Trái Đất tăng tốc độ quay bất ngờ, ngày tháng 7 và 8 dự kiến ngắn kỷ lục!

Sự quay của Trái Đất quanh trục của nó đã thay đổi đáng kể qua hàng triệu năm. Hiện tại, một năm của chúng ta có hơn 365 ngày (số vòng quay của Trái Đất quanh trục). Tuy nhiên, trong lịch sử địa chất, độ dài một ngày từng dao động rất lớn, có thời điểm một năm Trái Đất quay tới 490 vòng hoặc 372 vòng quanh trục của mình.

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quay của Trái Đất, bao gồm sự thay đổi mực nước biển, sự dịch chuyển của các khối vật chất bên trong lòng đất. Tuy nhiên, yếu tố lớn nhất và ổn định nhất khiến Trái Đất quay chậm lại theo thời gian chính là Mặt Trăng đang dần di chuyển ra xa Trái Đất.

Sự tương tác hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng tạo ra hiệu ứng thủy triều, làm tiêu hao năng lượng quay của Trái Đất, khiến ngày dài ra với tốc độ khoảng 1,8 mili giây mỗi thế kỷ.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã sử dụng đồng hồ nguyên tử để theo dõi chính xác độ dài ngày của Trái Đất. Thông thường, để đồng bộ hóa thời gian toàn cầu (UTC) với thời gian thiên văn, thỉnh thoảng cần phải thêm một "giây nhuận" để bù đắp cho sự chậm lại của Trái Đất.

Ví dụ, việc này cực kỳ quan trọng để duy trì hoạt động chính xác của hệ thống GPS. Tuy nhiên, một hiện tượng bất ngờ đã xảy ra kể từ năm 2020: tốc độ quay của Trái Đất lại bắt đầu tăng tốc.

Năm 2020, 28 ngày ngắn nhất kể từ năm 1960 đã được ghi nhận. Mỗi năm sau đó, kỷ lục về ngày ngắn nhất lại bị phá vỡ. Ngày ngắn nhất được ghi nhận cho đến nay, thiết lập vào năm 2024, ngắn hơn 1,66 mili giây so với một ngày thông thường (86.400 giây).

Và năm nay, các nhà khoa học từ Dịch vụ Hệ thống Tham chiếu và Quay Trái đất Quốc tế (IERS) và Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ dự đoán rằng tháng 7 và tháng 8 sẽ tiếp tục chứng kiến một số ngày ngắn hơn nữa.

Cụ thể, ngày 9 tháng 7 được dự đoán sẽ ngắn hơn 1,30 mili giây. Ngày 22 tháng 7 dự kiến ngắn hơn 1,38 mili giây, và ngày 5 tháng 8 có thể ngắn hơn tới 1,5 mili giây so với ngày bình thường.

Trong khi Mặt Trăng được cho là nguyên nhân chính gây ra sự chậm lại lâu dài của vòng quay Trái Đất, nó cũng có thể ảnh hưởng đến sự gia tốc theo mùa. Khi Mặt Trăng ở gần đường xích đạo của Trái Đất hơn, lực cản thủy triều của nó lên Trái Đất sẽ mạnh hơn, làm chậm sự quay.

Ngược lại, khi Mặt Trăng xa đường xích đạo nhất, lực cản giảm, khiến Trái Đất có xu hướng quay nhanh hơn một chút, giải thích cho những ngày ngắn hơn theo mùa hè.

Tuy nhiên, những ngày ngắn hơn theo mùa này là điều có thể dự đoán được. Điều khiến các nhà khoa học bối rối là xu hướng tăng tốc tổng thể trong những năm gần đây. Kể từ năm 1972, 27 giây nhuận đã được thêm vào để tính đến sự chậm lại của Trái Đất.

Nhưng từ năm 2016 đến nay, không có giây nhuận nào được thêm vào, và IERS đã xác nhận rằng điều này sẽ tiếp tục trong tháng 6 năm nay. Không ai hoàn toàn chắc chắn tại sao xu hướng quay chậm hơn của Trái Đất lại đảo ngược một cách bất ngờ như vậy.

Judah Levine, một nhà vật lý tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, từng chia sẻ vào năm 2021: "Việc thiếu giây nhuận này không được dự đoán trước. Trên thực tế, giả định là Trái đất sẽ tiếp tục chậm lại và giây nhuận sẽ tiếp tục cần thiết. Và vì vậy, hiệu ứng này, kết quả này, rất đáng ngạc nhiên".

Leonid Zotov, một chuyên gia về sự quay của Trái Đất tại Đại học Tổng hợp Moscow, cũng đồng tình: "Không ai mong đợi điều này. Nguyên nhân gây ra sự tăng tốc này vẫn chưa được giải thích". Ông tin rằng: "Hầu hết các nhà khoa học tin rằng có thứ gì đó bên trong Trái Đất". Các mô hình đại dương và khí quyển hiện tại không thể giải thích được sự gia tốc lớn đến vậy.

Một trong những yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến sự quay của Trái Đất là động đất. Vào tháng 3 năm 2011, trận động đất mạnh 9,0 độ richter ngoài khơi bờ biển phía đông Nhật Bản đã làm dịch chuyển trục Trái Đất khoảng 17 cm và làm ngắn lại ngày trên Trái Đất. Trận động đất này, mạnh nhất từng được ghi nhận tại Nhật Bản, cũng có thể đã dịch chuyển hòn đảo chính khoảng 2,4 mét.

Tiến sĩ Richard Gross của Phòng thí nghiệm Động cơ Phản lực của NASA giải thích vào năm 2011 rằng động đất có thể thay đổi vòng quay của Trái Đất bằng cách sắp xếp lại khối lượng của nó, giống như một vận động viên trượt băng đang quay sẽ quay nhanh hơn khi co tay lại gần cơ thể. "Trận động đất này hẳn đã dịch chuyển khối lượng trung bình gần trục quay của Trái Đất hơn một chút để khiến Trái Đất quay nhanh hơn và độ dài của ngày ngắn hơn một chút".

Bằng cách xem xét các mô hình phân bố khối lượng của Trái Đất trước trận động đất và sử dụng ước tính về sự trượt của đứt gãy, Gross đã tính toán được sự thay đổi trong phân bố khối lượng.

Sau đó, bằng cách bảo toàn mô men động lượng, ông có thể xác định sự thay đổi trong vòng quay của Trái Đất. Tổng thể, trận động đất ở Nhật Bản đã làm tăng tốc độ quay của Trái Đất khoảng 1,8 micro giây (1,8 phần triệu giây). Để so sánh, trận động đất ở Indonesia năm 2004 đã làm tăng tốc độ quay khoảng 2,68 micro giây.

IERS sẽ tiếp tục theo dõi chặt chẽ sự quay của Trái Đất như thường lệ. Các nhà khoa học hy vọng sẽ sớm xác nhận chính xác những ngày trong tháng 7 và tháng 8 ngắn đến mức nào và liệu chúng ta có đang chứng kiến những kỷ lục mới hay không.

Dù lý do cuối cùng của xu hướng tăng tốc này là gì, nó chắc chắn là một lời nhắc nhở về sự phức tạp và năng động không ngừng của hành tinh chúng ta.