Từ tính Bắc Cực của Trái Đất đang chuyển động: Tại sao điều này lại có thể xảy ra?

[trungthuc]

Giới khoa học đang theo dõi một hiện tượng thiên văn đáng kinh ngạc: từ tính Bắc Cực của Trái Đất đang di chuyển với tốc độ chưa từng có, và đang tiến gần hơn về phía Siberia.

Bắc Cực của Trái Đất đang trải qua những sự biến đổi đáng kinh ngạc và chưa từng có trong lịch sử được quan sát. Từ cuối thế kỷ thứ 19, giới khoa học đã biết đến sự dịch chuyển của từ tính Bắc Cực, nơi mà các đường từ trường của Trái Đất hội tụ theo chiều thẳng đứng.

Đây là một phần của hệ thống từ trường bảo vệ cho hành tinh tránh được bức xạ nguy hiểm của Mặt trời và gió Mặt trời, đồng thời cũng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống định vị như GPS, la bàn và ngành hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, những sự thay đổi gần đây trong sự dịch chuyển này đã đặt ra nhiều câu hỏi cũng như nỗi lo ngại về hậu quả tiềm tàng của nó.

(Minh họa)

Từ tính Bắc Cực của Trái Đất khác với phần địa lý, nơi mà trục quay của Trái Đất cắt ngang bề mặt của hành tinh. Từ tình Bắc Cực là kết quả của sự chuyển động các dòng kim loại nóng chảy trong lõi ngoài của Trái Đất, một quá trình phức tạp được gọi là geodynamo. Khi những dòng kim loại này di chuyển, chúng tạo ra và duy trì từ trường bao quanh Trái Đất.

Trong suốt hàng thế kỷ qua, từ tính Bắc Cực đã dịch chuyển một cách chậm rãi và ổn định, chủ yếu do những biến đổi nhỏ trong dòng chảy của kim loại nóng chảy nói trên. Tuy nhiên, từ thập niên 90, giới khoa học nhận thấy từ tính này bắt đầu di chuyển nhanh hơn so với bất cứ giai đoạn nào trước đó.

Vào khoảng đầu thập kỷ 1990, tốc độ dịch chuyển chỉ ở mức 15 km mỗi năm, nhưng sau đó đã tăng vọt lên 55 km mỗi năm. Sự tăng tốc này đã gây ra sự chú ý lớn từ cộng đồng giới khoa học, vì điều đó không chỉ là một biến đổi nhỏ mà còn tiềm tàng những hậu quả lớn đối với các hệ thống định vị và bảo vệ từ trường của hành tinh.

Các phép đo gần đây cho thấy từ tính Bắc Cựcđang di chuyển về phía Siberia, Nga. Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là tốc độ dịch chuyển này đã chậm lại đáng kể trong những năm gần đây. Tiến sĩ William Brown, một chuyên gia địa vật lý nổi tiếng từ Cơ quan Khảo sát Địa chất Vương Quốc Anh, đã nhận định đây là hiện tượng chưa từng được quan sát trước đây.

Nguyên nhân của sự thay đổi này vẫn còn là một ẩn số đối với giới khoa học. Một giả thuyết cho rằng, từ trường mạnh mẽ ở Siberia có thể đang "kéo" từ tính Bắc Cực về phía đó, lấn át ảnh hưởng từ phía Canada. Tuy nhiên, điều này vẫn không giải thích đầy đủ sự chậm lại hiện nay. Thậm chí, việc dự đoán chuyển động của từ tính này đã trở nên khó khăn hơn, khi mà trước đây, các mô hình có thể dự đoán chính xác trong vòng nhiều năm sắp tới.

(Minh họa)

Hậu quả của sự dịch chuyển từ tính Bắc Cực là không thể được xem nhẹ. "Mô hình Từ tính Thế giới" (World Magnetic Model-WMM), một dụng cụ quan trọng trong việc định vị toàn cầu, thường được cập nhật mỗi 5 năm để bảo đảm tính chính xác cao. Nếu từ tính này tiếp tục có những thay đổi thất thường, việc cập nhật WMM sẽ trở nên cần thiết hơn bao giờ hết, đặc biệt là đối với ngành hàng không và quân sự.

