kiến thức Các lực trong lõi Trái Đất đang khiến ngày ngắn dần

Các lực trong lõi Trái Đất đang khiến ngày ngắn dần

Chuyển động của lõi Trái Đất tạo ra cuộc chiến giữa các lực, dẫn tới những biến động nhỏ trong vòng quay của hành tinh, khiến cho ngày ngắn dần theo thời gian.

Trong nghiên cứu công bố hôm 23/9 trên tạp chí Nature, các nhà địa vật lý phát hiện cuộc giằng co giữa các lực sinh ra từ lõi kim loại của Trái Đất có thể lý giải chênh lệch nhỏ trong độ dài một ngày.

Theo Interesting Engineering, ngày của Trái Đất thường được định nghĩa là 24 giờ, dựa trên thời gian cần thiết để hành tinh hoàn thành một vòng quay. Tuy nhiên, tốc độ quay thực tế của nó thay đổi theo nhiều khoảng thời gian khác nhau. Các quá trình khí quyển và đại dương có thể gây ra biến đổi ngắn hạn, trong khi tương tác với Mặt Trăng ảnh hưởng đến Trái Đất trong khoảng thời gian dài. Tuy nhiên, thay đổi trong vài thập kỷ qua khó giải thích hơn.

Dữ liệu quan sát cho thấy từ đầu thập niên 1970 đến năm 2021, cơ chế từ lõi Trái Đất thay đổi độ dài ngày ở mức chỉ vài mili giây. Nhìn chung, ngày trên Trái Đất đang dần ngắn lại theo thời gian. Mathieu Dumberry, nhà địa vật lý ở Đại học Alberta tại Edmonton, Canada nghi ngờ biến động đó liên quan đến tương tác giữa lõi Trái Đất và lớp phủ.

Lõi Trái Đất có kích thước tương đương Sao Hỏa, chủ yếu tạo thành từ sắt. Phần lõi trong rắn được bao phủ bởi lõi ngoài lỏng và có thể quay độc lập với lớp phủ. Lõi Trái Đất có thể kết hợp với lớp phủ đá bao quanh để làm chậm hoặc tăng tốc độ quay tổng thể của hành tinh theo ba khả năng. Khả năng đầu tiên là chúng tạo ra lực xoắn khi dòng chảy của lõi ngoài lỏng đè vào những điểm gồ ghề ở ranh giới tiếp xúc với lớp phủ, tương tự một dòng sông chảy quanh các tảng đá. Khả năng khác là từ trường tạo bởi dòng chảy của lõi ngoài hút khu vực giàu sắt ở lớp phủ, tạo ra mô-men xoắn điện từ. Khả năng thứ ba đến từ lực hấp dẫn kéo một số vùng đặc của lõi trong về phía vùng đặc của lớp phủ.

Dumberry và đồng nghiệp Huifeng Zhang cũng ở Đại học Alberta, phát triển một mô hình để khám phá sự kết hợp khác nhau của những lực tác động sẽ thay đổi độ dài ngày của Trái Đất như thế nào. Một phần mô hình dựa vào nghiên cứu công bố năm 2023, sử dụng sóng địa chấn từ động đất để đo tốc độ quay của lõi trong so với phần còn lại của hành tinh từ thập niên 1960. Công trình này phát hiện lõi trong quay nhanh hơn một chút so với phần còn lại của hành tinh, sau đó bắt đầu quay chậm dần từ năm 2010.

Nhóm nghiên cứu phát hiện mô hình của họ trùng khớp nhất với dữ liệu thay đổi độ dài ngày của Trái Đất khi mô-men xoắn trọng trường đóng vai trò lực chi phối. mô-men xoắn điện từ và cơ học đẩy theo hướng ngược lại để tạo thế cân bằng.


Cuộc giằng co này dường như cũng ảnh hưởng đến tốc độ quay của lõi trong. Theo mô hình, lõi trong có xu hướng thẳng hàng với lớp phủ vì các vùng đặc của nó bị hút về phía vùng đặc của lớp phủ. Nhưng theo thời gian, nó bị kéo lệch đi bởi dòng chảy hướng về phía tây của lõi ngoài, sau đó lại bị lực hấp dẫn kéo chậm rãi về phía đông. Dumberry kết luận trong cuộc cạnh tranh giữa những mô-men xoắn, lực hấp dẫn đã giành phần thắng.

Theo Zhang, ngay cả những thay đổi nhỏ trong vòng quay của Trái Đất cũng có thể cung cấp thông tin quý giá về quá trình diễn ra hàng nghìn km phía dưới chân. "Bằng cách kết hợp quan sát cải tiến với phép đo về vòng quay của Trái Đất và chuyển động của lõi trong, chúng tôi hy vọng có thể cung cấp bức tranh chi tiết hơn về cách các lớp sâu của Trái Đất tương tác và thay đổi độ dài ngày ở mức rất khó phát hiện", Zhang chia sẻ với Gizmodo.

---

Nguồn: VnExpress Số hóa
Chuyên mục: Kiến thức