Tại sao từ trường Trái đất đảo ngược?

Giới nghiên cứu cho rằng chuyển động của kim loại lỏng ở lõi Trái đất là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự đảo cực từ.

Trái đất, hành tinh đá chứa nước lỏng, là nơi lý tưởng để sự sống sinh sôi phát triển vì nhiều lý do. Trái đất nằm ở khoảng cách thích hợp từ sao chủ để nước lỏng tồn tại trên bề mặt hành tinh. Lực hấp dẫn của những hành tinh khác bảo vệ địa cầu khỏi nguy cơ va chạm với thiên thạch lang thang. Từ trường bao quanh Trái đất cũng cung cấp rào chắn bảo vệ sự sống khỏi các hạt tích điện bắn qua không gian, theo Space.


Các chuyên gia không thể dự đoán chính xác khi nào từ trường Trái đất sẽ đảo cực. (Ảnh: Space).

Từ trường của Trái đất được tạo bởi dòng vật chất kim loại nóng chảy phức tạp ở lõi ngoài của hành tinh. Dòng vật chất này chịu ảnh hưởng từ cả vòng quay của Trái đất và sự tồn tại của lõi sắt rắn. Kết quả là một từ trường hai cực có trục nằm thẳng hàng với trục quay của hành tinh. Ẩn trong thành phần hóa học của đá cổ đại là bằng chứng cho thấy từ trường Trái đất là một hiện tượng thay đổi năng động. Khi dung nham nguội đi, những khoáng chất sắt trong đó nằm thẳng hàng với từ trường Trái đất, tương tự kim la bàn chỉ về hướng bắc.

Từ trường Trái đất thay đổi theo khoảng thời gian rất ngắn và cực dài, từ vài mili giây tới vài triệu năm. Tương tác của từ trường với hạt tích điện trong vũ trụ có thể thay đổi nó trong thời gian ngắn, trái lại sự rối loạn từ trường trong thời gian dài hơn gây ra bởi những quá trình trong lõi ngoài lỏng của Trái đất.

Dưới tác động từ chuyển động chất lỏng bên trong Trái đất, quá trình đảo ngược của trường địa từ có thể chia thành 3 giai đoạn.

  • Ở giai đoạn phân rã của từ trường, cường độ của từ trường sẽ yếu dần và hướng của nó sẽ trở nên hỗn loạn hơn.
  • Tiếp theo, trôi cực từ là quá trình cực từ của Trái đất bắt đầu lệch khỏi vị trí hiện tại và di chuyển theo hướng ngược lại.
  • Quá trình tái tạo cực từ là giai đoạn từ trường mới bắt đầu được thiết lập, các cực từ cuối cùng đạt đến vị trí ngược với trước đó.

Nghiên cứu trạng thái trước đây của từ trường cho thấy có hai trạng thái phân cực có thể tồn tại. Ở trạng thái bình thường hiện nay, các đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam. Trạng thái đảo cực cũng có thể xảy ra và ổn định không kém. Nghiên cứu cổ địa từ chỉ ra hiện tượng đảo cực của từ trường Trái đất không mang tính định kỳ và không thể dự đoán, chủ yếu do cơ chế tạo ra nó. Theo nhà địa vật lý Leonardo Sagnotti, dòng kim loại lỏng (phần lớn là sắt nóng chảy) ở lõi ngoài của Trái đất rất hỗn loạn và thay đổi thất thường. Sự đảo cực từ xảy ra trong thời kỳ cường độ địa từ trường thấp và cấu trúc từ trường không ổn định.

Thời kỳ đảo vị trí của cực từ kéo dài vài nghìn năm. Khi từ trường sắp đảo cực, nó ở trạng thái yếu đi, dẫn tới khí quyển Trái đất tiếp xúc nhiều hơn với gió mặt trời và tia vũ trụ ở dạng hạt tích điện. Nghiên cứu gần đây chỉ ra trong sự kiện đảo cực từ Laschamps cách đây 41.000 năm, lượng tia vũ trụ truyền tới khí quyển Trái đất trên toàn cầu cao gấp 3 lần so với ngày nay.

