Từ trường Trái Đất sắp đảo cực?

Từ trường là trường lực vô hình bao xung quanh Trái Đất, phản xạ các hạt mang điện trở lại không gian để bảo vệ chúng ta khỏi những bức xạ có hại từ Mặt Trời. Đảo cực từ trường của Trái Đất sẽ gây ra không ít tác hại cho con người, thậm chí nhiều người còn coi đó là "Ngày tận thế" của Trái Đất.

• Hành trình tới tâm Trái Đất, sự thật thú vị mà không phải ai cũng biết
• Ý tưởng điên rồ: Tạo khí quyển cho sao Hỏa

Đảo cực từ trường Trái Đất là gì?

Từ trường của Trái Đất được sinh ra bởi lớp lõi gồm sắt và niken nóng chảy. Nhiệt độ của nó tại nhân Trái Đất nóng xấp xỉ bề mặt Mặt Trời, 5.700 độ C.

Quá trình đảo cực sẽ khiến cho vị trí cực Nam và Bắc thay đổi. (Ảnh NASA.)

Thực tế, từ trường của Trái Đất liên tục thay đổi và trong lịch sử đã có khoảng vài lần 2 cực đổi chiều nhau, cực Nam đổi thành cực Bắc và ngược lại.

Cách đây 41.000 năm, vào thời kỳ cuối Kỷ Băng Hà, đảo cực từ trường Trái Đất đã xảy ra trong khoảng vài trăm năm. Khi đó, nếu có một chiếc la bàn thì kim chỉ của nó sẽ bị đảo ngược hướng!

Theo nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học, hiện tượng đảo cực từ trường Trái Đất có thể tái diễn mà nguyên nhân chính gây ra nó là một "ống" dung nham khổng lồ nằm ở vùng phía trên cực Bắc của Trái Đất. Bên trong ống dung nham này chứa các giọt chất rắn nóng chảy di chuyển lên xuống một cách có chu kỳ khiến cho từ trường của Trái Đất bị thay đổi, thậm chí đảo cực.

Ống nham thạch với những quả cầu nóng chảy di chuyển theo chu kỳ lên xuống. (Ảnh minh họa: Shutterstock/mikeledray.)

Paula Koelemeijer, nhà nghiên cứu Địa chấn học Toàn cầu (Global Seismology) làm việc tại Đại học Oxford, Anh khi nghiên cứu tín hiệu từ những trận động đất lớn, cụ thể hình dáng và tốc độ của các sóng địa chấn đã phát hiện ra từ trường Trái Đất đang thay đổi

Quá trình đảo cực sẽ diễn khi mà từ trường ở hai cực Trái Đất suy yếu và đổi chỗ cho nhau, sau đó từ trường sẽ lại mạnh lên khi quá trình này kết thúc. Trong quá trình này, Trái Đất sẽ "yếu nhất" vì không có lớp từ trường đủ mạnh để ngăn chặn các cơn bão Mặt Trời đi vào khí quyển.

Khoảng vài triệu năm hoặc chục triệu năm, từ trường Trái Đất sẽ đảo cực một lần và sự bất thường của nó là điều mà trình độ khoa học của chúng ta vẫn chưa thể dự đoán được.

Nhiều chuyên gia dự đoán rằng Trái Đất sẽ đảo cực một lần nữa trong vòng 2000 năm tới.

Vậy đảo cực từ trường của Trái Đất sẽ ảnh hưởng gì tới chúng ta?

Đảo cực từ trường của Trái Đất sẽ ảnh hưởng tới hoạt động của con người, nhất là hệ thống thông tin liên lạc sẽ bị tàn phá, kinh tế và nhiều lĩnh vực khác cũng bị ảnh hưởng.

Đầu tiên, sự thay đổi từ trường Trái Đất sẽ khiến mức độ bức xạ của ánh sáng Mặt Trời xuống dưới bề mặt Trái Đất tăng mạnh. Các hạt mang điện đi tới Trái Đất tăng cao có thể gây ảnh hưởng tới hoạt động của các vệ tinh, ngành hàng không và các cơ sở hạ tầng điện dưới mặt đất. Khi từ trường Trái Đất suy yếu có thể gây ra những cơn bão từ trường.

Từ trường sẽ yếu đi khoảng 10% so với bình thường khi xảy ra hiện tượng đảo cực.

Halloween, một cơn bão từ trường xảy ra năm 2002 đã gây mất điện trên diện rộng tại Thụy Điển, các chuyến bay phải đổi hướng để tránh nguy cơ mất liên lạc và tiếp xúc với bức xạ, hệ thống vệ tinh cùng nhiều hệ thống thông tin liên lạc khác bị phá hỏng. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa thể ước tính chính xác mức độ ảnh hưởng của một cơn bão từ cỡ lớn đối với các cơ sở hạ tầng điện tử ngày nay.

Nhưng cuộc sống của con người sẽ bị ảnh hưởng cực lớn nếu như không có điện, không có Internet, không có điều hòa, không có lò sưởi, không có GPS, thậm chí nền kinh tế sẽ bị thiệt hại nặng nề.

Do lần gần đây nhất xảy ra sự đảo cực từ trường thì con người vẫn chưa xuất hiện trên Trái Đất nên các nhà khoa học chưa thể dự đoán bất cứ điều gì về mức độ ảnh hưởng của nó tới thiên nhiên và con người.

Chúng ta có thể dự đoán đảo cực hay không?

Theo các nhà khoa học dự đoán, từ trường sẽ đảo trong vòng 2000 năm tới. Nhưng họ chưa thể dự đoán được sự kiện đó sẽ diễn ra chính xác vào thời điểm nào.

Do từ trường Trái Đất được tạo ra từ phần lõi sắt nóng chảy ở bên trong Trái Đất nên chúng ta có thể theo dõi chuyển động của phần lõi sắt để dự đoán được hành vi của nó tương tự như cách quan sát khí quyển và đại dương để dự báo thời tiết.

Cấu tạo bên trong Trái Đất. (Ảnh Kelvinsong.)

Nhưng phần lõi Trái Đất nằm sâu 3000 km bên dưới hàng tá lớp đất đá khiến việc theo dõi hoạt động của nó là điều rất khó khăn và chỉ có thể tiến hành gián tiếp.

Hiện nay, chúng ta có thể hiểu được phần nào chuyển động của phần lõi bằng cách đo lường mức độ thay đổi của từ trường nhờ mạng lưới các đài quan sát toàn cầu cùng hệ thống vệ tinh quay quanh Trái Đất.

Tận 2000 năm nữa, hiện tượng này mới xảy ra. Chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng rằng, con người sẽ dự đoán được thời điểm đảo cực từ trường xảy ra trong tương lai nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của các mô hình dự đoán và những thí nghiệm nghiên cứu động lực học chất lỏng bên trong hành tinh.