Trái đất quay nhanh hơn, thế giới đứng trước bước đi chưa từng có

Tốc độ quay của Trái đất bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, nhưng Mặt trăng và thủy triều đóng vai trò quan trọng. (Nguồn: NASA)

Theo dữ liệu từ Dịch vụ tham chiếu Trái đất quốc tế (IERS) và Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ, được tổng hợp bởi trang timeanddate.com, ngày 10/7 là ngày ngắn nhất trong năm 2025 cho đến nay, ngắn hơn 1,36 mili giây so với 24 giờ. Dự báo các ngày 22/7 và 5/8 cũng sẽ rất ngắn, lần lượt ngắn hơn 1,34 và 1,25 mili giây so với 24 giờ.

Độ dài của một ngày là thời gian Trái đất hoàn tất một vòng quay quanh trục của nó, trung bình là 24 giờ hoặc 86.400 giây. Tuy nhiên trên thực tế, mỗi vòng quay có độ dài hơi khác nhau do nhiều yếu tố, như lực hút của Mặt trăng, sự thay đổi mùa trong khí quyển và ảnh hưởng từ lõi lỏng của Trái đất. Kết quả là, mỗi vòng quay thường chênh lệch vài mili giây so với 86.400 giây, mức chênh lệch này không ảnh hưởng đến cuộc sống hằng ngày.

Tuy nhiên, về lâu dài, sự chênh lệch này có thể ảnh hưởng đến máy tính, vệ tinh và viễn thông, đó là lý do vì sao ngay cả những sai lệch nhỏ nhất cũng được theo dõi bằng đồng hồ nguyên tử được đưa vào sử dụng từ năm 1955. Một số chuyên gia cho rằng, điều này có thể dẫn đến một kịch bản tương tự vấn đề Y2K từng đe dọa làm tê liệt nền văn minh hiện đại.

Đồng hồ nguyên tử đếm số dao động của nguyên tử trong một buồng chân không để tính chính xác từng giây trong 24 giờ. Thời gian này được gọi là UTC, dựa trên khoảng 450 đồng hồ nguyên tử và là tiêu chuẩn thời gian toàn cầu, tất cả điện thoại và máy tính đều đồng bộ theo chuẩn này.

Các nhà thiên văn học cũng theo dõi vòng quay của Trái đất, ví dụ bằng vệ tinh so sánh vị trí hành tinh với các ngôi sao cố định và phát hiện sự khác biệt nhỏ giữa thời gian của đồng hồ nguyên tử và thời gian Trái đất hoàn tất một vòng quay thực tế. Ngày 5/7/2024, Trái đất trải qua ngày ngắn nhất từng được ghi nhận kể từ khi có đồng hồ nguyên tử, ngắn hơn 1,66 mili giây so với 24 giờ.

Theo ông Duncan Agnew, Giáo sư danh dự địa vật lý tại Viện Hải dương học Scripps, Đại học California, San Diego (Mỹ), ngày đang có xu hướng ngắn hơn kể từ năm 1972. Nhưng có biến động. Nó giống như theo dõi thị trường chứng khoán. Có xu hướng dài hạn và có những đỉnh - đáy ngắn hạn”, GS. Duncan Agnew nói.

Năm 1972, sau nhiều thập kỷ quay chậm, độ lệch giữa thời gian Trái đất và đồng hồ nguyên tử lớn đến mức IERS buộc phải thêm “giây nhuận” vào UTC. Điều này tương tự như năm nhuận, khi thêm một ngày vào tháng Hai mỗi 4 năm để điều chỉnh chênh lệch giữa lịch Gregory và quỹ đạo thật của Trái đất quanh Mặt trời.

Từ năm 1972 đến nay đã có tổng cộng 27 giây nhuận được thêm vào UTC, nhưng tốc độ thêm đang chậm lại do Trái đất quay nhanh hơn. Thập niên 1970 có tới 9 giây nhuận được thêm vào, nhưng từ năm 2016 đến nay chưa có giây nào.

