Phát hiện mới: Hiện tượng đảo ngược từ trường giữa cực Bắc và cực Nam của Trái Đất lâu hơn chúng ta tưởng

La bàn luôn chỉ về hướng Bắc, đó là một thực tế không còn xa lạ trong đời sống. Nhưng không phải lúc nào cũng như vậy vì các cực Bắc và Nam thực tế luôn có sự dịch chuyển, thậm chí đảo ngược trong một giai đoạn nhất định.

Nhưng chính xác thì quá trình này mất bao lâu vẫn còn là điều mà các nhà khoa học đang tranh luận bấy lâu nay. Tuy nhiên một nghiên cứu mới đây cho thấy, quá trình này xảy ra chậm hơn nhiều so với chúng ta nghĩ trước đây.

Từ trường của Trái Đất đóng vai trò quan trọng giúp con người tồn tại và sinh sống được trên hành tinh này. Vì vậy nếu không có từ trường, bề mặt của hành tinh có thể đã bị bắn phá bởi các tia bức xạ ngoài không gian. Từ trường của Trái Đất được tạo thành từ các khối sắt nóng chảy ở lõi ngoài và xoay quanh lõi rắn bên trong. Từ trường vươn ra khỏi bề mặt Trái Đất và bao phủ quanh bầu khí quyển, hướng các hạt điện tích tới các cực từ ở phía Bắc và phía Nam.

Nhưng từ trường không tĩnh như chúng ta tưởng. Hồ sơ địa chất được các nhà khoa học ghi lại cho thấy, từ tường Trái Đất đã rất nhiều đảo ngược trong quá khứ. Nói cách khác hai cực Bắc và Nam của từ trường sẽ hoán đổi cho nhau. Trạng thái này thường xảy ra cứ sau vài trăm ngàn năm hoặc lâu hơn. Theo đó sự kiện đảo ngược từ trường gần nhất từng xảy ra vào khoảng 770- 780 ngàn năm trước.

Và các dấu hiệu gần đây nhất cho thấy, một quy trình đảo ngược mới sắp xảy ra. Từ trường đã suy yếu đáng kể từ thế kỷ 18 đến nay và cực Bắc hiện đang di chuyển nhanh hơn bao giờ hết.

Tuy nhiên các nhà khoa học dường như không hề biết khi nào sự đảo ngược có thể xảy ra. Nhiều người tin tằng, chu trình đó có thể kéo dài trung bình khoảng 7 ngàn năm nhưng một số nghiên cứu lại tin rằng, nó có thể mất chưa đầy 1 thế kỷ.

Để tìm câu trả lời cho khoảng thời gian trung bình xảy ra một sự kiện đảo ngược từ trường, các nhà nghiên cứu tại Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ), UC Santa Cruz (Mỹ) và Đại học Kumamoto (Nhật Bản) đã tìm hiểu thời gian diễn ra sự kiện đảo ngược từ trường gần nhất.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu đá từ 7 dòng dung nham ở Chile Tahiti, Hawaii, Caribbean và Quần đảo Canary để nghiên cứu chúng bằng cách đọc từ tính và niên đại đồng vị phóng xạ. Kết quả nghiên cứu cho thấy lần xảy ra đảo ngược từ trường gần nhất cách đây khoảng 70 ngàn năm.

Brad Singer, trường nhóm nghiên cứu cho biết: "Dòng dung nham là máy ghi âm lý tưởng của từ trường. Chúng chứa rất nhiều khoáng chất như sắt và khi chúng nguội, chúng sẽ cố định lại theo hướng của từ trường".

Dữ liệu phân tích dung nham được sao lưu từ hai nguồn khác nhau: Một là từ tính ở dưới đáy biển. Mặc dù cách này ít chính xác hơn nhưng lại cung cấp một bức tranh toàn cảnh và liên tục về quá trình đảo ngược từ trường. Thứ hai là tìm hiểu lượng bức xạ vũ trụ chạm tới bề mặt thay đổi ra sao khi từ trường suy yếu và đảo chiều.

Thông qua tất cả dữ liệu này, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, quá trình đảo ngược mất chưa đến 4 ngàn năm. Như vậy đây là một khoảng thời gian nhanh hơn so với mức trung bình. Nhưng đó chưa phải là tất cả. Trước khi quá trình đảo ngược diễn ra, Trái Đất đã trải qua một giai đoạn bất ổn kéo dài tới 18 ngàn năm. Trong thời gian đó, từ trường chỉ đảo ngược một phần trước khi lật lại hoàn toàn.

Tổng cộng quá trình đảo ngược từ trường sẽ mất tới khoảng 22 ngàn năm. Con số này lâu hơn nhiều so với khoảng thời gian ước tính trước đó của các nhà khoa học là 9 ngàn năm.

Singer chia sẻ: "Sự đảo ngược từ trường ở phần sâu nhất bên trong lõi Trái Đất nhưng các hiệu ứng và biểu hiện của nó có thể xuất hiện ở khắp mọi nơi trên Trái Đất và cả trong bầu khí quyển".

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết, các dấu hiệu ghi nhận hiện tại chỉ mới là giai đoạn đầu của một quá trình đảo ngược từ trường mới và tình trạng bất ổn này sẽ còn kéo dài thêm ít nhất hàng ngàn năm nữa.

Nhưng cho tới lúc đó, con người sẽ phải liên tục cập nhật lại vị trí trên công cụ định vị GPS và xác định lại vị trí của các cực.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances mới đây.

Tham khảo Newatlas