Năm 2024, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Geoscience đã thu hút sự chú ý của giới khoa học khi đưa ra bằng chứng cho thấy lõi trong của Trái Đất, một khối cầu rắn bằng sắt niken có kích thước xấp xỉ sao Diêm Vương, đang quay chậm lại so với bề mặt Trái Đất.
The inner core began to decrease its speed around 2010, moving slower than the Earth’s surface. (USC Graphic/Edward Sotelo)
Phát hiện chính
Các nhà khoa học USC đã chứng minh rằng lõi bên trong của Trái đất đang quay ngược – chậm lại – so với bề mặt hành tinh, như thể hiện trong nghiên cứu mới được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Nature.
Sự chuyển động của lõi bên trong đã được cộng đồng khoa học tranh luận trong hai thập kỷ, với một số nghiên cứu chỉ ra rằng lõi bên trong quay nhanh hơn bề mặt hành tinh. Nghiên cứu mới của USC cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng lõi bên trong bắt đầu giảm tốc độ vào khoảng năm 2010, di chuyển chậm hơn bề mặt Trái đất.
John Vidale, Giáo sư Khoa học Trái đất của Trưởng khoa tại Đại học Văn thư, Nghệ thuật và Khoa học USC Dornsife cho biết: “Khi lần đầu tiên nhìn thấy các bản đồ địa chấn cho thấy sự thay đổi này, tôi đã rất bối rối. “Nhưng khi chúng tôi tìm thấy hơn hai chục quan sát khác báo hiệu cùng một mô hình, kết quả là không thể tránh khỏi. Lõi bên trong đã chậm lại lần đầu tiên sau nhiều thập kỷ. Các nhà khoa học khác gần đây đã tranh luận về các mô hình tương tự và khác nhau, nhưng nghiên cứu mới nhất của chúng tôi đưa ra giải pháp thuyết phục nhất.”
Xem thêm : Cấu tạo trái đất
Tính tương đối của việc quay lại và chậm lại
Lõi bên trong được coi là đang đảo ngược và quay ngược so với bề mặt hành tinh do chuyển động chậm hơn một chút thay vì nhanh hơn lớp phủ Trái đất lần đầu tiên sau khoảng 40 năm. So với tốc độ của nó trong những thập kỷ trước, lõi bên trong đang chậm lại.
Lõi bên trong là một quả cầu sắt-niken rắn được bao quanh bởi lõi ngoài sắt-niken lỏng. Có kích thước gần bằng mặt trăng, lõi bên trong nằm cách chân chúng ta hơn 3.000 dặm và đưa ra một thách thức đối với các nhà nghiên cứu: Không thể đến thăm hay quan sát nó. Các nhà khoa học phải sử dụng sóng địa chấn của trận động đất để tạo ra hình ảnh chuyển động của lõi bên trong.
Một cách tiếp cận mới về cách tiếp cận lặp đi lặp lại
Vidale và Wei Wang thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã sử dụng dạng sóng và các trận động đất lặp lại trái ngược với các nghiên cứu khác. Động đất lặp đi lặp lại là các sự kiện địa chấn xảy ra ở cùng một vị trí để tạo ra các biểu đồ địa chấn giống hệt nhau.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã biên soạn và phân tích dữ liệu địa chấn được ghi lại xung quanh Quần đảo Nam Sandwich từ 121 trận động đất lặp lại xảy ra từ năm 1991 đến năm 2023. Họ cũng đã sử dụng dữ liệu từ các vụ thử hạt nhân kép của Liên Xô từ năm 1971 đến năm 1974, cũng như dữ liệu lặp đi lặp lại của Pháp và Mỹ. các vụ thử hạt nhân từ các nghiên cứu khác về lõi bên trong.
Vidale cho biết tốc độ chậm lại của lõi bên trong là do sự khuấy trộn của lõi ngoài sắt lỏng bao quanh nó, tạo ra từ trường Trái đất, cũng như lực hấp dẫn từ các vùng dày đặc của lớp phủ đá phía trên.