Năm 2022, Hội nghị Toàn thể về Cân đo (CGPM) đã bỏ phiếu loại bỏ giây nhuận vào năm 2035, đồng nghĩa có thể sẽ không còn giây nhuận nào được thêm nữa. Nhưng nếu Trái đất tiếp tục quay nhanh hơn trong vài năm tới, theo Agnew, có thể sẽ phải bỏ đi một giây khỏi UTC. “Chưa từng có giây nhuận âm nào, nhưng khả năng có một giây nhuận âm từ nay đến 2035 là khoảng 40%”.

Vì sao Trái đất quay nhanh hơn?

Theo Giáo sư Agnew, những thay đổi ngắn hạn nhất trong vòng quay Trái đất đến từ Mặt trăng và thủy triều. Trái đất quay chậm hơn khi Mặt trăng ở xích đạo và nhanh hơn khi nó ở vĩ độ cao hơn. Hiệu ứng này cộng hưởng với việc Trái đất thường quay nhanh hơn vào mùa hè - do khí quyển giảm tốc vì thay đổi mùa, như dòng tia (jet stream) dịch chuyển.

Theo luật bảo toàn động lượng góc, nếu khí quyển chậm lại thì phần còn lại của Trái đất phải quay nhanh hơn. Trong 50 năm qua, lõi lỏng của Trái đất cũng chậm lại, khiến phần Trái đất rắn quanh nó tăng tốc.

Bằng cách phân tích sự kết hợp của các yếu tố này, các nhà khoa học có thể dự đoán ngày nào sẽ đặc biệt ngắn. “Những dao động này có mối tương quan ngắn hạn”, theo nhà vật lý và thành viên Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) Judah Levine.

Dù một ngày ngắn hơn không tạo khác biệt rõ rệt, chuyên gia Levine cho biết xu hướng gần đây đang làm tăng khả năng cần đến giây nhuận âm. “Khi hệ thống giây nhuận được thiết lập năm 1972, không ai nghĩ đến chuyện phải giảm đi một giây. Nó chỉ được thêm vào tiêu chuẩn cho đầy đủ mà thôi. Ai cũng cho rằng chỉ cần cộng thêm giây, nhưng nay điều ngược lại có thể xảy ra”, chuyên gia Levine cho hay.

Việc thêm giây nhuận âm khiến các chuyên gia lo lắng, bởi ngay cả giây nhuận dương đã được thực hiện hơn 50 năm vẫn còn sai sót. Do nhiều công nghệ nền tảng dựa vào thời gian như viễn thông, giao dịch tài chính, lưới điện, vệ tinh GPS, khả năng xuất hiện giây nhuận âm được Levine ví như vấn đề Y2K: thời điểm khi thế giới lo sợ máy tính không thể xử lý ngày chuyển từ ‘99’ sang ‘00’.

Nghiên cứu của Giáo sư Agnew công bố trên tạp chí Nature cho thấy, băng tan ở Nam Cực và Greenland lan ra đại dương đã làm giảm tốc độ quay.

“Nếu băng không tan, nếu không có hiện tượng nóng lên toàn cầu, chúng ta đã phải đối mặt với giây nhuận âm rồi”, Giáo sư Agnew chia sẻ. Theo NASA, băng tan từ Greenland và Nam Cực đã đóng góp 1/3 mực nước biển tăng toàn cầu từ năm 1993.

Sự thay đổi khối lượng do băng tan không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ quay mà còn đến trục quay của Trái đất, theo nghiên cứu do chuyên gia Benedikt Soja (Trường Bách khoa Liên bang Thụy Sỹ) dẫn đầu. Nếu hiện tượng ấm lên tiếp diễn, ảnh hưởng của khí hậu có thể vượt qua cả ảnh hưởng từ Mặt trăng vốn là yếu tố kiểm soát vòng quay Trái đất suốt hàng tỷ năm.

Hiện tại, việc có thêm thời gian chuẩn bị là điều tích cực, do tính bất định trong dự đoán dài hạn về hành vi quay của Trái đất. “Tôi nghĩ việc quay nhanh hơn vẫn nằm trong mức dao động tự nhiên. Có thể vài năm tới chúng ta sẽ lại thấy tình hình đảo chiều. Theo trực giác, tôi nghĩ Trái đất sẽ quay chậm lại, nhưng không thể chắc chắn được”, chuyên gia Soja nói.