Bí ẩn lõi Trái Đất và sự thay đổi độ dài của ngày

Trái Đất không quay với tốc độ hoàn toàn ổn định. Độ dài của một ngày thay đổi nhẹ do nhiều yếu tố, từ thủy triều của Mặt Trăng đến sự di chuyển của các lớp vật chất trong lòng hành tinh.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học phát hiện một dao động đặc biệt kéo dài khoảng 1.000 năm, với biên độ chỉ từ 3 đến 4 mili-giây. Mặc dù sự thay đổi này rất nhỏ và không ảnh hưởng lớn đến cuộc sống hàng ngày, nhưng nó mang đến những câu hỏi quan trọng về sự tương tác bên trong Trái Đất.

Ảnh hưởng của lõi sắt lỏng đến độ dài ngày

Một nhóm nghiên cứu từ Viện Kỹ thuật Liên bang Thụy Sĩ đã phân tích các dao động này và đưa ra giả thuyết rằng chúng có thể liên quan đến chuyển động trong lõi ngoài của Trái Đất - nơi chứa sắt lỏng chuyển động mạnh mẽ.

Theo đó, phần lõi ngoài không chỉ đóng vai trò trong việc tạo ra từ trường bảo vệ Trái Đất mà còn tác động đến chuyển động quay của hành tinh. Để kiểm tra giả thuyết, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các công cụ hiện đại, bao gồm mạng nơ-ron nhân tạo và dữ liệu từ từ trường Trái Đất, kết hợp với thông tin từ các lớp đá cổ xưa.

Kết quả chỉ ra rằng sự dao động kéo dài 1.000 năm phù hợp với mô hình đơn giản mô phỏng động lực học từ tính của lõi ngoài. Các yếu tố như sự chuyển động của lõi sắt lỏng có thể tạo ra biến đổi nhỏ trong tốc độ quay của Trái Đất. Điều này lý giải tại sao chúng ta quan sát được dao động dài hạn này trong dữ liệu lịch sử và các phép đo hiện đại.

Ngoài ảnh hưởng từ lõi sắt lỏng, còn nhiều yếu tố khác góp phần làm thay đổi tốc độ quay của Trái Đất. Một trong số đó là lực thủy triều từ Mặt Trăng. Theo nhóm nghiên cứu, sự tương tác này làm chậm tốc độ quay của Trái Đất theo thời gian, kéo dài độ dài ngày khoảng 1,7 mili-giây mỗi thế kỷ.

Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu và sự tan chảy của các sông băng cũng ảnh hưởng đáng kể. Khi băng tan, khối lượng phân bố lại trên bề mặt Trái Đất, làm thay đổi quán tính và dẫn đến những dao động nhỏ trong tốc độ quay.

Các sự kiện tự nhiên lớn như động đất hoặc núi lửa phun trào cũng có thể tạo ra thay đổi đột ngột, mặc dù thường chỉ trong thời gian ngắn. Ví dụ, trận động đất mạnh ở Nhật Bản năm 2011 đã làm dịch chuyển khối lượng Trái Đất, dẫn đến ngày ngắn đi vài micro-giây.

Tầm quan trọng của nghiên cứu

Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động quay của Trái Đất không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có tác động thực tiễn. Nó giúp cải thiện độ chính xác của các phép đo thời gian, hệ thống định vị GPS, và dự đoán biến đổi khí hậu.

Hơn nữa, nghiên cứu về lõi Trái Đất còn cung cấp cái nhìn sâu hơn về cấu trúc và động lực học của hành tinh, từ đó góp phần giải đáp những câu hỏi cơ bản về sự hình thành và tiến hóa của Trái Đất.

Mặc dù đã đạt được những bước tiến lớn, việc xác định chính xác nguyên nhân của các dao động kéo dài hàng thế kỷ vẫn là một thách thức. Các nhà nghiên cứu cho rằng cần có thêm dữ liệu từ các vệ tinh, cùng với các mô hình tính toán hiện đại, để hiểu rõ hơn về các quá trình phức tạp đang diễn ra bên trong hành tinh.

Đây là một lĩnh vực nghiên cứu hứa hẹn, mở ra cánh cửa đến những khám phá mới về thế giới mà chúng ta đang sống.