Trái Đất đang quay chậm lại: NASA hé lộ sự thật đáng lo

Tốc độ quay Trái Đất thay đổi kể từ năm 2000 nhanh hơn bất kỳ giai đoạn nào trong thế kỷ trước, cho thấy tác động ngày càng rõ rệt của biến đổi khí hậu do con người gây ra.

Trái Đất đang quay chậm lại do tác động của biến đổi khí hậu. Ảnh: NASA

Bạn có cảm thấy một ngày dường như đang dài hơn không? Theo một nghiên cứu được NASA tài trợ, cảm nhận này có cơ sở khoa học, dù mức thay đổi nhỏ đến mức con người không thể nhận biết bằng sinh hoạt thông thường.

Các nhà khoa học phát hiện thời gian một ngày trên Trái Đất đang tăng lên do tốc độ quay của hành tinh giảm dần.

Đáng chú ý, hiện tượng băng tan do biến đổi khí hậu do con người gây ra là một trong những nguyên nhân góp phần thúc đẩy quá trình này.

Nghiên cứu phân tích dữ liệu trong hơn 120 năm để xác định cách các sông băng, chỏm băng, nguồn nước ngầm suy giảm và mực nước biển dâng ảnh hưởng đến chuyển động quay của Trái Đất.

Kết quả cho thấy, từ năm 2000 đến năm 2018, những thay đổi liên quan đến băng và nước ngầm khiến độ dài một ngày tăng với tốc độ tương đương 1,33 mili giây mỗi thế kỷ. Đây là tốc độ nhanh nhất được ghi nhận trong thế kỷ trước.

Băng tan làm thay đổi tốc độ quay của Trái Đất

Trái Đất không phải một khối cầu hoàn toàn cứng và bất biến. Khối lượng của hành tinh liên tục dịch chuyển do nhiều quá trình tự nhiên, từ sự lưu thông của nước đến những biến đổi trong khí hậu và hoạt động bên trong lòng đất.

Khi sự phân bố khối lượng thay đổi, tốc độ quay và vị trí trục quay của Trái Đất cũng có thể bị ảnh hưởng.

Một trong những nguyên nhân quan trọng hiện nay là các tảng băng và sông băng tan nhanh hơn lượng tuyết tích tụ bổ sung.

Khi băng trên đất liền tan, nước chảy ra đại dương, làm thay đổi sự phân bố khối lượng giữa các khu vực trên hành tinh.

Bên cạnh đó, việc khai thác nước ngầm vượt quá khả năng bổ sung tự nhiên từ mưa cũng góp phần làm thay đổi cân bằng khối lượng này.

Trong khoảng 120 năm qua, trục quay của Trái Đất đã dịch chuyển khoảng 10 mét.

Theo các nhà nghiên cứu, sự thay đổi này có liên quan đến quá trình phân bố lại băng và nước trên bề mặt hành tinh.

Hiện tượng trục quay dịch chuyển được gọi là chuyển động cực (polar motion).

Khi khối lượng trên bề mặt Trái Đất thay đổi vị trí, hành tinh có thể dao động nhẹ và trục quay dịch chuyển theo.

Những biến đổi này đồng thời tác động đến tốc độ quay, từ đó ảnh hưởng đến độ dài của một ngày.

Để hình dung, có thể liên hệ hiện tượng này với một vận động viên trượt băng nghệ thuật. Khi người trượt băng thu tay sát cơ thể, tốc độ xoay thường tăng lên; ngược lại, khi dang tay ra xa, tốc độ xoay giảm xuống.

Trái Đất vận hành theo những nguyên lý vật lý liên quan đến sự phân bố khối lượng và bảo toàn momen động lượng, dù cơ chế thực tế phức tạp hơn nhiều.

Dữ liệu 120 năm hé lộ vai trò của khí hậu

Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Geoscience, với tiêu đề “Contributions of core, mantle and climatological processes to Earth’s polar motion” (Đóng góp của lõi, lớp phủ và các quá trình khí hậu đối với chuyển động cực của Trái Đất), đã phân tích những biến động của trục quay trong thế kỷ 20.

Kết quả cho thấy phần lớn các biến động trong giai đoạn này xuất phát từ những chu kỳ khí hậu tự nhiên. Nói cách khác, không phải mọi thay đổi về chuyển động quay của Trái Đất đều bắt nguồn từ hoạt động của con người.

