NewZgraphic: Đảo cực địa từ - hiện tượng kỳ lạ của Trái Đất

Chúng ta đều biết rằng Trái Đất có từ trường. La bàn được phát minh ra cũng chính là sử dụng từ trường để xác định phương hướng.

Đối với con người chúng ta, từ trường của Trái đất không chỉ giúp xác định phương hướng mà còn có vai trò to lớn hơn. Nó có thể chặn gió Mặt trời và các hạt tia vũ trụ tích điện, đồng thời bảo vệ tầng ozon hấp thụ tia cực tím, từ đó bảo vệ chúng ta khỏi các tia vũ trụ có hại.

Tuy nhiên, từ trường của Trái Đất lâu lâu sẽ gặp một số vấn đề, chẳng hạn như thường bị trôi đi hoặc lệch cực. Hiện nay, Cực Bắc từ đã không nằm ở cực Bắc của Trái đất, mà ở đảo Ellesmere, một hòn đảo nhỏ ở phía bắc của Canada, cách cực Bắc gần 500 ki-lô-mét. Trên thực tế, kể từ khi được định vị vào năm 1831, Cực Bắc từ đã trôi dạt về phía Tây Bắc với tốc độ 10 km mỗi năm. Trong những năm gần đây, tốc độ của nó thậm chí còn bắt đầu tăng lên, có năm đạt gần 40 ki-lô-mét. Nếu xu hướng này tiếp tục, trong một vài thập kỷ nữa, Cực Bắc từ có thể sẽ trôi qua đại dương đến tận Siberia.

Hiện tượng đảo cực địa từ là sự thay đổi hướng của từ trường Trái Đất, như các vị trí Nam từ và Bắc từ sẽ thay đổi cho nhau. 

Sự kiện đảo cực địa từ thường xảy ra một cách ngẫu nhiên, từ 0,1 đến 01 triệu năm, nhưng thời gian trung bình là 450.000 năm. Trong 83 triệu năm có 184 lần đảo cực. Phần lớn đảo cực diễn ra trong 1.000 đến 10.000 năm.

Lần đảo cực gần nhất mà các nhà khoa học tìm thấy diễn ra vào kỳ Đệ Tứ, khoảng 781.000 năm trước. 

Nguyên nhân đảo cực địa từ

Từ trường của Trái Đất được tạo ra bởi dòng điện trong lõi ngoài của Trái Đất. Lõi ngoài bên trong của Trái Đất được làm từ oxy, sắt và các kim loại khác, và những kim loại này là chất dẫn điện tốt. Do lõi ngoài nằm giữa lõi trong của Trái Đất và lớp vỏ Trái Đất nên có độ dốc nhiệt độ lớn và chênh lệch nhiệt. Điều này gây ra sự đối lưu nhiệt, tạo ra những dòng chảy mạnh. Dòng chảy này gây ra sự hình thành dòng điện và tạo ra từ trường của Trái Đất.

Dòng chảy vật chất nóng chảy bên ngoài lõi Trái Đất là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tượng đảo ngược địa từ, tuy nhiên cơ chế cụ thể vẫn còn là bí ẩn. Một lý thuyết được nhiều người chấp nhận là sự tương tác giữa chuyển động của các mảng kiến tạo và đối lưu nhiệt.

Nguy hại đối với Trái Đất

Chưa có báo cáo nghiên cứu thực tế nào báo cáo về sự thay đổi hay phá hủy của cấu trúc Trái Đất khi đảo cực địa từ, tuy nhiên, hiện tượng này cũng sẽ gây nhiều nguy hại đến các loài vật sinh sống trong Trái Đất. Đặc biệt là các loài vật dựa vào cực địa để di trú như ong, cá hồi, rùa, cá voi, có thể bị mất phương hướng trong khi quá trình trên diễn ra, từ đó gây ra thiệt hại về đàn và đánh mất nhiều bản năng sinh tồn.

Nỗi ám ảnh đối với nền văn minh nhân loại không nằm ở sự thay đổi cực từ, mà là giai đoạn cường độ địa từ trường suy yếu. Xã hội hiện đại vốn dĩ đã quá phụ thuộc vào công nghệ liên quan đến từ trường. Khi đó, lượng lớn hạt tích điện từ quyển sẽ xâm nhập vào khu vực gần mặt đất, gây ảnh hưởng đến an ninh, liên lạc, cơ sở hạ tầng điện, vệ tinh và phi hành gia trên quỹ đạo thấp của Trái Đất. Từ đó phá hoại nhiều công nghệ áp dụng từ trường. 

Chính vì những điều trên, đảo cực địa từ cũng là một hiện tượng đáng suy xét để phòng tránh và tìm những biện pháp ứng phó trong tương lai. Nguy hiểm hơn, do bản chất ngẫu nhiên của biến động từ trường, giới khoa học không thể dự đoán chính xác thời điểm xảy ra sự kiện này. Tuy nhiên, các nhà địa chất học cũng đưa thông tin rằng hiện nay Trái Đất đang trong thời kỳ địa từ rất mạnh, vì vậy đảo cực địa từ chỉ có thể xảy ra trong ít nhất vài ngàn năm nữa.