Theo báo Thanh niên, thông thường, tốc độ xoay của trái đất theo thời gian chậm lại do thủy triều xuất phát từ mặt trăng làm tiêu hao năng lượng quay, khiến độ dài ngày tăng dần. Ước tính của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) cho thấy, sự hao mòn năng lượng quay đến từ thủy triều khiến mỗi ngày dài thêm khoảng hai phần ngàn giây sau mỗi thế kỷ, theo earth.com hôm 20/12.
Chuyển động quay của trái đất thường xuyên chịu tác động từ nhiều lực khác nhau, trong đó quan trọng nhất là thủy triều từ biển. Lực này tạo ra ma sát thủy triều, và dần tước đoạt năng lượng xoay của hành tinh chúng ta. Đó là kết luận rút ra từ cuộc nghiên cứu do ông Ross Mitchell, nhà địa vật lý tại Viện Địa chất và Địa vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), dẫn đầu.
Để kiểm chứng liệu độ dài ngày có thực sự thay đổi hay không, Trưởng nhóm Mitchell và đồng sự đã tổng hợp dữ liệu toàn cầu từ hàng chục ước tính về độ dài của ngày trong quá khứ, dựa trên những bằng chứng lấy từ các lớp đá trầm tích hình thành trong 2,5 tỷ năm qua.
Ảnh minh họa
Kết quả cho thấy lịch sử quay của địa cầu phức tạp hơn nhiều so với vẫn tưởng. Thay vì độ dài ngày dần chậm lại, dữ liệu lại ghi nhận những giai đoạn mà độ dài của một ngày gần như không thay đổi. Theo ông Mitchell, có vẻ như độ dài của ngày duy trì đều đặn khoảng 19 giờ/ ngày vào kéo dài suốt 1 tỷ năm không đổi. Giai đoạn này bắt đầu từ 2 đến 1 tỷ năm trước.
Theo báo Công luận, lời giải thích cho hiện tượng này nằm ở sự cân bằng hiếm hoi giữa lực hút của Mặt trăng và tác động của khí quyển. Ngoài thủy triều đại dương, Mặt trời còn làm nóng tầng khí quyển phía trên mỗi ngày, tạo ra các thủy triều khí quyển, những sóng áp suất toàn cầu có thể làm tăng nhẹ tốc độ quay của Trái đất.
Khi Trái đất quay đủ nhanh để các thủy triều khí quyển trùng pha với chu kỳ ngày 19 giờ, lực “đẩy” này gần như cân bằng với lực hãm do Mặt trăng gây ra. Ở trạng thái cộng hưởng đó, các mô-men xoắn đối lập gần như triệt tiêu lẫn nhau, khiến quá trình ngày dài ra tạm thời bị đình trệ trong suốt hàng trăm triệu năm.
Mối liên hệ mật thiết với lượng oxy và sự sốngThời kỳ này cũng trùng khớp với giai đoạn phần lớn oxy của hành tinh được tạo ra bởi các vi sinh vật quang hợp, đặc biệt là vi khuẩn lam. Vi khuẩn lam giải phóng oxy vào ban ngày và tiêu thụ lại một phần vào ban đêm. Nếu ngày ngắn hơn 16 giờ, vi khuẩn không có đủ thời gian để tạo ra lượng oxy dư thừa. Ngược lại, ngày dài hơn cho phép nhiều oxy rò rỉ vào nước và khí quyển hơn.
Khi Trái đất thoát khỏi trạng thái cộng hưởng 19 giờ và ngày bắt đầu dài ra, các quần thể vi sinh vật có nhiều thời gian tiếp xúc với ánh sáng hơn. Lượng oxy bơm vào đại dương và khí quyển tăng vọt, tạo tiền đề cho sự phát triển của các sinh vật phức tạp sau này.
Dù chu kỳ 19 giờ đã kết thúc từ hàng tỷ năm trước, sự quay của Trái đất vẫn tiếp tục biến động trên thang thời gian ngắn hơn. Các đồng hồ nguyên tử cho thấy độ dài ngày hiện đại có thể thay đổi vài phần nghìn giây từ năm này sang năm khác, do tác động của gió, dòng hải lưu và chuyển động sâu bên trong Trái đất.
Đáng chú ý, nghiên cứu này phát hiện có một chu kỳ biến đổi đều đặn của tốc độ quay Trái đất mỗi 5,9 năm, được gọi là các “giật địa từ”. Những thay đổi đột ngột trong từ trường do dòng chảy kim loại nóng chảy ở lõi ngoài lỏng của Trái dất cũng tác động đến vòng quay.
