Xuất hiện dấu hiệu đảo cực từ của Trái Đất - những ảnh hưởng đến sự sống là gì?
Ánh Dương
Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) gần đây đã phát hiện rằng một vùng rộng lớn từ trường Trái Đất kéo dài từ Châu Phi đến Nam Mỹ đang suy yếu. Đây có thể là dấu hiệu cho thấy sự đảo ngược của các cực Nam và Bắc của Trái Đất. Không ít người tin rằng, việc đảo cực địa từ là một trong những nguyên nhân dẫn tới ngày tận thế.
Trái Đất đã trải qua hàng trăm lần đổi cực trong suốt lịch sử của nó, lần cuối cùng xảy ra cách đây 780.000 năm. Các nhà nghiên cứu nói rằng:“chúng ta đã quá hạn từ lâu, vì chu kỳ của nó là khoảng 250.000 năm một lần”. (Ảnh: NASA)
Dữ liệu địa lý cho thấy Trái Đất đã trải qua hàng trăm lần đổi cực trong suốt lịch sử của nó. Quá trình này diễn ra khi các đám nguyên tử sắt ở lớp lõi ngoài ở dạng lỏng sắp hàng theo hướng ngược lại.
Khi đến điểm tới hạn, cực từ Trái Đất sẽ đảo ngược. Lần đảo cực gần đây nhất là vào 780.000 năm trước, vào thời đại đồ đá, và hiện đã có chứng cứ cho thấy hành tinh chúng ta có thể đang trong giai đoạn khởi động của quá trình này.
Dấu hiệu đảo cực từ Trái Đất
Các nhà khoa học đã phát hiện ra một vùng rộng lớnở giữa Châu Phi và Nam Mỹ có cường độ từ trường giảm nhanh chóng, được gọi là “Dị thường Nam Đại Tây Dương’’ (South Atlantic Anormaly) và tạo thành một điểm có cường độ từ trường cực tiểu chỉ trong vòng 5 năm.
Phát hiện mới được thực hiện qua việc lấy dữ liệu từ Hệ vệ tinh Swarm - một cụm các vệ tinh bao gồm 3 vệ tinh giống hệt nhau cung cấp các phép đo từ trường với độ chính xác cao trong 3 mặt phẳng quỹ đạo khác nhau.
ESA đã nghiên cứu từ trường từ cuối năm 2013. Swarm được thiết kế đặc biệt để xác định và đo các tín hiệu từ tính khác nhau của từ trường của Trái Đất - cho phép các chuyên gia phát hiện ra các khu vực có từ trường bị suy yếu.
Ông Jürgen Matzka, từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Địa chất Đức, cho biết: “Chúng ta rất may mắn khi có các vệ tinh Swarm trên quỹ đạo để điều tra về sự phát triển của Dị thường Nam Đại Tây Dương. Thách thức bây giờ là tìm hiểu các quá trình trong lõi Trái Đất gây ra những thay đổi này”.
Tuy nhiên, điều khó hiểu hơn là dị thường Nam Đại Tây Dương đang phát triển và di chuyển về phía Tây với tốc độ khoảng 20 km/năm.
Các nhà nghiên cứu đang suy đoán rằng sự suy yếu là một dấu hiệu cho thấy từ trường Trái đất đang đảo cực - cực Bắc và Nam chuyển vị trí. Lần cuối cùng điều này xảy ra đã cách đây 780.000 năm. Các nhà nghiên cứu nói rằng “chúng ta đã quá hạn từ lâu, vì nó diễn ra khoảng 250.000 năm một lần”.
Theo các nhà nghiên cứu, một trong những lý do khiến các nhà khoa học không biết nhiều về lịch sử từ tính của khu vực Dị thường Nam Đại Tây Dương là do họ không có đủ dữ liệu khảo cổ học - bằng chứng vật lý về từ tính trong quá khứ của Trái Đất, được tồn trữ trong đá.
Trước đó, các nhà khoa học đã ghi nhận một thay đổi khác cũng gợi ý cho việc Trái Đất sắp đảo ngược, đó là Bắc Cực từ lâu đã rời vị trí truyền thống thuộc địa phận Canada, trôi dần sang Siberia – Liên bang Nga với tốc độ thần tốc do thay đổi của lực từ trong lõi Trái Đất. Cực Bắc này đã đi từ chuyển với tốc độ 14,5 km cho đến 60km/năm trong khoảng thời gian từ 1999-2005.
Trưởng nhóm nghiên cứu Phil Livermore, Phó Giáo sư Địa Vật lý tại Đại học Leeds, cho biết: “Chúng tôi chưa bao giờ thấy bất cứ điều gì như thế này trước đây. Dự đoán của chúng tôi là cực Bắc từ trường sẽ tiếp tục di chuyển về phía Siberia, nhưng đây chỉ là dự báo và chúng tôi không thể chắc chắn”.
Ông Ciaran Beggan thuộc tổ chức Khảo sát Địa chất Anh nói với MailOnline: “Cực Bắc của từ trường Trái Đất vốn di chuyển chầm chậm quanh phía Bắc Canada từ năm 1590 đến khoảng năm 1990 và sau đó tăng tốc trong vòng 20 năm trở lại đây với việc di chuyển từ khoảng 10 km (6.2 dặm) mỗi năm đến hơn 50 km (31 dặm) mỗi năm”.
Ông nói thêm: “Ngược lại, cực từ phía Nam hầu như không di chuyển nhiều trong 100 năm qua vì dòng chảy của lõi ngoài có nhiều trầm tích hơn”.
Những ảnh hưởng đến sự sống là gì?
