Khoa Học News

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.

Thông tin biên tập: Xem tại đây
TIN CŨ HƠN
Vì sao khi lên núi một mình lại phải mang theo muối và bột vôi?

Vì sao khi lên núi một mình lại phải mang theo muối và bột vôi?

Khi ngày càng có nhiều người lạc vào núi rừng, nhiều biện pháp phòng ngừa khi đi vào núi một mình cũng dần xuất hiện.

Đăng ngày: 25/10/2026
Chôn muộn vài năm, vì sao thi hài hoàng đế Trung Quốc vẫn nguyên vẹn?

Chôn muộn vài năm, vì sao thi hài hoàng đế Trung Quốc vẫn nguyên vẹn?

Dưới thời phong kiến, sau vài tháng hay vài năm, không ít hoàng đế Trung Quốc mới được chôn cất. Do đó, người xưa có những cách giúp thi hài không bị phân hủy.

Đăng ngày: 25/10/2026
Tại sao nhiệt độ không có giới hạn trên nhưng lại có giới hạn dưới là độ không tuyệt đối?

Tại sao nhiệt độ không có giới hạn trên nhưng lại có giới hạn dưới là độ không tuyệt đối?

Để nghiên cứu rõ hơn bí ẩn về nhiệt độ, các nhà khoa học đã đưa ra định nghĩa về nhiệt độ, được chia thành trên 0 và dưới 0.

Đăng ngày: 24/10/2026
Tại sao lại có những cái tên Biển Chết, Biển Đen, Biển Đỏ? Tưởng kiến thức căn bản nhưng không phải ai cũng biết

Tại sao lại có những cái tên Biển Chết, Biển Đen, Biển Đỏ? Tưởng kiến thức căn bản nhưng không phải ai cũng biết

Biển Chết, Biển Đen, Biển Đỏ đều mang những cái tên khiến người ta tò mò.

Đăng ngày: 24/10/2026
Vì sao phi tần không thể tự ý quát mắng cung nữ?

Vì sao phi tần không thể tự ý quát mắng cung nữ?

Không giống như trong phim ảnh, các vị phi tần không thể tự ý quát mắng cung nữ. Lý do vì sao?

Đăng ngày: 24/10/2026
Tại sao một thìa vật chất trong một ngôi sao neutron lại có thể nặng tới 100 triệu tấn?

Tại sao một thìa vật chất trong một ngôi sao neutron lại có thể nặng tới 100 triệu tấn?

Khối lượng mỗi cm3 có thể lên tới hơn 100 triệu tấn và một muỗng canh vật chất nặng tương đương một quả núi trên Trái đất.

Đăng ngày: 24/10/2026
Vì sao cỏ của sân bóng đá luôn có 2 màu?

Vì sao cỏ của sân bóng đá luôn có 2 màu?

Cỏ của sân bóng đá có 2 màu là thắc mắc của nhiều người khi mới biết đến môn thể thao này.

Đăng ngày: 24/10/2026
Khoa Học News