Một ngày dài hơn: biến đổi khí hậu đang chạm vào trục quay Trái Đất
Hiện tượng “Trái Đất quay chậm” là quá trình tốc độ tự quay của hành tinh giảm dần vì khối lượng trên bề mặt bị phân bố lại do băng tan, mực nước biển dâng và nước ngầm suy giảm, khiến độ dài ngày tăng lên từng phần nghìn giây, phản ánh tác động vật lý trực tiếp của biến đổi khí hậu lên chuyển động quay và trục quay của Trái Đất. Đây không phải chi tiết phụ trong sách giáo khoa, mà là lời nhắc rằng chúng ta đang can thiệp vào những thuộc tính tưởng như bất biến của hành tinh. Các nhà khoa học đã phát hiện thời gian một ngày đang tăng lên vì tốc độ quay giảm dần, và nguyên nhân không chỉ nằm trong lõi hay lớp phủ, mà còn nằm ở cách chúng ta làm nóng khí hậu và hút cạn nguồn nước.
Khối lượng Trái Đất dịch chuyển: từ băng tan, nước ngầm đến mực biển dâng
Trái Đất không phải khối cầu rắn, bất động; khối lượng của hành tinh liên tục dịch chuyển theo nước, khí hậu và hoạt động bên trong lòng đất. Khi băng trên đất liền tan, nước chảy ra đại dương, làm thay đổi phân bố khối lượng giữa các khu vực; cùng lúc, việc khai thác nước ngầm vượt quá khả năng bổ sung từ mưa phá vỡ cân bằng khối lượng này. Nghiên cứu được NASA tài trợ cho thấy băng tan, mực nước biển dâng và nguồn nước ngầm suy giảm đang làm thay đổi sự phân bố khối lượng trên Trái Đất, khiến hành tinh quay chậm hơn và độ dài của một ngày tăng lên. Theo dữ liệu hơn 120 năm, khoảng 90% biến động chuyển động cực liên quan đến nước ngầm, chỏm băng, sông băng và mực nước biển, phần còn lại chủ yếu đến từ thay đổi bên trong Trái Đất.
Bảo toàn momen động lượng: vì sao băng tan làm Trái Đất quay chậm
Về mặt vật lý, câu chuyện Trái Đất quay chậm lại là bài học sống động về nguyên lý bảo toàn momen động lượng. Khi khối lượng dịch chuyển ra xa trục quay, mômen quán tính tăng và tốc độ quay phải giảm nếu không có mômen ngoại lực đáng kể. Các nhà khoa học liên hệ hiện tượng này với vận động viên trượt băng nghệ thuật: thu tay sát người thì xoay nhanh, dang tay ra thì chậm lại. Trái Đất vận hành theo những nguyên lý tương tự, dù cơ chế thực tế phức tạp hơn nhiều. Khi băng ở Greenland và Nam Cực tan, nước được chuyển từ vùng gần cực ra đại dương, khối lượng dịch chuyển về phía xích đạo, làm tăng mômen quán tính của hành tinh và khiến tốc độ quay giảm, kéo theo độ dài ngày tăng lên. Đây là biến đổi khí hậu vật lý theo nghĩa đen: thay đổi khí hậu kéo theo thay đổi động lực học quay của Trái Đất.
Quỹ đạo, trục quay và hình dạng: khí hậu đang tái thiết kế hành tinh
Trong khoảng 120 năm qua, trục quay của Trái Đất đã dịch chuyển khoảng 10 mét, hiện tượng này được gọi là chuyển động cực (polar motion). Một nghiên cứu cho thấy sự dịch chuyển về phía đông của trục bắt đầu từ khoảng năm 2000 có thể liên quan đến băng tan ở Greenland, Nam Cực và suy giảm nước ngầm ở khu vực Á–Âu. Bên cạnh việc tái định hình khí hậu, giới khoa học ghi nhận nhiều bằng chứng cho thấy biến đổi khí hậu đang tác động đến những đặc tính nền tảng nhất của hành tinh, gồm trục quay, tốc độ tự quay và trường hấp dẫn. Nghiên cứu khác chỉ ra các dải băng vùng cực co hẹp, mất khối lượng, giải phóng áp lực lên bề mặt rắn khiến lớp vỏ nâng lên, trong khi khối lượng nước tan dồn về xích đạo gây sụt lún cơ học. Bề mặt rắn vì thế ngày càng tròn hơn, cho thấy khối lượng Trái Đất đang tái phân bố theo cách có thể đo được từng milimet.
Độ dài ngày tăng: con số nhỏ, thông điệp lớn
Các nhà khoa học phát hiện thời gian một ngày trên Trái Đất đang tăng lên do tốc độ quay giảm dần. Từ năm 2000 đến 2018, những thay đổi liên quan đến băng và nước ngầm khiến độ dài một ngày tăng với tốc độ tương đương 1,33 mili giây mỗi thế kỷ, nhanh hơn bất kỳ giai đoạn nào trong thế kỷ trước. Về mặt trải nghiệm, không ai có thể cảm nhận thêm 1,33 mili giây, nhưng về mặt ý nghĩa, đây là dấu vết rõ ràng cho thấy hoạt động của con người đang chạm vào nhịp quay cơ bản của hành tinh. Theo một nhà địa vật lý tham gia các nghiên cứu, những biến đổi khí hậu trên bề mặt, dù do con người hay tự nhiên, đều có thể tác động mạnh đến chuyển động quay của Trái Đất. Tương lai của hiện tượng này phụ thuộc một phần vào cách nhân loại kiểm soát khí thải gây biến đổi khí hậu trong các thập niên tới. Nếu chúng ta tiếp tục đẩy nhanh băng tan và cạn kiệt nước ngầm, câu chuyện “độ dài ngày tăng” sẽ là lời nhắc dai dẳng về cái giá vật lý của sự thờ ơ.