Các hãng hàng không lớn sẽ cần nâng cấp hệ thống định vị trên toàn bộ cáci máy bay của họ, trong khi quân đội cũng sẽ phải điều chỉnh phần mềm trên hàng loạt thiết bị định vị phức tạp. Những sự sai lệch nhỏ trong định vị có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng, từ tai nạn hàng không đến các biến cố về quân sự.

Một cách minh họa đơn giản nhưng sống động là tình huống mà Cơ quan Khảo sát Địa chất Anh đã đưa ra: nếu ông già Noel sử dụng mô hình từ trường cũ để định hướng từ Nam Phi đến Vương Quốc Anh, chỉ cần một sai lệch có một độ, ông sẽ kết thúc hành trình cách mục tiêu đến 150 km. Điều này cho thấy tầm mức quan trọng của việc cho cập nhật mô hình từ tính để bảo đảm mức độ chính xác trong việc định hướng.


(Minh họa)

Nhưng những sự thách thức này không chỉ dừng lại ở việc cho định vị. Giới khoa học còn lo ngại về khả năng xảy ra hiện tượng đảo ngược từ tính, tức là từ tính Bắc và Nam có thể hoán đổi vị trí cho nhau. Đây là hiện tượng đã từng xảy ra trong lịch sử hình thành ra Trái Đất, nhưng với tỷ lệ hàng trăm ngàn năm chỉ có 1. Nếu xảy ra trong tương lai gần, từ trường Trái Đất có thể bị suy yếu tạm thời, làm gia tăng nguy cơ sẽ bị tác động từ bức xạ vũ trụ và các hiện tượng thời tiết không gian khác. Những sự tác động này có thể làm gián đoạn các hệ thống liên lạc vệ tinh, tăng cường hiện tượng cực quang và thậm chí ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Để theo dõi những sự thay đổi bất thường này, các khoa học gia đã cho sử dụng một loạt các dụng cụ tối tân như vệ tinh Swarm của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), giúp thu thập số liệu chi tiết về từ trường của Trái Đất. Những số liệu này cho thấy không chỉ từ tính Bắc Cực đang dịch chuyển mà cường độ của từ trường toàn cầu cũng đangbị suy giảm với tốc độ khoảng 5% mỗi thế kỷ. Đây là một dấu hiệu khác cho thấy hệ thống geodynamo của Trái Đất đang trải qua những sự biến đổi khá lớn.


(Minh họa)

Dù vậy, hiện tượng dịch chuyển từ tính này cũng mang lại cơ hội cho các cuộc nghiên cứu quý báu. Giới khoa học có thể tìm hiểu được sâu hơn về cấu trúc và động lực bên trong của Trái Đất, cung cấp các thông tin quan trọng để dự báo những hiện tượng tự nhiên khác như động đất và núi lửa phun trào. Những cuộc nghiên cứu này cũng góp phần vào việc phát minh ra các kỹ thuật định vị mới, có khả năng thích ứng nhanh chóng với những biến đổi của từ trường Trái Đất.

Trong khi giới khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu và theo dõi, những câu hỏi lớn vẫn chưa có lời giải đáp rõ ràng. Tại sao từ tính Bắc Cực lại dịch chuyển nhanh hơn trong một giai đoạn rồi đột ngột đã chậm lại? Điều gì đang diễn ra trong lõi ngoài của Trái Đất khiến cho mức từ trường lại biến đổi như vậy? Và quan trọng hơn, những sự thay đổi này sẽ có ảnh hưởng như thế nào đến cuộc sống hàng ngày và kỹ thuật mà chúng ta còn bị phụ thuộc?

Những khám phá mới về từ tính Bắc Cực của Trái Đất không chỉ mở ra những trang mới trong kiến thức hiểu biết về khoa học mà còn là lời nhắc nhở về sự phức tạp và biến đổi không ngừng của hành tinh chúng ta. Sự dịch chuyển của từ tính Bắc Cực, dù chỉ mới là một hiện tượng thiên nhiên, vẫn tiềm tàng những rủi ro và thách thức to lớn đối với con người. Việc tiếp tục theo dõi và nghiên cứu không chỉ giúp cho chúng ta nắm hiểu rõ hơn về Trái Đất mà còn bảo đảm rằng, nhân loại ngày nay luôn sẵn sàng đối phó với những biến đổi của hành tinh xanh này.