Tại sao ngày 5 tháng 8 lại là ngày ngắn nhất năm 2025?

Trên thực tế, theo Dịch vụ Hệ thống tham chiếu và quay Trái Đất quốc tế (IERS) và Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ, ngày hôm nay, 5 tháng 8 được dự đoán sẽ ngắn hơn 1,5 mili giây so với ngày tiêu chuẩn 24 giờ.

Mặc dù sự khác biệt này quá nhỏ để con người có thể nhận thấy, nhưng nó lại là một dấu hiệu đáng lo ngại cho các nhà khoa học theo dõi và vận hành đồng hồ nguyên tử. Những dự đoán này không phải lúc nào cũng xảy ra, như ngày 22 tháng 7 được dự đoán là ngắn hơn một mili giây, nhưng dữ liệu thực tế cho thấy chỉ có 0,87 mili giây bị cắt bớt.

Mặc dù có những sai số nhỏ, mốc thời gian tính bằng mili giây đã bị phá vỡ một số lần trong năm nay, gần đây nhất là vào ngày 11 tháng 7. Những kỷ lục liên tiếp này đang dần trở nên đáng báo động.

Vòng quay của Trái Đất : Một câu chuyện dài hàng triệu năm

Độ dài một ngày trên Trái Đất không phải là một hằng số. Trái Đất mất chính xác 86.400 giây để hoàn thành một vòng quay trong một ngày tiêu chuẩn. Tuy nhiên, trong lịch sử Trái Đất , độ dài của một ngày đã thay đổi đáng kể. Theo nhiều phép tính khác nhau, số ngày Trái Đất quay quanh Mặt Trời trong quá khứ dao động từ khoảng 490 đến 372 ngày.

Sự quay của Trái Đất chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố lớn nhất và ổn định nhất khiến Trái Đất quay chậm lại theo thời gian chính là Mặt Trăng đang di chuyển ra xa Trái Đất. Sự tương tác hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng tạo ra hiệu ứng thủy triều, làm tiêu hao năng lượng quay của Trái Đất , khiến ngày dài ra với tốc độ khoảng 1,8 mili giây mỗi thế kỷ. Đây là một quá trình tự nhiên, diễn ra trong hàng triệu năm, và các nhà khoa học đã nắm bắt được quy luật này từ lâu.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã theo dõi chính xác độ dài ngày của Trái Đất bằng đồng hồ nguyên tử. Thông thường, thỉnh thoảng có thể thêm một "giây nhuận" để tính đến sự chậm lại của Trái Đất . Ví dụ, điều này rất quan trọng để duy trì hoạt động của GPS. Tuy nhiên, kể từ năm 2020, điều ngược lại đã xảy ra: tốc độ quay của Trái Đất lại tăng tốc trở lại.

Vào năm 2020, 28 ngày ngắn nhất kể từ năm 1960 đã được ghi nhận. Hàng năm sau đó, kỷ lục về ngày ngắn nhất đã bị phá vỡ, với ngày ngắn nhất được ghi nhận cho đến nay được thiết lập vào ngày 5 tháng 7 năm 2024 - ngắn hơn 1,66 mili giây so với ngày thông thường. "Tuy nhiên, kể từ đó, Trái Đất đã phá vỡ kỷ lục cũ này mỗi năm với tốc độ khoảng nửa mili giây", nhà vật lý thiên văn Graham Jones viết cho TimeAndDate .

Lời giải thích khoa học và bí ẩn còn bỏ ngỏ

Vậy tại sao xu hướng quay chậm hơn của Trái Đất lại có vẻ đảo ngược trong những năm gần đây? Theo tạp chí Scientific American , sự quay của Trái Đất chịu ảnh hưởng của lõi và bầu khí quyển. Tạp chí này cho biết tốc độ quay của lõi Trái Đất đang chậm lại, mặc dù không rõ lý do, điều này có nghĩa là phần còn lại của hành tinh phải tăng tốc để bù đắp.

"Lõi Trái Đất là yếu tố quyết định tốc độ quay của Trái Đất trong khoảng thời gian từ 10 năm đến hàng trăm năm", Duncan Agnew, nhà địa vật lý tại Viện Hải dương học Scripps, phát biểu với tạp chí. "Lõi Trái Đất đã chậm lại trong 50 năm qua, và kết quả là Trái Đất cũng đang tăng tốc".

