Trái Đất quay chậm hơn do băng vùng cực tan chảy

[sunshine1104]

Tác động của con người tới các dải băng vùng cực làm chậm tốc độ quay của Trái Đất, đặt ra thách thức đối với việc điều chỉnh giờ chuẩn.


Băng tan ảnh hưởng tới tốc độ quay của Trái Đất. Ảnh: iStock

Hiện nay, chúng ta xác định thời gian bằng cách sử dụng khoảng 450 đồng hồ nguyên tử siêu chính xác để duy trì Giờ Phối hợp Quốc tế (UTC), được giới thiệu lần đầu tiên năm 1969. Một cách theo dõi thời gian truyền thống hơn là sử dụng vòng quay của Trái Đất. Nhưng do vòng quay của Trái Đất biến động, từ năm 1972, để hai cách tính giờ khớp nhau, giới khoa học đã thêm 27 giây nhuận vào giờ chuẩn.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới do nhà địa chất học Duncan Agnew ở Đại học California tiến hành cho thấy băng tan chảy ở Greenland và Nam Cực do hiện tượng ấm lên toàn cầu có thể tác động tới vận tốc góc của Trái Đất (tốc độ hành tinh quay), qua đó khiến ngày dài hơn với lượng nhỏ đến mức con người không thể nhận thức nhưng đủ để ảnh hưởng tới các máy tính phụ thuộc vào giờ giấc chính xác, theo bài báo của Agnew và cộng sự công bố trên tạp chí Nature hôm 27/3.

Băng tan chảy làm vận tốc góc của Trái Đất giảm nhanh hơn trước đây, dẫn tới cần giảm bớt một giây nhuận vào năm 2026. Theo nhóm của Agnew, sự chậm lại của hành tinh có nghĩa là quyết định này giờ đây sẽ không cần thiết cho đến năm 2029. Vấn đề là các hoạt động như mạng máy tính hay thị trường tài chính đòi hỏi thời gian chính xác và thống nhất mà UTC cung cấp, vì vậy việc giảm bớt một giây nhuận chưa bao giờ được thử nghiệm trước đây.

Patrizia Tavella, nhà thiên văn học ở Văn phòng Cân đo Quốc tế (BIPM) cho rằng việc dời mốc giảm bớt một giây nhuận từ năm 2026 sang năm 2029 sẽ giúp các nhà nghiên cứu tính toán tốt hơn vòng quay của Trái Đất, qua đó cải thiện thông tin cho phép đánh giá liệu giảm bớt một giây nhuận có thực sự cần thiết hay không cũng như xác định rủi ro liên quan.

Vòng quay của Trái Đất luôn biến động, nhưng trước khi áp dụng công nghệ tính giờ chính xác, ảnh hưởng nhỏ nhặt duy nhất mà nó tạo ra là thay đổi thời gian của thiên thực và các sự kiện thiên văn so với ghi chép của những nhà thiên văn học cổ đại. Theo Jerry Mitrovicam ở khoa Trái Đất và khoa học hành tinh tại Đại học Harvard, trong một thiên niên kỷ, thay đổi ở vòng quay của Trái Đất phản ánh ảnh hưởng kết hợp của ba quá trình địa vật lý.

Một trong số những yếu tố này là sự tương tác giữa lõi sắt của Trái Đất với lớp phủ và lớp vỏ bên ngoài. Điều đó có nghĩa bất kỳ thay đổi nào ở mô-men động lượng của lõi cần phải cân bằng với thay đổi tương đương ở lớp phủ và lớp vỏ. Vì vậy, để Trái Đất quay đều, nếu phần lõi quay chậm lại, các lớp ngoài của hành tinh cần tăng tốc ở cùng mức độ. Tuy nhiên, cả lớp lõi và hai lớp bên trên đang mất dần mô-men động lượng. Trong quá khứ, tương tác giữa lõi và lớp phủ từng khiến thời gian quay của Trái Đất tăng 6 phần triệu của một giây mỗi năm. Dù thay đổi này có vẻ nhỏ nhặt, các đồng hồ nguyên tử vẫn có thể phát hiện.

Agnew và đồng nghiệp sử dụng dữ liệu lực hấp dẫn từ vệ tinh để xác định mức giảm mô-men động lượng của Trái Đất và ảnh hưởng của nó tới việc tính giờ. Kết quả hé lộ chỏm băng tan chảy ngày càng nhiều ở Greenland và Nam Cực làm thay đổi phân bố khối lượng trên bề mặt hành tinh và giảm vận tốc góc các lớp ngoài của Trái Đất nhanh hơn trong khi vận tốc góc của lõi lỏng tiếp tục giảm đều. Nhóm nghiên cứu cho rằng dù việc bỏ bớt một giây nhuận không cần thiết cho tới năm 2029, cách định giờ trên hệ thống vẫn đòi hỏi điều chỉnh UTC theo vòng quay của Trái Đất.