Vì sao cực Bắc của Trái Đất đang dịch chuyển từ Canada sang Siberia?

Cực Bắc từ không còn ở vị trí thuộc địa phận Canada mà đang di chuyển về phía Siberia do cuộc chiến giằng co khốc liệt của hai “người khổng lồ” nằm sâu dưới lòng đất.

Hai người khổng lồ này là hai khu vực có dòng từ âm tính nằm sâu dưới lòng đất bên dưới Canada và Siberia, và đang trong cuộc chiến “được ăn cả, ngã về không”. Từ năm 1999 đến 2019, hai khối từ này đã thay đổi hình dạng và thay đổi cường độ từ tính. Khối nằm dưới Siberia trở nên mạnh hơn một chút. Những thay đổi này khiến cho cực Bắc từ di chuyển về phía Siberia. Giáo sư Phil Livermore của Trường đại học Leeds, Anh, trưởng nhóm nghiên cứu, nói rằng “trước đây chúng tôi chưa từng thấy điều gì như vậy”.

Khi các nhà khoa học xác định vị trí cực Bắc từ lần đầu tiên vào năm 1831, nó nằm trên địa phận vùng Nuvavut, Bắc Canada. Không lâu sau, các nhà nghiên cứu nhận thấy cực Bắc có xu hướng dịch chuyển, nhưng thường là không nhiều, tối đa là 15 km Nhưng sau đó, từ năm 1990 đến 2005, mỗi năm cực Bắc dịch chuyển đến 60 km.

Tháng 10/2007, cực Bắc từ vượt qua đường đổi ngày quốc tế và bước sang bán cầu Đông, đi xa khỏi cực Bắc địa lý 390km. Sau đó, cực Bắc từ bắt đầu di chuyển xuống phía Nam. Sự thay đổi này diễn ra rất nhanh, đến mức vào năm 2019, tức là sớm hơn quy định 1 năm, các nhà địa chất học buộc phải công bố Mô hình Từ tính Thế giới, một bản đồ cung cấp cấp mọi thông tin từ dẫn lái máy bay cho đến hệ thống định vị toàn cầu (GPS) trên điện thoại thông minh.

Ai cũng tự hỏi lý do gì mà cực Bắc lại dịch chuyển như vậy, cho đến khi giáo sư Livermore và các đồng nghiệp phát hiện ra hai khối từ dưới lòng đất thì câu hỏi mới được giải đáp.

Cực Bắc từ đang dịch chuyển từ vùng Bắc cực ở Canada (đường liền màu xanh) về phía Siberia từ thế kỷ trước, nhưng nó mới chỉ tăng tốc độ di chuyển trong vòng 20 năm trở lại đây. Đường đổi ngày quốc tế được thể hiện bằng đường đứt đoạn màu đen. Dữ liệu sau năm 2019 được ngoại suy dựa trên các mô hình khác nhau. (nguồn: Livermore PW, et al. Nature Geoscience)

Từ trường sinh ra do dòng xoáy cuộn của sắt lỏng trong phần ngoài của lõi Trái Đất. Do đó, những biến đổi của dòng chảy này có thể làm thay đổi vị trí của cực Bắc. Tuy nhiên, từ trường không bị gói gọn trong phần lõi mà có các dòng từ trường lọt ra bên ngoài vỏ Trái Đất. Và chính hai dòng từ nằm ở dưới Canada và Siberia là những chỗ mà các dòng từ trường trong lõi lọt ra ngoài.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra điều này trong thời gian từ năm 1999 đến 2019, dòng từ bên dưới Canada trải dài từ Đông sang Tây và được chia làm hai dòng nhỏ hơn hợp lại với nhau, có thể do một sự biến đổi của lõi Trái Đất trong giai đoạn 1970 – 1999. Trong hai dòng từ này, một dòng có cường độ mạnh hơn, nhưng về tổng thể thì do sự dàn trải này nên chúng bị suy yếu.

Hơn nữa, do bị chia làm 2 dòng nhỏ nên dòng nhỏ mạnh hơn có xu hướng bị kéo về phía Siberia. Chính điều này lại càng làm cho dòng từ ở Siberia tăng thêm sức mạnh.

Mặc dù vậy, hai dòng từ ở Canada và Siberia ở thế gần như cân bằng, dòng Siberia chỉ mạnh hơn một chút. Vì thế, theo các nhà nghiên cứu, chỉ cần một điều chỉnh nhỏ ngược lại là có thể làm đảo chiều dòng từ để cho cực Bắc từ trở về Canada như cũ.

Việc dịch chuyển này của cực Bắc từ cho thấy hai hoặc đôi khi là ba dòng từ nằm sâu trong lòng đất đã ảnh hưởng đến vị trí của cực theo thời gian. Các dòng từ này đã làm cho cực Bắc “lang thang” khắp miền Bắc Canada trong suốt 400 năm qua. Nhưng trong 7.000 năm qua, cực Bắc từ dường như chỉ chuyển động lung tung xung quanh cực Bắc địa lý. Theo mô hình máy tính, cực Bắc từ cũng đã dịch chuyển về phía Siberia vào năm 1.300 trước Công nguyên.

Rất khó để nói điều gì sẽ xảy ra. Giáo sư Livermore cho biết nhóm nghiên cứu dự đoán rằng cực Bắc từ sẽ tiếp tục di chuyển về phía Siberia, nhưng việc dự báo cho tương lai cũng là rất khó và họ không thể khẳng định được. Báo cáo của nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng dự báo này còn dựa vào công tác giám sát chi tiết địa từ trường trên bề mặt Trái Đất và trong không gian vào những năm tới đây.