Hiện tượng lạ ở Châu Phi khiến từ trường Trái Đất sụt giảm trầm trọng

Các nhà khoa học đang phải bối rối trước một hiện tượng bất thường tại Châu Phi. Đây có thể là điềm báo cho nguy cơ đảo cực của Trái Đất.

Từ trường của Trái Đất đang trong tình trạng suy yếu một cách nghiêm trọng – và theo nghiên cứu mới đây về các hiện tượng dị thường, tình trạng kỳ lạ này xả ra là một phần của mô hình đã được duy trì trong hơn 1000 năm qua.

Từ trường của Trái Đất không chỉ giúp Trái Đất hình thành cực bắc và cực nam, nó còn bảo vệ chúng ta trước những cơn gió Mặt Trời và sự bức xạ của vũ trụ. Nhưng trường năng lượng vô hình này đang suy yếu một cách nhanh chóng khiến cho các nhà khoa học e ngại rằng các cực từ có thể bị đảo chiều.

Nghe có vẻ khó tin, nhưng hiện tượng này trên thực tế đã xảy ra trong chiều dài lịch sử Trái Đất, lần gần đây nhất là vào khoảng 780.000 năm trước, cho dù nó đã kết thúc trong khoảng 40.000 năm sau đó.

Quá trình này diễn ra một cách từ từ, các cực đảo chiều một cách từ từ trong suốt hàng ngàn năm. Không ai có thể biết chắc được rằng liệu một sự đảo chiều khác có sắp xảy ra hay không, một trong những lý do là chúng ta còn thiếu dữ liệu cứng.

Khu vực mà các nhà khoa học quan tâm nhất vào thời điểm này được gọi là Vùng dị thường Nam Đại tây dương (South Atlantic Anomaly – SAA), đây là một vùng từ trường rộng lớn trải dài từ Chilê đến Zimbabwe. Khi từ trường đang trong tình trạng yếu, sẽ rất nguy hiểm cho các vệ tinh của Trái Đất, bởi vì bức xạ bổ sung mà nó xuyên qua có thể phá vỡ các điện tử của chúng.

Nhà vật lí Vincent Hare của trường đại học Rochester tại New York cho biết: “Chúng ta đã biết từ lâu rằng từ trường đã thay đổi, nhưng chúng ta không thực sự biết được rằng liệu điều này có là bất thường với vùng này trong khoảng thời gian dài hơn hay không hay đây cũng chỉ là một hiện tượng bình thường mà thôi”.

Một trong những lý do khiến các nhà khoa học không biết nhiều về lịch sử từ trường của vùng Trái Đất này là do thiếu dữ liệu về địa cực hay những dấu hiệu vật lý của từ tính Trái Đất trong quá khứ, thứ mà được bảo tồn trong các di tích khảo cổ từ các thời đại đã qua.

Một trong những thời đại ấy là thời đại của một nhóm người Châu Phi cổ đại sống ở Thung lũng sông Limpopo giáp với Zimbabwe – Nam Phi và Botswana, đây là những vùng nằm trong Khu vực Đại Tây Dương ngày nay.

Khoảng 1.000 năm trước, những người Bantu này đã cử hành các nghi lễ phức tạp khi gặp phải những khó khăn trong vấn đề môi trường khí hậu.

Trong những thời kỳ hạn hán, họ sẽ đốt những túp lều bằng đất sét và các thùng ngũ cốc của họ trong một nghi lễ thiêng liêng để cầu mưa. Họ không biết rằng mình để lại những dấu tích khoa học cho các nhà nghiên cứu hàng thế kỷ sau đó.

Ông John Tarduno – nhà nghiên cứu địa vật lý giải thích: “Khi đốt đất sét ở nhiệt độ rất cao, thực ra bạn cũng giúp làm ổn định các khoáng chất có tính chất từ và khi chúng nguội trờ lại từ những nhiệt độ rất cao, chúng sẽ cố định trong phạm vi từ trường Trái Đất”.

