Bắt đầu từ thời điểm này, một ngày trên Trái đất sẽ kéo dài 25 giờ

[june04]

Nếu bạn nhấp vào tiêu đề này với hy vọng được ngủ thêm một tiếng vào thứ Hai tới, bạn có thể yên tâm. Ngày dài 25 giờ đang đến, nhưng thời điểm đó là khoảng 200 triệu năm nữa. Bạn vẫn còn thời gian để điều chỉnh đồng hồ báo thức của mình.

Câu chuyện thực sự ẩn sau tiêu đề gây sốt này mang tính cấp bách và đáng lo ngại hơn. Kể từ năm 2000, chu kỳ 24 giờ quen thuộc đã bị kéo dài với tốc độ 1.33 mili giây mỗi thế kỷ. Nguyên nhân ít liên quan đến lực hút trọng trường cổ xưa của Mặt trăng. Lực mới đang làm chậm quá trình tự quay của Trái đất chính là tốc độ tan băng nhanh chóng ở Greenland và Nam Cực.

"Chỉ trong vòng chưa đầy 100 năm, con người đã làm thay đổi hệ thống khí hậu đến mức chúng ta đang thấy tác động lên chính cách hành tinh tự quay," Surendra Adhikari, một nhà địa vật lý tại Phòng thí nghiệm Phản lực của NASA và là đồng tác giả của những phát hiện gần đây cho biết.

Mặt trăng đang mất dần quyền kiểm soát thời gian
Trong 4.5 tỷ năm, vòng quay của Trái đất được điều khiển bởi một cuộc giằng co trọng lực đơn giản với Mặt trăng. Lực hút của Mặt trăng tạo ra các khối triều cường trong đại dương. Khi Trái đất quay dưới những khối đó, lực ma sát với đáy biển đóng vai trò như một má phanh dai dẳng. Theo một lời giải thích chi tiết từ Trung tâm Hành trình Không gian Goddard của NASA, quá trình này làm mất năng lượng quay và làm chậm hành tinh khoảng 2.4 mili giây mỗi thế kỷ.

Tốc độ đó chậm đến mức sẽ mất hai trăm triệu năm để thêm một giờ vào mỗi ngày. Không có ngày cụ thể nào trên lịch để khoanh vùng cả. Ngày dài 25 giờ là một sự chắc chắn về mặt địa chất, không phải là một sự xung đột về lịch trình sinh hoạt.

Nhưng nhịp điệu cổ xưa và có thể dự đoán được đó đang bị phá vỡ. Các nhà nghiên cứu do Mostafa Kiani Shahvandi từ ETH Zurich dẫn đầu đã phân tích hơn 120 năm dữ liệu và nhận thấy rằng sự chuyển dịch khối lượng do khí hậu hiện đang đẩy nhanh quá trình chậm lại này, vượt xa những gì chỉ mình Mặt trăng có thể giải thích.

Băng tan đang làm phẳng hành tinh
Giữa năm 2000 và 2018, việc kéo dài ngày do băng tan và cạn kiệt nước ngầm cụ thể đã đạt 1.33 mili giây mỗi thế kỷ. Trong một trăm năm trước đó, con số đóng góp này không bao giờ vượt quá 1.0 mili giây mỗi thế kỷ. Các phát hiện đầy đủ được chi tiết trong một báo cáo khoa học Trái đất của NASA công bố vào tháng 7 năm 2024.

Nguyên lý vật lý này rất dễ hiểu. Khi các dải băng khổng lồ ở Greenland và Nam Cực tan chảy, nước không ở lại các cực. Nó chảy vào đại dương vùng xích đạo. Điều này phân bổ lại khối lượng về phía phần giữa của Trái đất, làm phẳng hình dạng hành tinh một lượng nhỏ nhưng có thể đo lường được. Một khối cầu phẳng hơn sẽ quay chậm hơn. Nguyên lý này giống hệt như một vận động viên trượt băng nghệ thuật dang rộng tay để giảm tốc độ xoay của họ.

Nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu vệ tinh từ sứ mệnh GRACE của NASA và sứ mệnh tiếp nối GRACE-FO để đo lường những thay đổi khối lượng này một cách chính xác. Họ kết hợp những quan sát đó với các nghiên cứu cân bằng khối lượng lịch sử để tái hiện xu hướng từ năm 1900.

