Khi từ trường trái đất đảo cực sẽ có ảnh hưởng gì?

Khi từ trường trái đất đảo cực sẽ có ảnh hưởng gì? Trái đất đã trải qua những thiên tai khủng khiếp như: động đất, sóng thần..., thậm chí còn có nguy cơ đối mặt với một thảm họa khác chưa biết lúc nào sẽ xảy ra: Hiện tượng đảo cực của từ trường trái đất. Trong khu vực rộng 7,8 triệu km2 gồm một phần lớn Nam Mỹ, các vệ tinh luôn luôn bị đe doạ, kẻ địch đã được xác định là hàng vạn tấn hạt proton và electron do mặt trời phát xạ ra với vận tốc 800km/s. Bình thường thì các hạt ấy va đập vào từ trường của hành tinh chúng ta ở độ cao hơn 60.000km trong không gian, tạo thành một lá chắn và làm lệch hướng các tia vũ trụ. Trái đất được bảo vệ, trừ trường hợp bất thường ở Nam Đại Tây Dương(1), tại đó lá chắn bị suy yếu chỉ còn vài ba trăm km bề dày. Các vệ tinh viễn thông quỹ đạo thấp đi qua khu vực ấy ở độ cao khoảng 2.000km sẽ bị trực tiếp bắn phá trong nhiều phút bởi các tia vũ trụ từ mặt trời. Các hạt proton di chuyển các nguyên tử trong mạng tinh thể, phá hủy nhất là các bóng bán dẫn của các con bọ điện tử, hoặc gây ra các quá tải tai hại về điện. Đến kính thiên văn Hubble cũng phải ngắt một số dụng cụ để tự bảo vệ. Việc nghiên cứu các đồ gốm cổ đã giúp phát hiện ra sự giảm sút đáng lo ngại của cường độ địa từ trường Chúng ta chưa biết nguồn gốc của sự bất thường ở Nam Đại Tây Dương, nhưng hình như nó gắn liền với một hiện tượng khác còn đáng lo ngại hơn: Từ nhiều thế kỷ, cường độ từ trường toàn bộ của trái đất giảm xuống liên tục. Đấy là một dữ kiện suy ra từ nghiên cứu các đồ gốm cổ. Các đồ vật bằng đất sét nung có chứa những tinh thể chất khoáng magnêtit là một oxit sắt tự nhiên, bị nhiễm từ nhiều hay ít tùy theo cường độ địa từ trường. Một khi magnêtit bị nung cùng đất sét thì các tinh thể được ổn định. Đem nung một mẫu đồ gốm thì từ tính các tinh thể được giải phóng ra và cho phép đo được cường độ chính xác của từ trường vào thời kì đồ gốm ấy được chế tạo. Như vậy, đã có thể ước lượng rằng cường độ địa từ trường giảm đi đều đặn từ hơn 1.500 năm nay. Địa từ đảo cực sẽ không gây ra sự diệt vong hàng loạt các loài, nhưng thiết bị công nghệ sẽ bị ảnh hưởng Kết quả đo đạc do các nhà thám hiểm và các thuỷ thủ tiến hành trên toàn địa cầu đã xác nhận: Cường độ từ trường đã giảm 10% trong 150 năm. Jeremy Bioxam, nhà Địa vật lý trường Đại học Harvard thú nhận: “Thật kì lạ, nguồn của từ trường nằm tại trung tâm quả đất. Nó được sinh ra bởi khối nhân rắn phía trong được bao bọc bằng khối nhân lỏng bên ngoài gồm sắt và kền nóng chảy ở 4.0000C. Hai khối nhân này quay không cùng một tốc độ và phát ra những dòng điện gây ra các từ trường lan ra trên mặt trái đất”. Jeremy Bloxam giải thích: “Nếu có thể đột ngột cho ngừng hoạt động cái máy phát điện này, thì từ trường phải mất 15.000 năm để triệt tiêu”. Thế nhưng với vận tốc hiện nay, nó sẽ biến mất sau 1.500 năm, đấy là điều bất bình thường. Vậy, ở đây có vấn đề khác. Larry Nervitt thuộc Phòng nghiên cứu địa chất ở Canada nêu ý kiến: trong khi cực địa lý của trái đất luôn cố định theo trục quay của trái đất, thì cực từ Bắc cứ di chuyển hơn 1.000km mỗi thế kỷ với vận tốc ngày càng tăng. Năm 1970, cực từ Bắc xê dịch 10km/năm, còn bây giờ thì tăng lên thành 40km/năm. Ở thế kỷ XVIII, đã xảy ra sự bất bình thường như thế Tuy nhiên, từ trường không chỉ suy sút đi mà thôi, có những vùng mà hướng Bắc - Nam của nó không được bảo đảm. Ở thế kỷ XVIII, đã có sự bất bình thường như vậy ở miền Nam châu Phi. Trong các thế kỷ, nó dịch về phía Tây rồi hợp với cái mà ngày nay gọi là sự bất thường của Nam Đại Tây Dương. Đây không chỉ là một nơi suy yếu đơn thuần của từ trường mà còn là một khu vực mà tại đó từ trường bị lệch hướng. Vậy, điều gì