Buzz
Dù không thể cảm nhận bằng mắt thường, hiện tượng này có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến các hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao như định vị vệ tinh và đồng hồ nguyên tử.
Tốc độ tự quay của Trái Đất đã biến đổi mạnh mẽ qua các thời kỳ địa chất. Hiện nay, mỗi năm có hơn 365 vòng quay quanh trục, nhưng trong quá khứ, con số này từng dao động từ 372 đến 490 vòng mỗi năm, khiến độ dài một ngày thay đổi đáng kể.
Nhiều yếu tố tác động đến vận tốc quay của hành tinh chúng ta, từ biến động mực nước biển đến sự dịch chuyển vật chất trong lõi Trái Đất. Tuy nhiên, nguyên nhân chính và ổn định nhất làm giảm dần tốc độ quay chính là quá trình Mặt Trăng đang dần rời xa Trái Đất.
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng tạo ra hiệu ứng thủy triều, làm tiêu hao năng lượng quay khiến mỗi ngày dài thêm khoảng 1,8 mili giây sau mỗi trăm năm.
Vào các ngày 9/7, 22/7 và 5/8, Trái Đất sẽ quay nhanh hơn bình thường, khiến mỗi ngày ngắn đi khoảng 1,5 mili giây. Hiện tượng này, gây ra bởi sự thay đổi lực hấp dẫn từ Mặt Trăng, có thể dẫn đến việc phải điều chỉnh giây nhuận âm vào năm 2029.
Nhờ đồng hồ nguyên tử, giới khoa học hiện có thể đo chính xác độ dài ngày trên Trái Đất. Để duy trì sự đồng bộ giữa thời gian phối hợp quốc tế (UTC) và thời gian thiên văn, đôi khi cần bổ sung "giây nhuận" để bù cho sự chậm lại trong chuyển động quay của hành tinh.
Điều này đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của hệ thống định vị toàn cầu. Thế nhưng từ năm 2020, một hiện tượng bất ngờ đã xuất hiện: Trái Đất bắt đầu quay nhanh hơn.
Năm 2020 chứng kiến 28 ngày ngắn nhất kể từ thập niên 1960. Những năm tiếp theo liên tục phá vỡ kỷ lục này, với ngày ngắn kỷ lục năm 2024 ngắn hơn 1,66 mili giây so với 86.400 giây thông thường.
Các chuyên gia từ IERS và Đài quan sát Hải quân Mỹ dự báo tháng 7 và 8 năm nay sẽ xuất hiện những ngày còn ngắn hơn nữa.
Theo tính toán, ngày 9/7 sẽ ngắn đi 1,30 mili giây, ngày 22/7 giảm 1,38 mili giây, trong khi ngày 5/8 có thể rút ngắn tới 1,5 mili giây so với ngày thường.
Mặc dù Mặt Trăng là tác nhân chính làm chậm quá trình tự quay của Trái Đất về lâu dài, nó cũng có thể gây ra hiện tượng tăng tốc theo mùa. Khi Mặt Trăng tiến gần xích đạo, lực thủy triều mạnh hơn sẽ làm chậm vận tốc quay.
Ngược lại, khi Mặt Trăng ở xa xích đạo nhất, lực cản giảm đi khiến Trái Đất có xu hướng quay nhanh hơn, lý giải cho những ngày ngắn hơn vào mùa hè.
Tuy nhiên, những ngày ngắn theo mùa là hiện tượng có thể dự đoán. Điều gây bất ngờ cho giới khoa học là xu hướng tăng tốc tổng thể trong vài năm gần đây. Kể từ 1972, đã có 27 giây nhuận được thêm vào để bù cho sự chậm lại của Trái Đất.
Tuy nhiên, kể từ năm 2016 đến nay, IERS đã không bổ sung bất kỳ giây nhuận nào và xác nhận sẽ tiếp tục duy trì như vậy trong tháng 6 này. Nguyên nhân đảo ngược bất ngờ của xu hướng quay chậm vẫn là điều bí ẩn với giới khoa học.
Nhà vật lý Judah Levine từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia từng bày tỏ năm 2021: "Việc không cần thêm giây nhuận hoàn toàn nằm ngoài dự đoán. Chúng tôi luôn cho rằng Trái Đất sẽ tiếp tục quay chậm và giây nhuận vẫn cần thiết. Hiện tượng này thực sự gây bất ngờ".
Chuyên gia Leonid Zotov từ Đại học Tổng hợp Moscow nhận định: "Đây là điều không ai lường trước. Nguyên nhân của sự tăng tốc vẫn chưa có lời giải đáp". Ông cho rằng: "Phần lớn giới khoa học tin rằng có yếu tố nội tại trong lòng Trái Đất". Các mô hình khí quyển và đại dương hiện tại không thể lý giải mức độ gia tốc đáng kể này.
Động đất là một trong những yếu tố tác động đến vận tốc quay của Trái Đất. Trận động đất 9.0 độ Richter năm 2011 ngoài khơi Nhật Bản đã làm lệch trục Trái Đất 17cm và rút ngắn độ dài ngày. Đây là trận động đất mạnh nhất từng được ghi nhận tại Nhật, khiến đảo chính dịch chuyển khoảng 2.4m.
Tiến sĩ Richard Gross từ NASA giải thích năm 2011 rằng động đất có thể thay đổi tốc độ quay thông qua việc phân bố lại khối lượng, tương tự cách vận động viên trượt băng tăng tốc khi thu tay vào. "Trận động đất đã dịch chuyển khối lượng gần trục quay hơn, giúp Trái Đất quay nhanh và ngày ngắn lại".
Bằng cách phân tích mô hình phân bố khối lượng trước động đất và ước tính độ trượt đứt gãy, Gross đã tính toán được sự thay đổi trong phân bố khối lượng.
Áp dụng định luật bảo toàn mô men động lượng, ông xác định được sự thay đổi tốc độ quay. Tổng thể, động đất Nhật Bản làm Trái Đất quay nhanh hơn khoảng 1.8 micro giây. Trong khi đó, động đất Indonesia 2004 tăng tốc khoảng 2.68 micro giây.
IERS vẫn duy trì việc giám sát chặt chẽ chuyển động quay của Trái Đất như thông lệ. Các chuyên gia đang nóng lòng xác định mức độ ngắn bất thường của các ngày trong tháng 7, 8 và khả năng thiết lập kỷ lục mới.
Bất kể nguyên nhân sâu xa là gì, hiện tượng tăng tốc này đã minh chứng cho sự vận động không ngừng và phức tạp của hành tinh mà chúng ta đang sống.