Hình ảnh Trái Đất mọc (Earthrise) khi tàu Apollo 11 di chuyển vòng qua rìa Mặt Trăng, để lộ một Trái Đất đơn độc lơ lửng giữa vực thẳm đen tối của không gian. Nguồn: NASA

Dựa trên dữ liệu từ năm 1900 đến năm 2018, các nhà nghiên cứu xác định khoảng 90% biến động được xem xét có liên quan đến sự thay đổi của nước ngầm, các chỏm băng, sông băng và mực nước biển. Phần còn lại chủ yếu bắt nguồn từ những thay đổi bên trong Trái Đất.

Trong thế kỷ 20, những biến động liên quan đến sự dịch chuyển khối lượng trên bề mặt thường xuất hiện vài lần trong mỗi khoảng thời gian 25 năm.

Đặc điểm này cho thấy các quá trình tự nhiên đóng vai trò đáng kể trong những thay đổi của chuyển động cực vào thời kỳ đó.

Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây tập trung nhiều hơn vào tác động của hoạt động con người, đặc biệt là lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính và tình trạng nóng lên toàn cầu.

Surendra Adhikari, nhà địa vật lý tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở Nam California, đồng tác giả của cả hai nghiên cứu, cho biết điểm chung giữa các công trình là những biến đổi khí hậu trên bề mặt Trái Đất, dù do con người hay các nguyên nhân tự nhiên gây ra, đều có thể tác động mạnh đến chuyển động quay của hành tinh.

Băng Greenland và Nam Cực khiến ngày dài thêm nhanh hơn

Một nghiên cứu do Adhikari đồng thực hiện cho thấy sự dịch chuyển về phía đông của trục Trái Đất, bắt đầu vào khoảng năm 2000, có thể liên quan đến tình trạng băng tan tại Greenland và Nam Cực, kết hợp với sự suy giảm nguồn nước ngầm ở khu vực Á-Âu.

Khi các chỏm băng lớn tan nhanh, nước được chuyển từ những khu vực gần hai cực ra đại dương, làm thay đổi sự phân bố khối lượng trên hành tinh. Sự dịch chuyển này có thể làm chậm tốc độ quay của Trái Đất, khiến một ngày kéo dài thêm.

Hình ảnh thềm băng Ross ở Nam Cực nhìn từ không gian, được ghi lại bởi tàu thăm dò Galileo. Nguồn: NASA/JPL.

Trong giai đoạn 2000–2018, tốc độ tăng độ dài của một ngày do sự dịch chuyển của băng và nước ngầm tương đương 1,33 mili giây mỗi thế kỷ. Con số này cao hơn bất kỳ giai đoạn nào trong thế kỷ trước, cho thấy quá trình biến đổi đang diễn ra nhanh hơn đáng kể.

Mặc dù 1,33 mili giây là khoảng thời gian cực nhỏ, ý nghĩa của phát hiện không nằm ở việc con người có thể cảm nhận ngày dài hơn hay không.

Điều đáng chú ý là các hoạt động làm thay đổi khí hậu đang tác động đến một đặc tính cơ bản của hành tinh: cách Trái Đất quay quanh trục của chính nó.

Những thay đổi này cũng có ý nghĩa đối với khoa học đo đạc Trái Đất và các hệ thống định vị, vốn cần theo dõi chính xác chuyển động của hành tinh.

Dù mức biến đổi hiện tại rất nhỏ, việc hiểu rõ nguyên nhân và tốc độ thay đổi giúp các nhà khoa học cải thiện mô hình về khí hậu, chuyển động cực và vòng quay của Trái Đất.

Các nhà nghiên cứu cho rằng tương lai của hiện tượng này phụ thuộc một phần vào cách nhân loại kiểm soát lượng khí thải gây biến đổi khí hậu trong những thập niên tới.

Nếu lượng khí thải được cắt giảm mạnh trước năm 2100, tốc độ kéo dài của một ngày do những thay đổi về băng và nước ngầm có thể chậm lại.

Ngược lại, nếu khí thải tiếp tục gia tăng, tốc độ kéo dài ngày do biến đổi khí hậu có thể đạt mức tương đương 2,62 mili giây mỗi thế kỷ.

Điều này cho thấy những lựa chọn về năng lượng, công nghiệp và phát thải ngày nay không chỉ ảnh hưởng đến nhiệt độ toàn cầu, mực nước biển hay các hệ sinh thái.

Chúng còn có thể tác động đến những quá trình vật lý quy mô hành tinh vốn thường được xem là ổn định trong đời sống con người.

(Theo Space, Earthsky, Skyatnightmagazine)