Trái Đất mất 22.000 năm để đảo ngược từ trường lần gần đây nhất

Hai cực từ trường của Trái Đất đảo ngược lần gần đây nhất xảy ra rất lâu trước khi con người có thể ghi chép lại được, nhưng nghiên cứu về dòng dung nham cổ đã giúp các nhà khoa học ước tính thời gian của hiện tượng kì lạ này.

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã sử dụng các dữ liệu thu thập được về núi lửa để nghiên cứu sự đảo ngược từ trường của Trái Đất xảy ra khoảng 780.000 năm trước. Họ nhận thấy rằng quá trình này mất nhiều thời gian hơn nhiều so với các nhận định trước đây.

Từ trường của Trái Đất đã thay đổi hàng chục lần trong 2,5 triệu năm qua, mỗi lần như vậy thì cực Nam trở thành cực Bắc và ngược lại. Lần đổi cực cuối cùng xảy ra vào thời kì đồ đá. Tuy nhiên các nhà khoa học có rất ít thông tin về toàn bộ thời gian từ khi bắt đầu đến khi hai cực đổi vị trí hoàn toàn và cũng chưa thể dự đoán lần tới sẽ là bao giờ.

Trong nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học dựa vào diễn biến của các dòng dung nham trào ra trong và gần thời gian xảy ra hiện tượng đổi cực cuối cùng để ước tính thời gian xảy ra quá trình đổi cực đó. Bằng cách này, họ tính được toàn bộ thời gian đổi cực lần cuối của Trái Đất kéo dài 22.000 năm, dài hơn rất nhiều so với các con số ước tính trước đây chỉ cho rằng mất khoảng 1.000 đến 10.000 năm.

Tác giả chính của nghiên cứu này, ông Bradley Singer – Giáo sư địa chất học của Trường đại học Wisconsin-Madison, Mỹ – cho biết nhóm của ông đã phát hiện ra lần đổi cực vừa rồi vô cùng phức tạp và bắt đầu ở lớp bên ngoài của lõi Trái Đất.

Trong thời gian tiến hành nghiên cứu về một núi lửa ở Chile vào năm 1993, Giáo sư Singer tình cờ phát hiện ra tiến trình của dòng dung nham cho biết phần nào về quá trình đổi cực. Khi đó ông đang cố gắng xác định niên đại của nham thạch thì nhận thấy tiến trình của dòng dung nham có những chiều hướng từ trường kì lạ và hay thay đổi. “Những dữ liệu như vậy thực sự là vô cùng hiếm có, và tôi là một trong số rất ít người tìm hiểu niên đại của các hiện tượng đó”, ông nói. Kể từ đó trở đi, ông xác định mục tiêu cho suốt quá trình làm việc của mình sẽ là lý giải về thời gian xảy ra các lần từ trường đảo ngược.

Hiện tượng đảo ngược từ trường xảy ra khi các phân tử sắt ở phần ngoài của lõi Trái Đất bắt đầu chạy ngược chiều so với các phân tử khác xung quanh. Khi có nhiều phân tử chạy ngược chiều hơn thì chúng làm biến đổi từ trường trong lõi Trái Đất. (Nếu điều đó xảy ra vào thời nay thì la bàn trở nên vô dụng, bởi kim la bàn lẽ ra chỉ về hướng Bắc thì sẽ chỉ về hướng Nam).

Trong quá trình đó, từ trường của Trái Đất, vốn bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi bức xạ có hại từ Mặt Trời, sẽ bị yếu đi.

Giáo sư địa vật lý John Tarduno của Trường đại học Rochester, Mỹ, nhận định quá trình kéo dài như vậy sẽ khiến cho các lớp bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ mặt trời trở nên phức tạp và nhìn chung là kém hiệu quả trong một thời gian dài. Hậu quả thực sự của điều này vẫn còn đang được tranh cãi, và mặc dù nó cũng không phải thảm họa hay cực đoan nhưng vẫn là những hậu quả đáng lưu ý.

Một trong những hậu quả của việc đảo ngược từ trường có thể kể đến là đột biến gene hoặc áp lực gia tăng lên một số loài động vật và thực vật, và còn có thể gây ra tuyệt chủng một số loài do việc phơi nhiễm quá mức với ánh sáng cực tím có hại từ mặt trời. Việc tăng số lượng các hạt từ Mặt Trời xâm nhập vào khí quyển Trái Đất cũng có thể làm ngừng hoạt động của các vệ tinh và các hệ thống thông tin liên lạc như là radio hay GPS.

Những báo cáo gần đây về việc có những thay đổi từ trường đột ngột từ vùng cực ở Canada cho đến Siberia đã làm nổ ra những tranh luận liệu lần đảo ngược từ trường tiếp theo sắp sửa xảy ra hay còn lâu nữa và nó sẽ có tác động như thế nào đến sự sống trên Trái Đất.

Tuy nhiên, Giáo sư Singer đã loại bỏ những khả năng đó. Ông nhận định rằng có rất ít bằng chứng về việc giảm cường độ từ trường hay việc thay đổi đột ngột vị trí của cực Bắc và không có dấu hiệu gì cho thấy từ trường Trái Đất sẽ thay đổi trong vòng 2.000 tới.

Phạm Hường

Theo Live Science