Cực quang từng bị lạc tới vùng Cận Xích Đạo 41000 năm trước

Ảnh: Trái Đất được bao quanh bởi một quả cầu từ trường khổng lồ gọi là từ quyển. Ảnh NASA

41.000 năm trước, từ trường Trái Đất từng bị gián đoạn, có thể liên quan đến sự tuyệt chủng của loài người cổ Neanderthals.

Nếu bạn muốn chiêm ngưỡng ánh sáng đẹp tuyệt diệu của cực quang, điều bạn cần là là tới các nơi gần Bắc Cực. Nhưng với 41 000 năm trước thì điều đó không phải vậy, khi mà từ trường Trái đất bị gián đoạn khiến các cực quang đi lang thang về phía xích đạo.

Trong quá trình xáo trộn địa từ được gọi là sự kiện Laschamp hay chuyến đảo cực địa từ Laschamp, từ trường phía Bắc và Nam trên hành tinh của chúng ta suy yếu, và từ trường giảm đi một phần nhỏ so với cường độ trước đây của nó. Điều này làm giảm lực kéo từ trường thường hướng dòng các hạt năng lượng cao của mặt trời về phía Cực Bắc và Cực Nam, nơi chúng tương tác với các khí trong khí quyển để tạo nên cực quang

Các nhà khoa học đã báo cáo hôm thứ Năm (16/12) tại hội nghị thường niên, nội dung bài báo chỉ ra rằng - phải mất khoảng 1.300 năm để từ trường trở lại cường độ và độ nghiêng ban đầu, và trong thời gian đó cực quang đi lạc đến các vĩ độ gần xích đạo nơi chúng thường không bao giờ được nhìn thấy. Hội nghị Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ (AGU), được tổ chức tại New Orleans dưới hình thức trực tuyến.

Từ trường của Trái đất được sinh ra trong sự chuyển động của lõi nóng chảy của hành tinh chúng ta. Kim loại lỏng gần tâm Trái đất và sự quay của hành tinh cùng nhau tạo ra các cực từ theo hướng Bắc và Nam; đường sức từ nối các cực theo cung tròn. Chúng tạo thành một vùng bảo vệ, còn được gọi là Từ Quyển, bảo vệ hành tinh khỏi các hạt phóng xạ từ không gian. Theo NASA , từ quyển cũng bảo vệ bầu khí quyển của Trái đất khỏi bị mài mòn bởi Gió Mặt Trời, hoặc các dòng hạt do Mặt Trời thổi ra bên ngoài. 

Ở phía Trái đất đối diện trực tiếp với Mặt Trời (chịu tác động của gió Mặt trời), từ quyển bị nén xuống khoảng 6 đến 10 lần bán kính Trái Đất. Theo NASA, phía ban đêm của Trái Đất, từ quyển hướng ra ngoài không gian và có thể kéo tới dài hàng trăm lần đường kính Trái Đất. Nhưng khoảng 41.000 năm trước, sức mạnh của từ quyển giảm mạnh "xuống gần 4% giá trị hiện tại", Mukhopadhyay nói. Ông nói thêm: “Một số cuộc điều tra trong quá khứ đã dự đoán rằng từ quyển biến mất hoàn toàn vào ban ngày.


Ảnh: Cực quang hiện nay được chủ yếu quan sát được từ khu vực gần hai cực. Noppawat Tom Charoensinphon / Getty Images

Mukhopadhyay và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng một chuỗi các mô hình khác nhau để khám phá kết quả này. Đầu tiên, họ đưa dữ liệu về từ tính của hành tinh từ trầm tích đá cổ đại, cũng như dữ liệu núi lửa, vào một mô phỏng từ trường trong sự kiện Laschamp. Họ kết hợp dữ liệu này với các mô phỏng về tương tác của từ quyển với gió Mặt Trời, sau đó đưa các kết quả đó vào một mô hình khác để tính toán vị trí, hình dạng và cường độ của cực quang bằng cách phân tích các thông số của các hạt Mặt Trời tạo ra cực quang, chẳng hạn như áp suất ion, mật độ và nhiệt độ.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù từ quyển thu nhỏ lại khoảng 3,8 lần bán kính Trái đất trong sự kiện Laschamp, nó vẫn chưa bao giờ biến mất hoàn toàn. Trong thời kỳ cường độ từ trường giảm này, các cực trước đây ở vị trí bắc và nam di chuyển về phía vĩ độ xích đạo - và các cực quang theo sau chúng.

Các nghiên cứu trước đây cho rằng sự kiện Laschamps có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh sống trên Trái đất thời tiền sử bằng cách đẩy hành tinh vào một cuộc khủng hoảng môi trường và các mô hình mới gợi ý rằng kết quả như vậy là "rất có thể xảy ra", Mukhopadhyay đưa tin. Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu khác đã phát hiện ra rằng một từ quyển suy yếu sẽ dễ dàng bị gió mặt trời xuyên qua, dẫn đến tầng ozon bị phá hủy, biến động khí hậu và sự tuyệt chủng - thậm chí có thể góp phần vào sự biến mất của người Neanderthal ở châu Âu, Livescience trước đó đưa tin . 

Mặc dù phát hiện của họ không chứng minh được mối tương quan hệ quả giữa những thay đổi từ trường của Laschamp và những tác động sinh thái nghiêm trọng trên Trái Đất, nhưng các mô hình đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc cho nghiên cứu trong tương lai.

Tham khảo

Space.com: 41,000 years ago, auroras blazed near the equator