5 phút đọc
Những nghiên cứu địa chất mới nhất đang tiết lộ một sự thật đáng kinh ngạc: Trái Đất của chúng ta đang thay đổi hình dáng với tốc độ ngày càng nhanh. Quá trình tự quay quanh trục và chuyển động quanh Mặt Trời vốn là những tác nhân tự nhiên khiến hành tinh phồng lên ở xích đạo và dẹt lại ở hai cực. Tuy nhiên, sự can thiệp của các yếu tố môi trường hiện đại đang làm gia tăng tốc độ của quá trình này, đặt ra những thách thức mới cho các phương pháp đo lường khoa học.
Tốc độ biến dạng ở hai cực tăng gấp đôi trong chưa đầy 20 năm
Theo nghiên cứu mới của nhà địa chất Christopher Kotsakis từ Đại học Aristotle ở Thessaloniki (Hy Lạp), được công bố vào đầu tháng 9 trên tạp chí khoa học chuyên ngành Journal of Geophysical Research: Solid Earth, tốc độ nâng lên của các vùng cực đã tăng khoảng gấp đôi trong khoảng thời gian chưa đầy 20 năm. Đây là một số liệu đáng chú ý, phản ánh những biến chuyển sâu sắc bên dưới lớp vỏ hành tinh.
Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tốc độ sụt lún ở khu vực xích đạo của Trái Đất cũng đang gia tăng nhanh chóng không kém. Nguyên nhân cốt lõi thúc đẩy hiện tượng này được xác định là do tình trạng băng tan diễn ra mạnh mẽ tại các vùng lạnh nhất trên Trái Đất, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bổ khối lượng trên bề mặt hành tinh.
Nghịch lý đo lường giữa bề mặt thạch quyển và hình dáng trọng lực
Nghiên cứu của Kotsakis tập trung vào việc tìm hiểu liệu lớp vỏ đá rắn chắc ngoài cùng của Trái Đất (bề mặt thạch quyển) có những thay đổi đồng nhất với hình dáng trọng lực của hành tinh (hay còn gọi là geoid) hay không. Trong địa chất học, geoid được định nghĩa là bề mặt mà các đại dương trên Trái Đất sẽ tạo thành nếu hoàn toàn không chịu tác động của các yếu tố ngoại cảnh như sóng, gió, dòng hải lưu hay thủy triều.
Tuy nhiên, các tính toán của Kotsakis được trang tin khoa học IFL Science trích dẫn lại chỉ ra một nghịch lý: hình dáng trọng lực của Trái Đất đang thay đổi theo hướng ngược lại, cụ thể là ngày càng bẹt ra hơn ở khu vực xích đạo. Sự khác biệt giữa hai phép đo này thoạt nhìn có vẻ mâu thuẫn, nhưng nguyên nhân đằng sau lại rất đơn giản khi xét dưới góc độ vật lý địa chất.
Cơ chế đàn hồi của vỏ Trái Đất và sự dịch chuyển khối lượng nước
Mặc dù bề mặt Trái Đất mang lại cảm giác vô cùng vững chắc, nhưng thực chất lớp vỏ của hành tinh lại sở hữu tính đàn hồi và linh hoạt khi xét trên quy mô thời gian địa chất kéo dài hàng triệu năm. Cơ chế này hoạt động dựa trên sự thay đổi trọng lượng đè nén:
- Khi có một khối lượng lớn đè nặng lên – ví dụ như các sông băng khổng lồ hay các khối núi đồ sộ – vỏ Trái Đất sẽ bị lún xuống bên dưới áp lực.
- Ngược lại, khi khối lượng đè nén đó biến mất (do tình trạng băng tan hoặc núi bị bào mòn), vỏ Trái Đất sẽ từ từ nảy trở lại trạng thái ban đầu.
Hiện nay, khu vực Greenland và Nam Cực đang ghi nhận tốc độ mất băng vô cùng nhanh chóng. Hiện tượng này làm giảm bớt một phần khối lượng khổng lồ đè nặng lên lớp vỏ Trái Đất bên dưới, tạo điều kiện cho lớp vỏ và lớp manti (lớp manti của Trái Đất) nâng cao lên dần dần.
Trong khi đó, lượng nước tan chảy từ các dòng sông băng được phân bổ lại về phía các vĩ độ thấp hơn, trực tiếp chuyển trọng lượng này về hướng xích đạo. Việc dịch chuyển khối lượng ra khỏi hai cực và dồn về phía các vĩ độ thấp hơn chính là tác nhân làm cho hình dáng trọng lực (geoid) của Trái Đất trở nên dẹt hơn.
Tầm quan trọng của việc kết hợp đa dạng phương pháp đo lường
Phát hiện mới từ nhà địa chất Christopher Kotsakis và các đồng nghiệp đã nhấn mạnh một bài học quan trọng trong nghiên cứu khoa học Trái Đất: tầm quan trọng của việc kết hợp nhiều phương pháp đo lường khác nhau. Chỉ khi tích hợp các hệ thống phép đo đa chiều, các nhà nghiên cứu mới có thể phản ánh một cách chính xác những tương tác vô cùng phức tạp của các lực vật lý đang định hình nên hành tinh của chúng ta.
“Phát hiện của Kotsakis và đồng nghiệp nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp những phép đo khác nhau nhằm phản ánh chính xác tương tác phức tạp của các lực định hình Trái Đất.”
Điều người dùng cần theo dõi trong tương lai: Dù nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ chế biến dạng của hành tinh dưới tác động của hiện tượng băng tan và sự phân bổ lại khối lượng nước, các nhà khoa học vẫn cần tiếp tục theo dõi xem tốc độ biến dạng này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến các mô hình trắc địa toàn cầu và độ chính xác của các hệ thống đo lường trong tương lai.
Nguồn tham khảo: Xem bài gốc