Kết luận đưa ra rất rõ ràng. Nếu lượng khí thải nhà kính tiếp tục tăng theo quỹ đạo hiện tại, việc kéo dài ngày do khí hậu có thể đạt tới 2.62 mili giây mỗi thế kỷ vào năm 2100. Tại thời điểm đó, việc băng tan do con người gây ra sẽ vượt qua ma sát thủy triều của Mặt trăng để trở thành lực hãm chính đối với vòng quay của hành tinh. Lần đầu tiên trong lịch sử Trái đất, lực thống trị định hình độ dài của một ngày sẽ không phải là lực từ thiên thể. Đó sẽ là lực từ chính Trái đất.

Tại sao các phần nghìn giây lại quan trọng với cuộc sống hiện đại?
Một vài phần nghìn giây nghe có vẻ trừu tượng. Đối với một vệ tinh GPS, đó là một lỗi thảm khốc.

Các hệ thống định vị toàn cầu hoạt động bằng cách tính thời gian cần thiết để tín hiệu vô tuyến truyền từ vệ tinh đến máy thu trên mặt đất. Ánh sáng đi được khoảng 300 mét trong một micro giây. Nếu các đồng hồ nguyên tử điều hành GPS bị lệch so với hướng thực tế của Trái đất trong không gian dù chỉ một phần nhỏ của giây, lỗi vị trí kết quả có thể kéo dài qua nhiều dãy phố.

Các tổ chức như Dịch vụ Hệ thống Tham chiếu và Tự quay Trái đất Quốc tế thường xuyên công bố các bản tin theo dõi sự khác biệt giữa thời gian nguyên tử chính xác và vòng quay không đều của hành tinh. Kể từ năm 1972, những người giữ thời gian tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia đã thêm 27 giây nhuận vào Giờ Phối hợp Quốc tế để giữ cho hai hệ thống này đồng bộ. Giây nhuận cuối cùng được chèn vào ngày 31 tháng 12 năm 2016.

Tốc độ tan băng cực nhanh ở các cực tạo ra một biến số mới và khó lường vào những tính toán đó. Như nhóm của Adhikari đã lưu ý, vòng quay của hành tinh không còn là một vấn đề thiên văn thuần túy nữa. Bây giờ nó là một vấn đề khí hậu.

Trục trái đất đang dịch chuyển để phản ứng
Việc phân bổ lại khối lượng làm chậm vòng quay cũng làm thay đổi vị trí của chính trục quay. Các nhà khoa học gọi hiện tượng này là chuyển động cực.

Sử dụng các thuật toán máy học để phân tích 120 năm đo lường, nhóm nghiên cứu nhận thấy 90 phần trăm sự biến động lặp đi lặp lại ở vị trí trục có thể được giải thích bằng những thay đổi trong nước ngầm, các dải băng, sông băng và mực nước biển. Trục Trái đất đã dịch chuyển khoảng 30 feet trong thế kỷ qua.

Một sự trôi dạt đột ngột về phía đông bắt đầu vào khoảng năm 2000 đã được truy nguyên trực tiếp từ việc băng tan nhanh ở Greenland và Nam Cực cũng như do cạn kiệt nước ngầm ở lục địa Á-Âu. Các bằng chứng đều hội tụ về một điểm duy nhất. Những thay đổi về khối lượng bề mặt do khí hậu gây ra hiện đã có thể phát hiện được ở quy mô toàn hành tinh.

Lời chia tay dài với 24 giờ
Một nghiên cứu từ Đại học Toronto công bố trên Science Advances đưa ra một lời nhắc nhở hữu ích về mức độ bất thường của thời điểm này. Được dẫn dắt bởi nhà vật lý thiên văn lý thuyết Norman Murray, nghiên cứu cho thấy trong hơn một tỷ năm, độ dài của ngày trên Trái đất vẫn ổn định ở mức 19.5 giờ.

Thủy triều khí quyển do Mặt trời điều khiển đã cộng hưởng với sự tự quay của hành tinh, chống lại hoàn hảo hiệu ứng phanh của Mặt trăng. Sự bế tắc tự nhiên đó đã kết thúc từ lâu trước khi con người xuất hiện.

Sự gia tốc hiện tại không phải là tự nhiên. Đó là hậu quả trực tiếp của việc mất băng do nhiệt độ toàn cầu tăng cao. Độ dài của ngày cuối cùng sẽ đạt tới 25 giờ, nhưng nó sẽ đến trên một hành tinh được định hình bởi những lực mà chúng ta mới chỉ bắt đầu đo lường được.

Stupid stupid and still stupid