Tại sao Trái Đất lại rung động mỗi 26 giây một lần?

Ở mỗi 26 giây, Trái Đất lại tiến hành một đợt rỉ sét âm thầm ngay dưới bàn chân chúng ta. Mặc dù không đủ mạnh để chúng ta cảm nhận, nhưng các nhà địa chấn học trên khắp thế giới đã ghi nhận những dao động này bằng các thiết bị đo lường của họ.

Vào đầu những năm 1960, Jack Oliver, một nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia, đã công bố một nghiên cứu về 'cơn bão địa chấn' xảy ra mỗi khoảng 26 đến 27 giây và trở thành người đầu tiên ghi lại hiện tượng kỳ bí này.

Nghiên cứu của Oliver cho rằng hiện tượng này có thể bắt nguồn từ vùng Nam Đại Tây Dương hoặc gần xích đạo, và đề xuất hai giả thuyết để giải thích nguồn gốc của nó.

Giả thuyết phổ biến cho rằng hiện tượng này được tạo ra bởi sóng biển phản xạ từ bờ biển của Vịnh Guinea. Tuy nhiên, một giả thuyết khác cho rằng hiện tượng này là một dạng 'chấn động đồng bộ' liên quan đến hoạt động magma dưới lòng đại dương. Oliver cũng phát hiện ra rằng dao động này giống như nhịp tim và thường mạnh hơn trong những tháng hè ở Bắc bán cầu.

Vào thời điểm đó, Oliver không có các công cụ tiên tiến như máy đo địa chấn kỹ thuật số để sử dụng. Thay vào đó, ông phải dựa vào hồ sơ giấy, điều này có thể đã hạn chế khả năng nghiên cứu của ông.

Khoảng 20 năm sau, một nhà nghiên cứu của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ đã nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng địa chấn kỳ lạ này. Gary Holcomb, một nhà địa chất, phát hiện ra rằng các dao động trở nên mạnh mẽ hơn ở một số thời điểm nhất định, mở ra cơ hội cho sự hiểu biết chi tiết hơn về bản chất của chúng.

Đáng tiếc, các nghiên cứu chi tiết của Holcomb và Oliver đã mất đi. Nhưng vào năm 2005, Greg Bensen, một sinh viên mới tốt nghiệp, tình cờ phát hiện ra những dao động của Trái Đất và bắt đầu nghiên cứu về chúng.

Khi đó, Bensen đang nghiên cứu các dữ liệu địa chấn tại Đại học Colorado ở Boulder. Một ngày nọ, giáo viên hướng dẫn của Bensen yêu cầu anh ta trình bày công việc của mình và anh ấy đã tiết lộ một số dữ liệu. Bensen kết luận rằng các dao động này đến từ một vùng rất xa.

Mike Ritzwoller, một nhà địa chấn học tại Đại học Colorado, chia sẻ nghiên cứu của mình về rung động của Trái Đất với Tạp chí Khám phá. Khi Ritzwoller và tiến sĩ Nikolai Shapiro tiếp tục nghiên cứu các dao động kỳ lạ này, họ nhận ra có một hiện tượng đáng ngạc nhiên đang diễn ra, mặc dù họ chưa hiểu được nguyên nhân.

Nhóm tiến hành kiểm tra tín hiệu, phân tích dữ liệu và kiểm tra thiết bị trước khi kết luận rằng hiện tượng địa chấn này thực sự tồn tại.

Sau đó, họ bắt đầu theo dõi nguồn gốc của các dao động và phát hiện rằng chúng đều hướng về một điểm duy nhất tại Vịnh Guinea, ngoài khơi bờ biển phía tây châu Phi. Họ cũng sử dụng dữ liệu từ nghiên cứu của Oliver và Holcomb và xuất bản kết quả của mình trên tạp chí Geophysical Research Letters vào năm 2006.

Vào thập kỷ 2010, một sinh viên tốt nghiệp khác đã tiến hành phân tích chi tiết về xung. Sinh viên này mang tên là Garrett Euler và đang thực hiện nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của nhà địa chấn học Doug Wiens tại Đại học Washington ở St. Louis. Qua nghiên cứu của Euler, phạm vi nguồn gốc của xung đã được xác định chính xác đến Bight of Bonny ở Vịnh Guinea.

Ngay cả khi không có động đất hoặc núi lửa phun trào (hay còn gọi là 'thời gian yên bình'), tiếng ồn địa chấn vẫn tồn tại dưới lòng đất. Theo Ritzwoller, Mặt Trời là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng này.

Mặt trời tạo ra sự khác biệt về nhiệt độ giữa đường xích đạo và các cực, tạo ra gió, bão, dòng hải lưu và sóng. Khi sóng đánh vào bờ biển, năng lượng sẽ được truyền vào đất liền.

Ông giải thích, điều này giống như việc gõ vào một bàn và năng lượng từ tiếng gõ có thể truyền qua bàn và có thể cảm nhận được ở phía đối diện.

Bằng cách sử dụng mẫu tiếng ồn địa chấn này, các nhà nghiên cứu có thể khám phá bên trong của Trái Đất.

Ngoài việc thu hẹp vùng gốc của xung, Euler cũng đề xuất rằng sóng đánh vào bờ biển có thể là nguyên nhân gây ra những dao động bất thường này.

Khi sóng đi qua đại dương, sự chênh lệch áp suất trong nước có thể không gây ảnh hưởng nhiều đến đáy đại dương. Nhưng khi nó va vào thềm lục địa, nơi đất đai gần bề mặt hơn, áp suất có thể biến dạng đáy đại dương (tương tự như việc gõ vào bàn) và gây ra các xung địa chấn phản ánh hoạt động của sóng. Vào năm 2013, Euler đã trình bày phát hiện của mình tại hội nghị của Hội địa chấn Hoa Kỳ.

Tuy nhiên, không phải tất cả mọi người đồng ý với quan điểm này. Trong một nghiên cứu khác được công bố vào năm 2013 bởi một nhóm do Yingjie Xia từ Viện Đo đạc và Địa vật lý ở Vũ Hán, Trung Quốc, dẫn đầu, một giải thích khác đã được đưa ra, đó là núi lửa.

Đây không phải là cuộc tranh luận duy nhất trong bí ẩn này. Một câu hỏi khác vẫn tồn tại là tại sao xung bắt nguồn từ Bight of Bonny? Điều gì làm cho nó trở nên đặc biệt như vậy? Thật không may, các nhà nghiên cứu hiện tại vẫn chưa có câu trả lời.

Mặc dù rất hấp dẫn, nhưng xung có thể không phải là ưu tiên hàng đầu của các nhà địa chấn học. Như Wiens nói, các nhà địa chấn học thường tập trung vào một số mảng cụ thể, như việc xác định cấu trúc bên dưới các lục địa.

Và nghiên cứu về rung động của Trái Đất có vẻ không rơi vào lĩnh vực này. Do đó, việc xác định nhịp đập của xung vẫn là một ví dụ về những điều chưa biết và vẫn tồn tại trên hành tinh của chúng ta.

Nguồn: Earthlymission; Nature; NASA