Đối với nền văn minh nhân loại, điều đáng lo ngại không phải thay đổi của cực từ mà là thời kỳ cường độ địa từ trường suy giảm. Xã hội hiện đại ngày càng phụ thuộc vào công nghệ. Số lượng lớn hạt tích điện bay vào từ quyển ở độ cao gần mặt đất hơn sẽ ảnh hưởng tới an ninh, liên lạc, cơ sở hạ tầng điện, vệ tinh và phi hành gia sinh sống ở quỹ đạo thấp của Trái đất. Đặc biệt, do bản chất ngẫu nhiên của biến động từ trường, giới nghiên cứu không thể dự đoán chính xác khi nào điều này sẽ xảy ra.

TIN CŨ HƠN
Vì sao khủng long bạo chúa có hai chi trước rất nhỏ?

Vì sao khủng long bạo chúa có hai chi trước rất nhỏ?

Nghiên cứu mới cho thấy hai cánh tay ngắn của khủng long bạo chúa T-rex là một cách tiến hóa giúp chúng giảm rủi ro bị thương khi săn mồi.

Đăng ngày: 18/10/2025
Tại sao dầu không thể hòa tan trong nước?

Tại sao dầu không thể hòa tan trong nước?

Đã bao giờ các bạn rửa bàn tay dính đầy dầu và nhận ra rằng nó không thể nào rửa được bằng nước?

Đăng ngày: 18/10/2025
Tại sao không một chiếc máy bay nào trên thế giới có thể bay qua nóc nhà Messi?

Tại sao không một chiếc máy bay nào trên thế giới có thể bay qua nóc nhà Messi?

Dư luận từng tranh cãi xôn xao khi biết rằng, một bất động sản thuộc quyền sở hữu của Lionel Messi, ngôi sao bóng đá hàng đầu thế giới, là nơi mà các máy bay phải chọn đường vòng để bay qua.

Đăng ngày: 18/10/2025
Tại sao đồ ăn của Ấn Độ chủ yếu là ở dạng sệt?

Tại sao đồ ăn của Ấn Độ chủ yếu là ở dạng sệt?

Người Ấn Độ đặc biệt thích chế biến các loại thực phẩm và gia vị thành dạng sệt, vì vậy khi nhắc đến đồ ăn Ấn Độ, người ta nghĩ ngay đến các loại bột nhão. Vậy tại sao người Ấn Độ thích ăn đồ ăn dạng sệt?

Đăng ngày: 18/10/2025
Vì sao cần thả ngay khi bắt được tôm hùm có vết khía chữ V?

Vì sao cần thả ngay khi bắt được tôm hùm có vết khía chữ V?

Trong nhiều năm, ông Ned Bailey đã đánh bắt và thả những con tôm hùm "có vết khía chữ V" trở về biển để hỗ trợ đánh bắt bền vững và bảo tồn nguồn lợi.

Đăng ngày: 18/10/2025
Vì sao truyện cổ tích Hàn Quốc không bắt đầu bằng

Vì sao truyện cổ tích Hàn Quốc không bắt đầu bằng "Ngày xửa ngày xưa..."

Truyện cổ tích Hàn Quốc thường bắt đầu bằng một cụm từ độc nhất vô nhị: "Xưa, xưa lắm ở cái thời mà loài hổ còn hút thuốc...".

Đăng ngày: 17/10/2025
Tại sao khi luộc trứng thì protein của trứng lại bị đông đặc lại?

Tại sao khi luộc trứng thì protein của trứng lại bị đông đặc lại?

Khi luộc trứng thì protein của trứng lại bị đông đặc lại là do lòng trắng trứng hầu hết được cấu tạo bởi Protein. Hiện tượng trứng sau khi luộc bị biến đổi cấu trúc này gọi là hiện tượng đông tụ của protein.

Đăng ngày: 17/10/2025
Khoa Học News