Theo tạp chí Scientific American , các lực khí quyển cũng khiến tốc độ quay của Trái Đất tăng nhanh vào mùa hè ở Bắc Bán Cầu. Các lực do Mặt Trăng gây ra cũng ảnh hưởng đến tốc độ quay của Trái Đất . Càng gần đường xích đạo của Trái Đất , Mặt Trăng càng có nhiều lực cản trên Trái Đất . Những ngày này được dự đoán là những ngày ngắn nhất trong năm vì Mặt Trăng ở khoảng cách xa nhất so với đường xích đạo của Trái Đất , lực cản giảm đi.

Tuy nhiên, những ngày ngắn hơn này có thể dự đoán được bởi các nhà thiên văn học. Điều khiến họ bất ngờ chính là xu hướng tăng tốc tổng thể. Kể từ năm 1972, đã có 27 giây nhuận được thêm vào để giải thích cho tốc độ quay chậm lại của Trái Đất . Nhưng kể từ năm 2016, không cần thêm một giây nhuận nào nữa, và IERS đã xác nhận rằng sẽ không có giây nhuận nào được thêm vào trong tháng 6 năm nay.

"Việc thiếu giây nhuận này không được dự đoán trước", Judah Levine, một nhà vật lý tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, đã nói với Tạp chí Discover vào năm 2021. "Trên thực tế, giả định là Trái Đất sẽ tiếp tục chậm lại và giây nhuận sẽ tiếp tục cần thiết. Và vì vậy, hiệu ứng này, kết quả này, rất đáng ngạc nhiên".

"Không ai mong đợi điều này", Leonid Zotov, chuyên gia về sự quay của Trái Đất tại Đại học Tổng hợp Moscow, nói với Timeanddate.com. "Nguyên nhân gây ra sự tăng tốc này vẫn chưa được giải thích". Ông nói thêm: "Hầu hết các nhà khoa học tin rằng có thứ gì đó bên trong Trái Đất . Các mô hình đại dương và khí quyển không giải thích được sự gia tốc lớn này".

Động đất: Yếu tố gây biến đổi vòng quay?

Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến sự quay của Trái Đất bao gồm động đất. Vào tháng 3 năm 2011, một trận động đất mạnh 9,0 độ richter đã xảy ra ngoài khơi bờ biển phía đông Nhật Bản, làm dịch chuyển trục Trái Đất và làm ngắn lại ngày trên Trái Đất .

Trận động đất này đã dịch chuyển trục của hành tinh khoảng 17 cm và có thể đã dịch chuyển hòn đảo chính khoảng 2,4 mét. Giống như những trận động đất lớn tương tự khác, nó cũng làm thay đổi tốc độ quay của Trái Đất .

"Động đất có thể thay đổi vòng quay của Trái Đất bằng cách sắp xếp lại khối lượng của Trái Đất . Đây là cách một vận động viên trượt băng đang quay làm để khiến mình quay nhanh hơn. Cô ấy di chuyển cánh tay của mình gần hơn với cơ thể, cô ấy đang di chuyển khối lượng của mình gần hơn với trục mà cô ấy đang quay", tiến sĩ Richard Gross của Phòng thí nghiệm Động cơ Phản lực của NASA giải thích với Popular Mechanics vào năm 2011. "Và động đất cũng làm điều tương tự".

Bằng cách xem xét các mô hình phân bố khối lượng của Trái Đất trước trận động đất và sử dụng các ước tính về cách đứt gãy trượt trong trận động đất, Gross đã có thể tìm ra cách phân bố khối lượng thay đổi. "Sau đó, bằng cách bảo toàn mô men động lượng, nếu tôi biết khối lượng của Trái Đất được sắp xếp lại như thế nào, thì tôi biết cách quay của Trái Đất phải thay đổi như thế nào", ông nói.

Nhìn chung, trận động đất đã làm tăng tốc độ quay của Trái Đất khoảng 1,8 micro giây (1,8 phần triệu giây). Để so sánh, trận động đất ở Indonesia năm 2004 đã làm tăng tốc độ quay của Trái Đất khoảng 2,68 micro giây.