Điều gì sẽ xảy ra nếu trục quay Trái Đất không còn nghiêng?

Nếu trục quay của Trái Đất không bị nghiêng (nghĩa là góc giữa trục Trái Đất và mặt phẳng hoàng đạo trở thành 90 độ), thì thực sự hành tinh của chúng ta sẽ không có các mùa như hiện tại.

Nhiều người sẽ cho rằng thời lượng nắng ở cùng một vĩ độ được cố định trong suốt cả năm và sự dao động nhiệt độ từ lạnh sang nóng sẽ không còn. Một số khu vực vĩ độ cao sẽ luôn có mùa đông lạnh giá, và vùng nhiệt đới sẽ luôn nóng như mùa hè, trong khi khu vực vĩ độ trung bình và thấp sẽ có thời tiết giống như mùa xuân quanh năm.

Tuy nhiên khi nhìn nhận một cách khoa học, điều này sẽ mang lại một "kỷ băng hà" kéo dài, thậm chí có thể trực tiếp hủy diệt nền văn minh nhân loại.

Vào đầu thế kỷ trước, có một học giả người Nam Tư tên là Milankovitch đã đưa ra giả thuyết về nguyên nhân của kỷ Băng hà Đệ Tứ thông qua việc phân tích mối tương quan giữa biến đổi khí hậu với sự biến đổi của thông số quỹ đạo Trái Đất.

Nói một cách đơn giản, giả thuyết của ông tin rằng nguyên nhân gây ra kỷ băng hà không phải là mùa đông lạnh đến mức nào, thay vào đó nó liên quan nhiều đến việc mùa hè ở các khu vực vĩ độ cao của bán cầu bắc có mát mẻ hay không.

Chúng ta biết rằng độ nghiêng của trục Trái Đất thay đổi từ 22 độ đến 24,5 độ trong một chu kỳ 41.040 năm. Khi góc nghiêng giảm xuống 22 độ, mùa hè ở các khu vực vĩ độ cao của bán cầu bắc sẽ mát mẻ. Milankovich tin rằng đây là điều kiện hoàn hảo để kích hoạt một kỷ băng hà mới.

Vào thời điểm đó, không có bằng chứng nào ủng hộ mạnh mẽ giả thuyết này. Mãi cho đến hơn mười năm sau khi ông qua đời, tức là vào những năm 1970, các nhà địa chất mới lấy được các mẫu phân tích từ đáy biển sâu và thu thập dữ liệu về sự thay đổi của khí hậu đại dương trong hàng trăm nghìn năm.

Theo đó giả thuyết của Milankovitch đã được chứng minh là hoàn toàn đúng. Chu kỳ biến đổi khí hậu ở Trung Quốc về cơ bản phù hợp với giả thuyết chu kỳ Milankovitch, và phải đến những năm 1980, cộng đồng khoa học cuối cùng mới chấp nhận giả thuyết này.

Và nếu như một lực bí ẩn khiến cho trục quay Trái Đất không bị nghiêng, thì nó sẽ dẫn đến mùa hè có nhiệt độ thấp hơn ở các khu vực vĩ độ cao của bán cầu bắc. Theo lý thuyết của Milankovitch, tình trạng này sẽ dẫn Trái Đất đến một kỷ băng hà khốc liệt nhất từ trước đến nay và có lẽ không bao giờ kết thúc.

Theo lý thuyết của Milankovitch, khi Trái Đất không còn nghiêng nữa, các vùng cực sẽ bắt đầu nguội đi và hình thành các tảng băng mới. Khi các tảng băng đủ dày, nó sẽ bắt đầu lan rộng ra ngoài.

Do suất phản chiếu của băng và tuyết cao (thông thường, suất phản chiếu của băng và tuyết lớn hơn 40%, và trong những trường hợp cực đoan, suất phản chiếu có thể đạt tới 90%), nó sẽ phản xạ phần lớn ánh sáng Mặt Trời trở lại vào không gian.

Theo đó nhiệt độ bề mặt của Trái Đất sẽ tiếp tục giảm xuống, và điều này lại góp phần hình thành nhiều tảng băng hơn. Theo nghiên cứu của Đại học Indiana, khi suất phản chiếu trung bình của Trái Đất tăng từ 29% như hiện nay lên 80% thì nhiệt độ trung bình của Trái Đất sẽ giảm từ 15 độ C xuống âm 63 độ C.

Khi lớp băng tiếp tục tăng lên, chiều cao của lớp băng sẽ dần dần tăng lên ít nhất vài trăm mét. Khi bề mặt của lớp băng tăng lên nhiệt độ cũng sẽ trở nên lạnh hơn, điều này trực tiếp khiến cho cá tảng băng tiến về phía xích đạo.

Theo thời gian, khu vực đường xích đạo sẽ trở nên lạnh giá như hai cực ngày nay. Trong kỷ băng hà cuối cùng, mực nước biển đã giảm 116 mét, nhưng lần này, toàn bộ đại dương sẽ bị bao phủ hoàn toàn trong băng và tuyết, Trái Đất sẽ chuyển từ màu xanh lam như hiện tại sang màu trắng của băng tuyết.

Ngoài các yếu tố từ bên ngoài vũ trụ như tác động của tiểu hành tinh có thể khiến Trái Đất thay đổi độ nghiêng của trục quay, thì chỉ có hiệu ứng nhà kính mới có thể loại bỏ khí hậu đóng băng thảm khốc này.

Tuy nhiên điều này lại đòi hỏi rất nhiều carbon dioxide. Nhưng lúc này Trái Đất đã biến thành một hành tinh băng giá, có các hoạt động của động vật và thực vật cũng sẽ không thể diễn ra ở quy mô lớn, carbon dioxide được sinh ra chủ yếu nhờ vào quá trình phong hóa của đá silicat, cacbonat và hoạt động của núi lửa.

Các vụ phun trào núi lửa có thể liên tục giải phóng carbon dioxide, nhưng quá trình này phải mất đến hàng triệu năm kết hợp với sự trợ giúp của Mặt Trời thì hành tinh của chúng ta mới dần ấm trở lại.

Khi quá trình này bắt đầu, băng và tuyết ở vùng xích đạo sẽ dần tan chảy, để lộ ra một ít đất và suất phản chiếu của Trái Đất sẽ giảm xuống một chút, gây ra phản hồi tích cực về sự nóng lên của khí hậu.

Nguồn: Earthlymission; Nature; NASA