Tác động lên bề mặt Trái đất
Chỉ có thể suy đoán những tác động của sự thay đổi này trong chuyển động của lõi bên trong đối với bề mặt Trái đất. Vidale cho biết sự quay ngược của lõi bên trong có thể làm thay đổi độ dài của một ngày theo phần nhỏ của giây: “Rất khó để nhận ra, trong khoảng một phần nghìn giây, gần như bị mất đi trong tiếng ồn của đại dương và bầu khí quyển đang khuấy động. ”
Nghiên cứu trong tương lai của các nhà khoa học USC mong muốn lập biểu đồ quỹ đạo của lõi bên trong thậm chí còn chi tiết hơn để tiết lộ chính xác lý do tại sao nó lại dịch chuyển.
Vidale nói: “Vũ điệu của lõi bên trong có thể còn sống động hơn những gì chúng ta biết cho đến nay”.
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu địa chấn và dữ liệu thử nghiệm hạt nhân lịch sử để phân tích những thay đổi trong cách sóng địa chấn di chuyển qua lõi Trái Đất. Kết quả cho thấy tốc độ quay của lõi trong đã giảm dần kể từ đầu những năm 2000, đạt mức thấp nhất vào khoảng năm 2014.
Tác động tiềm ẩn
Sự chậm lại này tuy nhỏ nhưng có thể ảnh hưởng đến một số yếu tố, bao gồm:
- Chiều dài của một ngày: Khi lõi trong quay chậm lại, nó có thể khiến Trái Đất quay nhanh hơn một chút, dẫn đến việc ngày ngắn lại một phần nhỏ giây.
- Từ trường Trái Đất: Lõi trong được cho là đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra từ trường Trái Đất, giúp bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ có hại từ Mặt Trời. Sự thay đổi trong tốc độ quay của lõi trong có thể ảnh hưởng đến từ trường Trái Đất theo thời gian.
- Sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc bên trong Trái Đất: Sự chậm lại của lõi trong đặt ra những câu hỏi mới về cấu trúc bên trong Trái Đất và các quá trình xảy ra ở đó.
Ý nghĩa khoa học
Phát hiện này là một bước tiến quan trọng trong việc hiểu cấu trúc và chuyển động bên trong của Trái Đất. Nó cũng cho thấy sự cần thiết tiếp tục nghiên cứu về lõi Trái Đất để giải đáp những bí ẩn còn tồn tại.
Kết luận
Báo cáo năm 2024 về sự chậm lại của chuyển động quay lõi Trái Đất là một khám phá khoa học quan trọng với những tác động tiềm ẩn đến sự hiểu biết của chúng ta về hành tinh của mình.
Lưu ý:
- Báo cáo này chỉ tóm tắt những phát hiện chính của nghiên cứu năm 2024.
- Để có thông tin chi tiết hơn, vui lòng tham khảo nghiên cứu gốc được công bố trên tạp chí Nature Geoscience.
Nguồn tham khảo:
- Nature Geoscience: https://www.scientificamerican.com/article/why-earths-inner-core-may-be-slowing-down/
- Nature Geoscience: Evidence for a change in Earth’s inner core rotation from seismic waves https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240613161147.htm
Tin tức:
- BBC News: Earth’s inner core is spinning slower, scientists say https://www.bbc.co.uk/newsround/64388435
- The Guardian: Earth’s inner core is slowing down, scientists find https://www.theguardian.com/science/2023/feb/22/terrawatch-earth-spinning-inner-core-slowed-down
- New York Times: Earth’s Inner Core Is Slowing Down, and Scientists Don’t Know Why https://www.nytimes.com/2023/01/23/science/earth-core-reversing-spin.html
Trang web khoa học:
- EOS: Earth’s Inner Core Is Slowing Down https://www.npr.org/2023/01/29/1152387248/the-rotation-of-earths-inner-core-may-be-slowing-down
- Live Science: Earth’s Inner Core Is Slowing Down, and Scientists Are Baffled https://www.washingtonpost.com/science/2023/01/23/earth-core-slowing/
- Space.com: Earth’s Inner Core Is Slowing Down, and Scientists Are Trying to Figure Out Why https://www.scientificamerican.com/article/why-earths-inner-core-may-be-slowing-down/
