ richter, được cho là đã tăng tốc độ quay của Trái đất lên tương đương với 1,8 micro giây.

Ngoài những thay đổi của các sự kiện lớn này, thời tiết và khí hậu trong một khoảng thời gian ngắn hơn cũng có những tác động quan trọng đến vòng quay của Trái đất, gây ra những biến đổi theo cả hai hướng.

Các chu kỳ thủy triều hai tuần một lần và hàng tháng đều làm dịch chuyển một phần khối lượng nước trên bề mặt của hành tinh; gây ra sự thay đổi về độ dài của ngày lên đến một phần nghìn giây theo cả hai hướng. Sự chuyển động của bầu khí quyển của chúng ta cũng có tác động đặc biệt mạnh, và các dòng hải lưu cũng đóng một vai trò nào đó. Lượng mưa và tuyết phủ theo mùa, hoặc khai thác nước ngầm…, đều có đóng góp thêm vào sự thay đổi của vòng quay Trái đất.

Tại sao Trái đất lại đột ngột quay chậm lại?

Kể từ những năm 1960, khi các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến xung quanh hành tinh, bắt đầu phát minh ra các kỹ thuật để quan sát đồng thời các vật thể vũ trụ như chuẩn tinh, chúng ta đã có những ước tính rất chính xác về tốc độ quay của Trái đất.

Sử dụng kính thiên văn vô tuyến để đo vòng quay của Trái đất, có xem xét đến việc quan sát các nguồn vô tuyến từ các chuẩn tinh. (Nguồn: NASA Goddard)

So sánh giữa những ước tính này với đồng hồ nguyên tử đã cho thấy độ dài ngày dường như ngày càng ngắn hơn trong vài năm qua.

Nhưng có một tiết lộ đáng ngạc nhiên, khi chúng ta loại bỏ các dao động tốc độ quay mà chúng ta biết là xảy ra do thủy triều và các tác động theo mùa. Mặc dù Trái đất đạt đến ngày ngắn nhất vào ngày 29 tháng 6 năm 2022, nhưng quỹ đạo dài hạn này dường như đã chuyển từ trạng thái rút ngắn sang dài ra kể từ năm 2020. Sự thay đổi này là chưa từng có trong hơn 50 năm qua.

Lý do cho sự thay đổi này không rõ ràng. Có thể là do những thay đổi trong hệ thống thời tiết, với các sự kiện La Niña liên tiếp, mặc dù những sự kiện này đã xảy ra trước đó. Điều này có thể làm tăng sự tan chảy của các tảng băng, mặc dù chúng không làm thay đổi quá nhiều so với tốc độ tan chảy ổn định của chúng trong những năm gần đây.

Hay liệu có thể do ảnh hưởng của vụ phun trào núi lửa khổng lồ ở Tonga, đã bơm một lượng nước khổng lồ vào bầu khí quyển không? Có lẽ là không, bởi vì nó xảy ra vào tháng Giêng năm 2022.

Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết về sự thay đổi bí ẩn gần đây về tốc độ quay của hành tinh này có liên quan đến một hiện tượng gọi là "sự chao đảo Chandler" - một độ lệch nhỏ trong trục quay của Trái đất với chu kỳ khoảng 430 ngày. Các quan sát từ kính viễn vọng vô tuyến cũng cho thấy rằng sự dao động này có giảm dần trong những năm gần đây. Có lẽ cả hai lý do trên có thể được liên kết với nhau.

Một khả năng cuối cùng mà các nhà khoa học của Đại học Tasmania của Úc cho là hợp lý, là không có gì cụ thể đã thay đổi bên trong hoặc xung quanh Trái đất. Đó có thể là hiệu ứng thủy triều dài hạn hoạt động song song với các quá trình tuần hoàn khác để tạo ra sự thay đổi tạm thời trong tốc độ quay của Trái đất.

Chúng ta có cần điều chỉnh một 'giây nhuận' không?

Việc hiểu chính xác tốc độ quay của Trái đất là rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng - các hệ thống định vị GPS sẽ không hoạt động tốt. Ngoài ra, cứ sau vài năm, đồng hồ lại phải chèn thêm giây nhuận vào khoảng thời gian chính thức của chúng ta, để đảm bảo chúng không bị lạc nhịp với hành tinh của chúng ta.

Nếu Trái đất chuyển sang những ngày có thời gian dài hơn, chúng ta có thể cần phải điều chỉnh thêm “giây nhuận” này - điều này chưa từng xảy ra và có thể phá vỡ internet.

Hiện tại, nhu cầu về ‘giây nhuận’ được coi là chưa thật sự cần thiết. Hiện tại, chúng ta chỉ có thể chào đón tin tức rằng - ít nhất là trong một thời gian - tất cả chúng ta đều có thêm vài mili giây mỗi ngày.

Theo The Conversation

Bạn bình luận gì về tin này?



BÀI CHỌN LỌC

Một ngày đang dài hơn bất thường và các nhà khoa học chưa biết tại sao