Mặt Trăng đang trôi ra xa Trái Đất

[june04]

Các nhà nghiên cứu nhận thấy Mặt Trăng đang ngày càng rời xa Trái Đất với tốc độ 3,8 cm/năm do tác động của lực thủy triều.


Mặt Trăng đã quay quanh Trái Đất suốt 4,5 tỷ năm. Ảnh: Alones

Theo Conversation, các nhà khoa học đo khoảng cách nhờ chiếu tia laser tới gương phản xạ đặt trên tàu vũ trụ bay quanh quỹ đạo hoặc trên bề mặt Mặt Trăng do phi hành gia để lại. Thông qua đo thời gian ánh sáng truyền tới Mặt Trăng và phản chiếu trở lại Trái Đất, họ có thể đo chính xác khoảng cách với Mặt Trăng và thay đổi theo thời gian.

Trên thực tế, khoảng cách đến Mặt Trăng thay đổi trong một tháng khi di chuyển quanh Trái Đất. Mặt Trăng thường cách Trái Đất 385.000 km, nhưng quỹ đạo của nó không phải vòng tròn hoàn hảo và thay đổi trong khoảng 20.000 km khi quay quanh Trái Đất, dẫn tới một số dịp trăng tròn lớn hơn đôi chút và được gọi là siêu trăng.

Theo Stephen DiKerby, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ ngành Vật lý và thiên văn ở Đại học Michigan, chuyển động của Trái Đất và Mặt Trăng có nhiều hệ quả và nghiên cứu cách chúng di chuyển theo thời gian có thể giúp hiểu rõ hơn cách mỗi thiên thể thay đổi trong 4,5 tỷ năm kể từ khi Trái Đất và Mặt Trăng hình thành.

Quảng cáo

Lực thủy triều

Mặt Trăng di chuyển ngày càng xa hơn do thủy triều, xuất phát từ chênh lệch lực hấp dẫn trên bề mặt một vật thể. Lực hấp dẫn từ Mặt Trăng tác động lên nửa Trái Đất hướng về phía nó mạnh hơn khoảng 4% so với nửa đối diện. Lực thủy triều trên khiến các đại dương dao động trong hai bướu nước hướng tới gần và ra xa Mặt Trăng.

Lực hấp dẫn của Mặt Trăng mạnh nhất ở nửa Trái Đất gần với nó hơn, tạo ra bướu nước hướng về phía nó. Ngược lại, lực này yếu hơn ở nửa đối diện của Trái Đất, tạo ra bướu nước còn lại dịch chuyển chậm hơn. Khi Trái Đất quay, các bướu nước cũng lưu chuyển và tiếp tục hướng về phía Mặt trăng do lực hấp dẫn của nó. Tại New York City hoặc Los Angeles, mực nước có thể thay đổi khoảng 1,5 m do bướu nước thủy triều.

Bướu nước không hoàn toàn nằm thẳng hàng với Mặt Trăng mà lệch đôi chút do vòng quay của Trái Đất kéo chúng về phía trước. Chúng cũng tạo ra lực kéo hấp dẫn đối với Mặt Trăng. Khối nước gần Mặt Trăng hơn không chỉ kéo nó về trung tâm Trái Đất mà nhích về phía trước trên quỹ đạo. Kết quả là Mặt Trăng tăng tốc, khiến quỹ đạo của nó trở nên rộng hơn. Cuối cùng, Mặt Trăng dần dần di chuyển ra xa khỏi Trái Đất hơn nhưng hiệu ứng này rất chậm và chỉ có thể phát hiện qua nhiều năm.

Tác động tới Trái Đất

Mặt Trăng tăng động lượng khi quỹ đạo của nó trở nên lớn hơn. Trong quá trình làm tăng động lượng của Mặt Trăng, tốc độ quay của Trái Đất chậm lại bởi động lượng của nó chuyển sang Mặt Trăng. Động lượng quỹ đạo của Mặt trăng tăng lên, kéo theo động lượng quay của Trái Đất giảm đi, khiến ngày dài hơn một chút. Mặc dù vậy hiệu ứng rất nhỏ và con người sẽ tiếp tục trải qua ngày dài 24 giờ trong hàng triệu năm tới.

Sau hàng chục tỷ năm nữa, cuối cùng vòng quay của Trái Đất có thể chậm đến mức hành tinh bị khóa thủy triều với Mặt Trăng, có nghĩa thời gian Trái Đất quay quanh trục sẽ bằng chính thời gian Mặt Trăng quay quanh Trái Đất. Ở mốc này, Mặt Trăng sẽ ngừng di chuyển ra xa hơn và con người chỉ có thể thấy Mặt Trăng từ một phía của Trái Đất.

Tuy nhiên, dự đoán trên rất khó xảy ra bởi trong khoảng một tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ trở nên sáng hơn, làm bốc hơi các đại dương trên Trái Đất và không còn bướu nước thủy triều đẩy Mặt trăng ra xa. Vài tỷ năm sau, Mặt Trời sẽ phình to thành sao khổng lồ đỏ, đe dọa hủy diệt cả Trái Đất và Mặt Trăng.