đang xảy ra dưới chân chúng ta? Câu giải đáp đến từ phòng thí nghiệm của G.Gary Glatzmaier tại trường Đại học Santa Cruz (California - Mỹ) chuyên về nội từ trường các tinh tú. Năm 1995, ông đã lập ra một mô hình tin học để mô phỏng hoạt động địa từ của khối nhân trái đất. Sau nhiều tuần lễ tính toán, kết quả thật đáng kinh ngạc, từ trường của hành tinh chúng ta có thể bị đảo ngược. Do nhiều hiện tượng phức tạp, các cực có thể tự dời chỗ: cực Nam thành cực Bắc và ngược lại. Hiện tượng bất thường của từ trường càng tăng, cực Bắc di động và sự suy yếu quá nhanh của từ trường chỉ là các bước đầu của một cuộc đảo lộn hoán vị các cực. Tuy nhiên, hiện tượng này xuất hiện không phải là lần đầu tiên. Các dòng nham thạch tích tụ từ nhiều triệu năm chính là những kho lưu trữ đích thực của từ trường(2). Các tinh thể hình kim li ti của khoáng magnêtit tác động như những kim la bàn nhỏ và sắp hàng trên từ trường, ghi cường độ và định hướng của nó trong nham thạch đã nguội lạnh. Như thế, các nhà khảo cổ từ học đã xác định được rằng từ trường trái đất đã bị đảo ngược 300 lần trong 200 triệu năm lại đây. Họ đã nhận thấy từ trường suy yếu mạnh trước khi đảo ngược. Đây cũng là thời chúng ta đang sống hiện nay. Các hoán vị này xảy ra trung bình cứ 100.000 hoặc 200.000 năm một lần. Lần gần nhất có tên là “Cuộc đảo cực Brunhes - Mataya” đã từ 780.000 năm, cuộc tiếp theo sẽ đến rất muộn, đấy là nhận xét của Peter Olson, nhà Địa vật lí trường Đại học Johns Hopkins. Vậy vấn đề không phải là cần biết có xảy ra một lần nữa hay không mà bao giờ nó sẽ xảy ra. Sau ngàn năm nữa, có thể muộn, có thể nhanh hơn, từ trường sẽ biến mất hoàn toàn trong ít nhất 1.000 năm với những hậu quả nghiêm trọng trước khi phục hồi dần. Tất cả các loài vật di trú sẽ bị mất phương hướng Chưa phải vì thế mà đã đến ngày tận thế, bởi khí quyển còn bảo vệ chúng ta khỏi các tác động độc hại của các bức xạ. Tổ tiên chúng ta - người Homo erectus đã được mà chúng ta tồn tại ngày nay là một minh chứng. Nhưng tất cả cuộc sống trên trái đất sẽ bị tác động. Đầu tiên là các động vật có khả năng thu nhận từ, nghĩa là có thể tri giác từ trường. Các loại di trú: rùa, chim chóc, cá voi, cá mập... sẽ bị ảnh hưởng nặng nhất. Tuy rất hiểm nguy cho các loài, nhưng không gây ra một cuộc diệt vong quy mô. Các nhà khoa học chưa bao giờ phát hiện được mối liên hệ nào giữa hiện tượng đảo cực từ với sự tiêu diệt hàng loạt các loài sinh vật. Nhưng đối với nền văn minh công nghiệp của chúng ta thì không phải như vậy. Khá lâu trước hiện tượng đảo cực, các trận bão từ sẽ phá hỏng mọi vệ tinh của chúng ta và ion hoá khí quyển. Thế là hết thời của hệ vệ tinh định vị toàn cầu (GPS), điện thoại di động toàn cầu... Vì vậy, tốt nhất là cần chuẩn bị đón trước sự kiện này! Tổ chức vũ trụ châu Âu năm 2012 sẽ tung ra cuộc khảo sát Swarm. Ba vệ tinh của nó được trang bị các thiết kế siêu nhạy sẽ cung cấp một bản đồ chính xác về sự tiến hoá của từ quyển nhằm mục đích biết được chính xác thời điểm của sự đảo lộn các cực từ trường trái đất./. Chú thích (1) Trên quĩ đạo ở độ cao 1.000m, kính thiên văn vũ trụ Corot đo thông lượng proton từ mặt trời. Kĩ thuật này xác định được các vùng xung quanh của hiện tượng bất thường này: Trong khu vực Nam Đại Tây Dương, các proton đi qua được bởi tại đấy từ trường yếu nhất trên hành tinh. Đối với các nhà khoa học, đấy là một bằng chứng cho thấy địa từ sắp bị đảo cực. (2) Các lớp nham thạch kế tiếp nhau của núi lửa Kilauea (Hawai) được cấu tạo rối rắm như là dương xỉ (millefeuilles). Các nhà Địa vật lí đã căn cứ vào đó để tìm ra được bằng chứng của nhiều cuộc đảo cực qua nhiều thiên niên kỉ và khẳng định bao lâu nữa sẽ xảy ra cuộc đảo cực của từ trường trái đất. ■ Hoan Châu