Phát hiện mới về trường địa từ đảo cực
Trái Đất là một nam châm khổng lồ - và đôi khi nó "lật ngược". Nghiên cứu mới về sự kiện Laschamp cho thấy quá trình đảo cực từ có thể xảy ra nhanh hơn nhiều so với chúng ta từng nghĩ.
Trái Đất - Nam châm khổng lồ
Nguồn gốc từ trường Trái Đất
| Thông số |
Giá trị |
| Nguồn gốc |
Lõi sắt nóng chảy quay |
| Cường độ |
25-65 microtesla |
| Dao động |
Có thể cao hơn 50% hoặc thấp hơn 95% |
| Cực từ |
Gần trùng với cực địa lý |
Tại sao từ trường quan trọng?
| Chức năng |
Tầm quan trọng |
| Bảo vệ bức xạ |
Chặn tia vũ trụ và gió mặt trời |
| Định hướng |
Kim la bàn chỉ hướng |
| Bảo vệ khí quyển |
Giữ lại không khí |
| Hỗ trợ sự sống |
Không có từ trường = không có sự sống |
Hiện tượng đảo cực từ
Đảo cực là gì?
Cứ vài trăm nghìn năm, cực từ Bắc và Nam đổi chỗ:
TRƯỚC ĐẢO CỰC:
Kim la bàn → Chỉ về phương Bắc
SAU ĐẢO CỰC:
Kim la bàn → Chỉ về phương Nam
Tại sao xảy ra đảo cực?
| Nguyên nhân |
Giải thích |
| Lõi ngoài chất lỏng |
Thay đổi dòng chảy |
| Nhiều "nam châm" nhỏ |
Triệt tiêu lẫn nhau |
| Lá chắn từ suy yếu |
Từ trường gần như biến mất |
| Đảo chiều |
Cực từ đổi vị trí |
Sự kiện Laschamp - Phát hiện chấn động
Dữ liệu từ Biển Đen
Các nhà khoa học phân tích trầm tích từ:
- Đáy biển Hắc Hải
- Bắc Đại Tây Dương
- Đông nam Thái Bình Dương
- Xung quanh Hawaii
Kết quả nghiên cứu
| Thông số |
Dự đoán cũ |
Phát hiện mới |
| Thời gian đảo cực |
2.000-5.000 năm |
200 năm |
| Cường độ từ trường |
Giảm dần |
Chỉ còn 1/20 |
| Thời gian duy trì |
- |
440 năm |
| Thời gian phục hồi |
- |
270 năm |
Chuyên gia Norbert Nowaczyk: "Chúng tôi bất ngờ khi phát hiện trường địa từ chỉ mất khoảng 200 năm để đảo."
Timeline sự kiện Laschamp
Diễn biến cách đây 41.000 năm
| Giai đoạn |
Thời gian |
Cường độ từ trường |
| Trước đảo cực |
- |
Bình thường (100%) |
| Bắt đầu đảo |
200 năm |
Giảm xuống 5% |
| Duy trì đảo |
440 năm |
25% bình thường |
| Phục hồi |
270 năm |
Trở lại bình thường |
| Tổng cộng |
~910 năm |
- |
Bối cảnh lịch sử
Sự kiện Laschamp xảy ra khi:
- Người hiện đại (Homo sapiens) vừa đến châu Âu
- Người Neanderthal đang suy giảm
- Có thể ảnh hưởng đến tiến hóa của loài người
Ảnh hưởng khi từ trường suy yếu
Bằng chứng từ băng Greenland
Các nhà khoa học phát hiện hàm lượng beryllium phóng xạ cao trong mẫu băng cổ:
| Yếu tố |
Ảnh hưởng |
| Bức xạ vũ trụ |
Tăng mạnh khi từ trường yếu |
| Beryllium-10 |
Sinh ra khi tia vũ trụ va vào khí quyển |
| Hàm lượng cao |
Chứng minh lá chắn từ suy yếu |
Nguy cơ với thế giới hiện đại
| Đối tượng |
Rủi ro |
| Vệ tinh viễn thông |
Hư hỏng bởi bức xạ |
| Hệ thống GPS |
Mất tín hiệu |
| Lưới điện |
Quá tải, sập hệ thống |
| Máy bay |
La bàn không hoạt động |
| Sinh vật |
Ảnh hưởng đến động vật di cư |
Cực từ đang di chuyển
Tình trạng hiện tại
| Thông số |
Dữ liệu |
| Tốc độ di chuyển |
~55 km/năm (năm 2020) |
| Hướng |
Từ Canada về Siberia |
| Năm 1900 |
Ở bắc Canada |
| Năm 2020 |
Vượt qua đường ngày quốc tế |
Ảnh hưởng thực tế
Thực tế: Các sân bay phải đổi tên đường băng (đặt theo hướng từ) vài năm một lần!
Liệu đảo cực có sắp xảy ra?
Các dấu hiệu
| Dấu hiệu |
Trạng thái |
| Từ trường suy yếu |
Giảm 10% trong 150 năm |
| Vùng từ bất thường |
Có (Nam Đại Tây Dương) |
| Cực từ di chuyển |
Nhanh hơn bình thường |
Dự đoán của các nhà khoa học
- Lần đảo cực cuối: 780.000 năm trước
- Chu kỳ trung bình: 200.000-300.000 năm
- Đã quá hạn: Có thể xảy ra bất cứ lúc nào
Ý nghĩa với công nghệ nam châm
Ảnh hưởng đến la bàn và định hướng
| Thiết bị |
Ảnh hưởng |
| La bàn truyền thống |
Chỉ ngược hướng |
| Điện thoại thông minh |
Cần cập nhật phần mềm |
| Máy bay |
Cần hiệu chỉnh liên tục |
| Tàu thuyền |
Cần bản đồ từ mới |
Mối liên hệ với nam châm công nghiệp
Kết luận
Sự kiện Laschamp cho thấy từ trường Trái Đất - nền tảng cho la bàn và nhiều công nghệ - có thể thay đổi nhanh chóng và mạnh mẽ. Hiểu về từ trường giúp chúng ta chuẩn bị cho những biến đổi trong tương lai.
Xem thêm
