Trái đất quay chậm lại đáng kể trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất
Tốc độ quay của Trái đất đã chậm lại đáng kể hai lần cách đây hàng trăm triệu năm, trong đó một lần trùng với sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất, theo nghiên cứu mới của nhóm do Trung Quốc dẫn đầu. Sự kiện còn lại xảy ra quá trình mở rộng nhanh chóng của sự sống trên Trái đất được gọi là vụ nổ Cambrian.
Vụ nổ Cambrian là giai đoạn quan trọng trong lịch sử sự sống trên Trái đất, xảy ra cách đây khoảng 541 triệu năm. Trong giai đoạn này, một lượng lớn các sinh vật đa bào phức tạp xuất hiện đột ngột và đa dạng hóa một cách chóng mặt. Trước đó, sự sống trên Trái Đất chủ yếu là các sinh vật đơn bào và một số ít sinh vật đa bào đơn giản.
Đặc điểm nổi bật của vụ nổ Cambrian
- Đa dạng hóa đột ngột: Trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, hầu hết ngành động vật chính mà chúng ta biết ngày nay, từ động vật có xương sống đến động vật không xương sống, đều xuất hiện.
- Sự phức tạp hóa: Các sinh vật trong kỷ Cambri có cấu trúc cơ thể phức tạp hơn nhiều so với các sinh vật trước đó, với sự xuất hiện của các bộ phận cơ thể chuyên biệt như mắt, miệng, chân.
- Hóa thạch phong phú: Các lớp đá hình thành trong kỷ Cambri chứa một lượng lớn hóa thạch của các sinh vật đa dạng này, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự kiện quan trọng này.
Nguyên nhân của vụ nổ Cambrian
Dù đã có nhiều nghiên cứu nhưng nguyên nhân chính xác của vụ nổ Cambrian vẫn còn là một câu hỏi mở. Một số giả thuyết được đưa ra, bao gồm:
- Tăng nồng độ oxy: Sự gia tăng nồng độ oxy trong khí quyển và đại dương có thể đã cung cấp đủ năng lượng cho sự phát triển của các sinh vật phức tạp hơn.
- Thay đổi khí hậu: Những thay đổi trong khí hậu toàn cầu có thể đã tạo ra các điều kiện môi trường thuận lợi cho sự đa dạng hóa của sự sống.
- Cuộc đua vũ trang sinh học: Sự cạnh tranh giữa các loài có thể đã thúc đẩy quá trình tiến hóa nhanh chóng, dẫn đến sự xuất hiện của các đặc điểm phức tạp mới.
Ý nghĩa của vụ nổ Cambrian
Vụ nổ Cambrian là sự kiện quan trọng đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử sự sống trên Trái đất. Nó cho thấy khả năng thích nghi và tiến hóa đáng kinh ngạc của sinh vật và đặt nền tảng cho sự đa dạng sinh học mà chúng ta thấy ngày nay.
Dù Trái Đất dường như quay với tốc độ không đổi, thời gian chính xác có thể thay đổi và không phải chính xác là 24 giờ.
Những thay đổi về lực hấp dẫn do khoảng cách giữa Mặt trăng và Trái đất thay đổi được biết là gây ra thủy triều đại dương, nhưng ma sát giữa thủy triều và bề mặt Trái đất cũng khiến tốc độ quay của nó chậm lại một chút. Ngoài ra, Trái đất truyền động lượng cho Mặt trăng khiến nó dần di chuyển ra xa.
Theo nghiên cứu, Trái đất luôn dần dần quay chậm lại do các yếu tố như lực hấp dẫn và ma sát thủy triều, nhưng tốc độ chậm lại này không phải lúc nào cũng giống nhau mà thay đổi trong các khoảng thời gian khác nhau.
Sau hai năm phân tích, nhóm nghiên cứu do Ma Chao từ Viện Địa chất Trầm tích thuộc Đại học Công nghệ Thành Đô (Trung Quốc) dẫn đầu đã kết luận rằng từ 700 triệu đến 200 triệu năm trước, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng đã tăng thêm khoảng 20.000 km, khiến độ dài của một ngày tăng thêm khoảng 2,2 giờ.