Tuy nhiên, liệu con người có nên lo sợ trước viễn cảnh đổi cực từ của Trái Đất hay không? Chuyện gì sẽ xảy ra nếu mũi tên phía bắc của la bàn giật ngược về Nam Cực? Liệu các lục địa có bị xé toạc, hoặc chuyện kinh khủng khác sẽ xảy ra?
“Sự thay đổi đáng kể nhất khi các cực từ đảo ngược vị trí là mật độ của toàn bộ từ trường giảm đi trên diện rộng”, Our Amazing Planet dẫn lời Jean-Pierre Valet, người nghiên cứu hiện tượng này tại Viện Vật lý Trái đất Paris: Từ trường Trái Đất mất từ 1.000 đến 10.000 năm mới hoàn tất quá trình đổi cực của mình.
Do vậy, đừng suy diễn rằng mọi chuyện sẽ đột ngột diễn ra trong ngày một ngày hai. “Đó không phải là một vụ đảo cực tức thời, mà là một quá trình chậm chạp và trong suốt tiến trình này, sức mạnh của từ trường trở nên yếu đi. Nhiều khả năng từ trường sẽ trở nên phức tạp hơn và có thể xuất hiện nhiều hơn 2 cực từ trong một thời điểm, kế đến nó lại phục hồi sức mạnh và sau đó chính thức đảo cực”, Monika Korte, Giám đốc khoa học của Đài quan sát Địa từ Niemegk thuộc GFZ Potsdam (Đức), nhận xét.
Việc Trái Đất từng đảo ngược nhiều lần cho thấy nó có vẻ không gây nguy hiểm cho các sinh vật sống. Nhưng với văn minh loài người hiện đại, chắc chắn chúng ta sẽ chịu thiệt hại lớn ở hệ thống định vị - viễn thông vì từ trường Trái Đất chính là "xương sống" của thế giới công nghệ.
Nhóm nghiên cứu cho biết Dị thường Nam Đại Tây Dương không phải là lý do đáng báo động về từ trường Trái Đất, nhưng nó đã làm cho nhiều vệ tinh và tàu vũ trụ bay qua khu vực này gặp phải trục trặc kỹ thuật. Báo cáo cho thấy ngày càng có nhiều vệ tinh nhân tạo và phi thuyền vũ trụ gần Trái Đất trong khu vực đang gặp sự cố kỹ thuật, nguyên nhân là sau khi từ trường Trái Đất suy yếu, các hạt vũ trụ xuyên qua lớp khí quyển dễ hơn và làm nhiễu các thiết bị. Nếu từ trường Trái Đất tiếp tục có xu hướng suy yếu không giảm, tương lai sẽ có nhiều trường hợp tương tự xuất hiện.
Ngoài ra, những hạt điện tích xuất phát từ bão mặt trời tấn công Trái Đất có thể tạo nên những lỗ thủng trên bầu khí quyển và điều này có thể gây hại đến con người, giống như trường hợp tầng ozone bị thủng trên bầu trời Nam Cực. Dù không tồn tại vĩnh viễn, những lỗ hổng này có thể kéo dài từ 1 đến 10 năm, đủ làm tăng đột biến tỷ lệ ung thư da trong thời gian này.
Chuyên gia Valet của Viện Vật lý Trái Đất Paris đồng ý với giả thuyết rằng từ trường yếu có thể dẫn đến sự hình thành những “vết đạn” trên tầng ozone. Trong một báo cáo hồi năm ngoái, ông đưa ra khả năng có sự liên hệ trực tiếp giữa sự tuyệt chủng của người Neanderthal với sự sụt giảm đáng kể của mật độ từ trường của Trái Đất, vốn xảy ra trong cùng thời điểm. Lúc đó tiến trình đảo cực bị ngưng lại, có nghĩa là từ trường yếu đi.
Tuy nhiên, các chuyên gia khác không bị thuyết phục với giả thuyết rằng đảo cực từ có thể dẫn đến sự diệt chủng trên diện rộng của các loài. Điều đáng lưu ý là toàn bộ các loài dựa vào các cực địa từ để di trú, trong đó có ong, cá hồi, rùa, cá voi, có thể bị mất phương hướng trong khi quá trình trên diễn ra. Còn về viễn cảnh thiên tai do các thềm lục địa và đại dương rúng động, kết quả ghi nhận địa chất không hề phản ánh bất cứ sự thay đổi nào về cấu trúc vỏ Trái Đất với tình trạng đảo cực từ.
Từ trường Trái Đất
Từ trường Trái Đất là trường từ của Trái đất, xuất hiện do tính chất từ của vật chất Trái Đất hợp thành tạo ra. Từ trường Trái Đất tồn tại từ trong lòng Trái Đất đến không gian rộng lớn bao quanh nó. Nguyên nhân gây ra từ trường có thể được giải thích theo thuyết geodynamo.
Từ trường Trái Đất được coi như một lưỡng cực từtrường, với một cực gần cực bắc địa lý và cực kia gần cực nam địa lý. Một đường thăng tưởng tượng nối hai cực tạo thành một góc khoảng 11,3° so với trục quay của Trái Đất.
Trên mặt đất cường độ từ trường vào khoảng từ 25 đến 65 micro tesla (0,25 đến 0,65 gauss).
Các từ trường có thể mở rộng vô hạn, tuy nhiên nếu xét các điểm càng ra xa nguồn thì chúng càng yếu dần. Từ trường Trái Đất có tác dụng đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ và được gọi là Từ quyển. Từ quyển của Trái Đất cùng với khí quyển chặn các dòng hạt tích điện, bảo vệ sự sống trên Trái Đất.
A.D.
