Cực bắc của Trái Đất đang thực sự dịch chuyển

Mô hình từ trường thế giới dự đoán sự khác biệt giữa cực bắc từ và cực bắc địa lý, và là nhân tố không thể thiếu trong định vị vệ tinh và máy bay, đồng thời giúp người dùng điện thoại thông minh định hướng bằng các dịch vụ như Google Maps.

Vì sao Trái Đất có từ trường?

Cấu tạo của Trái Đất từ ngoài vào trong gồm: lớp vỏ, lớp phủ, lõi ngoài và lõi trong. Từ trường chính của Trái Đất được sinh ra từ lõi ngoài. Đây là một lớp sắt nóng chảy cách mặt đất 2.890 đến 5.000 km.

Sắt lỏng dẫn điện chuyển động liên tục và khi đi qua một từ trường yếu hiện có, chuyển động đó tạo ra dòng điện. Dòng điện này tạo ra từ trường riêng của nó, dẫn đến quá trình tự tồn tại gọi là cơ chế sinh ra từ trường.

Cơ chế sinh ra từ trường đã liên tục tái tạo từ trường của Trái Đất trong hàng tỷ năm. Nếu không có gì để duy trì từ trường, Trái Đất sẽ mất đi từ trường sau khoảng 40.000 năm. Chính những chuyển động của lõi ngoài đã giúp duy trì từ trường.

Cực bắc từ ở đâu?

Cực bắc từ khác với cực bắc địa lý. Cực bắc địa lý luôn đứng yên. Nó là điểm tiếp xúc của trục quay của Trái Đất với bề mặt Trái Đất và là nơi tất cả các đường kinh tuyến hội tụ. Còn cực bắc từ là điểm ở bắc bán cầu, nơi các đường sức từ của Trái Đất hướng thẳng vào Trái Đất.

Chuyển động phức tạp của lõi ngoài khiến cực bắc từ dịch chuyển hàng chục km mỗi năm. Vì từ trường Trái Đất hơi bất đối xứng và phức tạp hơn từ trường của một thanh nam châm thông thường, nên cực nam từ - tức là điểm ở nam bán cầu, nơi từ trường hướng thẳng vào Trái Đất - không di chuyển theo cách mà cực bắc từ di chuyển.

Tuy vậy, những thay đổi về cường độ từ trường gần vùng Bắc Cực đã khiến cực bắc từ dịch chuyển trong những năm gần đây từ Bắc Cực Canada về phía Siberia.

Mô hình từ trường thế giới là gì?

Đây là một mô hình toán học về từ trường của Trái Đất. Nó có nhiệm vụ dự đoán những thay đổi của từ trường trong vài năm. Mô hình này kết hợp dữ liệu từ các vệ tinh và các máy đo từ trường có độ chính xác cao tại các đài quan sát trên mặt đất để dự đoán từ trường tại mỗi điểm trên Trái Đất.

Các ứng dụng dẫn đường trên điện thoại thông minh là một ví dụ cho lợi ích của mô hình đó.

Vì sao Mô hình từ trường thế giới đang được cập nhật?

Cứ 5 năm một lần, mô hình này được cập nhật thành một phiên bản mới để phù hợp với những thay đổi từ trường do chuyển động của lõi ngoài gây ra.

Trên thực tế, chuyển động của lõi ngoài rất hỗn loạn và phức tạp, không thể dự đoán được, nhưng thông thường khoảng 5 năm là đến thời điểm mô hình không còn đưa ra kết quả như mong muốn nữa. Vì vậy, các nhà khoa học quyết định cập nhật lại nó để có những dự báo tốt hơn cho những năm tiếp theo.

Độ sai lệch nhỏ giữa thực tế với dự đoán có thể tích lũy lại dần theo thời gian và đôi khi nhiều đến mức cần cập nhật mô hình trước chu kỳ 5 năm.

Ví dụ, Trung tâm Thông tin Môi trường Quốc gia, Mỹ, và Cục Khảo sát Địa chất Anh đã phát hành bản cập nhật bổ sung vào năm 2019 để phù hợp với tình hình lõi ngoài chuyển động nhanh hơn bình thường ở bắc bán cầu - một hiện tượng khiến cực bắc dịch chuyển nhanh hơn nhiều so với thông thường.

Mặc dù vậy, bản cập nhật năm 2025 sẽ không gây ra thay đổi đáng chú ý nào về tính năng điều hướng trên ứng dụng bản đồ của điện thoại, vì độ chính xác của mô hình luôn cao hơn so với mức cần thiết của ứng dụng đó và người dùng không cần điều chỉnh gì trên thiết bị của mình.