Các nhà nghiên cứu cho rằng sự chuyển động của kim loại lỏng trong lõi Trái đất là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng đảo cực từ .
Trái đất, một hành tinh đá chứa nước lỏng, là nơi lý tưởng cho sự sống phát triển vì nhiều lý do. Trái đất nằm ở khoảng cách phù hợp với ngôi sao chủ để nước ở dạng lỏng tồn tại trên bề mặt hành tinh. Lực hấp dẫn của các hành tinh khác bảo vệ Trái đất khỏi nguy cơ va chạm với các tiểu hành tinh lang thang. Theo Space , từ trường bao quanh Trái đất cũng cung cấp một rào cản bảo vệ sự sống khỏi các hạt tích điện bắn xuyên qua không gian.
Các chuyên gia không thể dự đoán chính xác khi nào từ trường Trái đất sẽ đảo cực. (Ảnh: Không gian).
Từ trường Trái đất được tạo ra bởi các dòng chảy phức tạp của vật liệu kim loại nóng chảy ở lõi ngoài của hành tinh. Dòng vật chất này bị ảnh hưởng bởi cả sự quay của Trái đất và sự tồn tại của lõi sắt rắn. Kết quả là một từ trường lưỡng cực có trục thẳng hàng với trục quay của hành tinh. Ẩn trong thành phần hóa học của đá cổ là bằng chứng cho thấy từ trường Trái đất là một hiện tượng thay đổi linh hoạt. Khi dung nham nguội đi, các khoáng chất sắt trong đó phù hợp với từ trường của Trái đất, tương tự như kim la bàn chỉ về phía bắc.
Từ trường Trái đất thay đổi trong khoảng thời gian rất ngắn và cực dài, từ vài mili giây đến vài triệu năm. Sự tương tác của từ trường với các hạt tích điện trong vũ trụ có thể làm thay đổi nó trong một khoảng thời gian ngắn, trong khi những nhiễu loạn từ trường trong thời gian dài hơn là do các quá trình trong lõi ngoài lỏng của Trái đất gây ra.
Dưới tác động của chuyển động chất lỏng bên trong Trái đất, quá trình đảo chiều của trường địa từ có thể chia thành 3 giai đoạn .
- Trong giai đoạn phân rã của từ trường, cường độ của từ trường sẽ dần yếu đi và hướng của nó sẽ trở nên hỗn loạn hơn.
- Tiếp theo, trôi cực từ là quá trình các 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 đối diện với vị trí trước đó.
Nghiên cứu về trạng thái quá khứ của từ trường cho thấy có thể tồn tại hai trạng thái phân cực. Ở trạng thái bình thường như hiện nay, các đường sức từ đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam. Đảo ngược cực cũng có thể thực hiện được và ổn định như nhau. Nghiên cứu cổ địa từ cho thấy hiện tượng đảo chiều từ trường Trái đất không mang tính tuần hoàn và khó dự đoán, chủ yếu là do cơ chế tạo ra nó. Theo nhà địa vật lý Leonardo Sagnotti, dòng chảy của kim loại lỏng (chủ yếu là sắt nóng chảy) ở lõi ngoài Trái Đất rất hỗn loạn và thất thường. Sự đảo cực từ xảy ra trong thời gian cường độ từ trường thấp và cấu trúc từ trường không ổn định.
Thời kỳ đảo cực từ kéo dài vài nghìn năm. Khi từ trường sắp đảo cực, nó ở trạng thái suy yếu, dẫn đến bầu khí quyển Trái đất tiếp xúc nhiều hơn với gió mặt trời và các tia vũ trụ ở dạng hạt tích điện. Nghiên cứu gần đây cho thấy trong sự kiện đảo ngược cực từ Laschamps cách đây 41.000 năm, lượng tia vũ trụ chiếu tới bầu khí quyển Trái đất trên toàn cầu cao gấp ba lần so với ngày nay.
Đối với nền văn minh nhân loại, điều đáng lo ngại không phải là sự thay đổi của các cực từ mà là thời kỳ cường độ địa từ giảm dần. Xã hội hiện đại ngày càng phụ thuộc vào công nghệ. Một lượng lớn các hạt tích điện đi vào từ quyển ở độ cao gần mặt đất hơn sẽ ảnh hưởng đến an ninh, thông tin liên lạc, cơ sở hạ tầng điện, vệ tinh và các phi hành gia sống ở quỹ đạo thấp của Trái đất. Đặc biệt, do tính chất ngẫu nhiên của dao động từ trường nên các nhà nghiên cứu không thể dự đoán chính xác khi nào điều này sẽ xảy ra.
- Từ trường Trái Đất có thể sắp đảo cực và chúng ta vẫn chưa biết phải làm gì
- Các nhà khoa học đã tìm ra cách chim nhìn thấy từ trường Trái đất
- Từ trường và ứng dụng trong điều trị y tế