Nhóm nghiên cứu, gồm cả các nhà thiên văn học từ Pháp cùng các nhà địa chất Đức và Ireland, đã phát hiện ra rằng sự giảm tốc độ quay của Trái đất không phải là quá trình trơn tru mà bao gồm cả các giai đoạn giảm tốc nhanh theo sau là những khoảng thời gian ổn định.
"Cụ thể, có hai khoảng thời gian Trái đất giảm tốc độ quay rõ rệt: Từ 650 đến 500 triệu năm trước (Mya) và từ 350 đến 280 Mya, cách nhau bởi một giai đoạn giảm tốc độ chậm từ 500 đến 350 Mya", nhóm nghiên cứu viết trong một bài báo được đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
Theo các nhà nghiên cứu, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng đã tăng thêm 20.000 km cách đây từ 700 triệu đến 200 triệu năm - Ảnh: NASA
Sự thay đổi đầu tiên trùng với vụ nổ Cambrian, khi các dạng sống phức tạp nhanh chóng đa dạng hóa, gồm cả tổ tiên của nhiều loài hiện đại.
Nghiên cứu gần đây đã liên kết sự kiện này với những thay đổi trong thành phần của nước biển, chủ yếu là việc loại bỏ các ion có hại, tạo ra môi trường thuận lợi hơn cho sự sống phát triển trong đại dương.
Sự thay đổi thứ hai, cách đây khoảng 250 triệu năm, trùng với sự kiện Đại tuyệt chủng (còn được gọi là sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias), đã xóa sổ 90% sự sống trên Trái đất.
Nghiên cứu cho thấy hoạt động núi lửa cùng những thay đổi về khí hậu, mực nước biển và mức độ muối là những nguyên nhân chính.
Liên kết những thay đổi về điều kiện trong môi trường biển với sự thay đổi đột ngột trong quá trình quay của Trái đất, Ma Chao nói với Science and Technology Daily rằng: "Hai giai đoạn giảm tốc nhanh-chậm chính có thể đã cung cấp các điều kiện cần thiết cho quá trình tiến hóa ban đầu của những hệ sinh thái biển".
Các nhà khoa học tin rằng các quá trình địa chất cụ thể có thể liên quan đến những thay đổi trong sự quay của Trái Đất và đang tìm kiếm các liên kết có thể.
“Ví dụ, những thay đổi về độ dài của ngày có thể ảnh hưởng đến sự phân bố năng lượng mặt trời và các độ dốc nhiệt độ, có khả năng tác động đến hệ thống thời tiết và động lực học khí quyển”, nhóm nghiên cứu viết trong bài báo.
“Nghiên cứu này có tầm quan trọng về mặt lý thuyết đáng kể với việc tái tạo lịch sử tiến hóa của hệ thống Trái đất - Mặt trăng và khám phá quá trình tiến hóa về khí hậu, môi trường, sinh học liên quan đến sự giảm tốc độ quay của Trái đất”, Ma Chao kết luận.
Động lực học khí quyển là lĩnh vực nghiên cứu các chuyển động và quá trình trong khí quyển của Trái đất. Nó bao gồm việc nghiên cứu sự lưu thông của không khí, cách mà các yếu tố như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, gió ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu.
Động lực học khí quyển giúp chúng ta hiểu được các hiện tượng thời tiết như bão, gió mùa, dòng chảy khí quyển cùng các quá trình liên quan đến sự phân bố nhiệt và năng lượng trong khí quyển. Nó cũng liên quan đến việc mô hình hóa và dự báo thời tiết, cũng như nghiên cứu về biến đổi khí hậu.
Ví dụ, những thay đổi về độ dài của ngày có thể ảnh hưởng đến phân bố năng lượng Mặt trời và độ chênh lệch nhiệt độ, có khả năng tác động đến hệ thống thời tiết và động lực học khí quyển.