Như vậy, việc phân tích các đồ tạo tác cổ xưa còn sót lại qua những vụ cháy này cho thấy nhiều điều hơn là những hoạt động văn hoá của tổ tiên người Nam Phi ngày nay.

Tarduno cho biết: “Chúng tôi đang tìm kiếm các hành vi bất thường có tính định kỳ vì chúng tôi nghĩ rằng đó chính là những gì đang diễn ra ngày hôm nay và cũng là nguyên nhân gây ra sự dị thường tại Nam Đại Tây Dương. Chúng tôi tìm thấy bằng chứng cho thấy những dị thường này đã xảy ra trong quá khứ và điều này giúp chúng ta hiểu được những thay đổi hiện tại của từ trường”.

Giống như việc “chiếc la bàn đông lạnh lập tức ngay sau khi đốt”, các đồ tạo tác cho thấy sự suy yếu của từ trường tại Vùng dị thường Nam Đại tây dương không phải là một hiện tượng cá biệt của lịch sử.

Những biến động tương tự xảy ra trong những năm 400-450, 700-750, và 1225-1550 sau Công nguyên – và thực tế là có một mô hình cho chúng ta biết rằng vị trí của Vùng dị thường Nam Đại tây dương không phải là một sự ngẫu nhiên của địa lý.

Tarduno cho biết thêm: “Chúng tôi đang có bằng chứng đáng thuyết phục cho thấy có một điều gì đó không bình thường ở ranh giới giữa lớp lõi và lớp phủ (điểm gián đoạn Gutenberg) ở châu Phi có thể có ảnh hưởng nghiêm trọng đến từ trường toàn cầu”.

Sự suy yếu hiện nay trong từ trường của Trái Đất – đã và đang diễn ra trong khoảng 160 năm qua được cho là gây ra bởi một hồ chứa đá rộng lớn có tên ‘African Large Low Shear Velocity Province’ (những khối đá nóng chảy khổng lồ từ sâu trong lòng đất trồi lên dẫn tới sự hình thành của châu Phi) nơi nằm ở độ sâu khoảng 2.900 km dưới lục địa châu Phi.

Các nhà nghiên cứu giải thích trong cuộc hội thoại vào năm 2017: “Đó là một đặc điểm đáng để nghiên cứu đã có tuổi đời lên đến hàng chục triệu năm. Trong khi kéo dài qua hàng ngàn cây số, các ranh giới của nó rất sắc cạnh”.

Khu vực dày đặc này tồn tại giữa chất lỏng nóng của lõi bên ngoài Trái Đất và lớp vỏ cứng mát hơn mà bằng cách nào đó chúng gây nhiễu loạn lớp sắt giúp tạo ra từ trường của Trái Đất.

Như các nhà nghiên cứu giải thích, chúng ta vẫn thường cho rằng sự đảo ngược cực có thể bắt đầu ở bất cứ nơi nào trong lớp lõi nhưng những phát hiện mới nhất cho thấy sự biến đổi của từ trường này gắn liền với các hiện tượng ở một số nơi đặc biệt trong ranh giới giữa lớp vỏ và lớp lõi.

Nếu họ đúng thì chúng ta đã tìm ra được một mảnh ghép lớn cho câu hỏi từ lâu chưa có lời giải, tất cả là nhờ vào một nghi lễ đốt đất sét cách đây hàng thiên niên kỷ. Điều này có ý nghĩa cho tương lai, tuy nhiên, chưa ai hoàn toàn chắc chắn về nó cả.

Hare nói: “Giờ đây chúng ta đã biết hành vi bất thường này xảy ra ít nhất hai lần trong vòng 160 năm qua và là một phần của một mô hình dài hạn lớn hơn. Tuy nhiên, còn quá sớm để nói chắc chắn liệu hành vi này có dẫn đến sự đảo chiều hoàn toàn hay không”.

Theo ĐKN