Tại sao Trái đất lại quay?
Để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải nhìn lại thời điểm bắt đầu hình thành hệ mặt trời. Lúc đầu, hệ mặt trời chỉ gồm một đám mây bụi khí lớn. Khi đám mây bắt đầu trĩu xuống, nó san phẳng thành một chiếc đĩa khổng lồ với một phần lồi ở trung tâm, và từ đó hình thành nên mặt trời.
Khi các hành tinh và thiên thể (sao chổi, tiểu hành tinh và mặt trăng) bắt đầu được hình thành bên ngoài chiếc đĩa, và động lượng góc tổng thể của đĩa hình thành hành tinh cần được bảo toàn. Do đó, những thiên thể này cũng xoay vòng nhờ sự chuyển động chung của hệ mặt trời.
Do không có bất kỳ lực bất cân đối, quán tính của Mặt trời và các hành tinh giúp duy trì hiện tượng quay trong hàng tỷ năm. Hơn nữa, các hành tinh sẽ tiếp tục quay trong hàng tỷ năm tới cho đến khi va chạm với một số vật thể khác.
Hệ quả của việc Trái đất quay
Tốc độ quay đều liên tục của Trái đất rất hữu ích đối với cuộc sống. Nó duy trì nhiệt độ môi trường Trái đất, vì hầu hết bề mặt được chiếu ánh sáng mặt trời vào ban ngày trong một khoảng thời gian nhất định và rồi chìm trong bóng tối vào ban đêm.
Bầu khí quyển bị tác động bởi lực kéo hướng về Trái đất do chuyển động quay (cùng với lực hấp dẫn của hành tinh) và được duy trì một khoảng cách thích hợp từ bề mặt Trái đất. Thủy triều, hiện tượng lên xuống hàng ngày của mực nước biển là kết quả của việc Trái đất quay trên chính trục của mình và tác động của trọng lực của cả Trái đất và Mặt trăng.
Hiện tượng quay còn làm lệch hướng không khí và dòng hải lưu. Trái đất quay nhanh hơn nhiều so với chuyển động của gió hoặc dòng chảy, dẫn đến lực Coriolis (hiện tượng lệch quĩ đạo do một loại lực quán tính gây ra) làm lệch hướng và thay đổi hướng gió, tạo ra các khu vực áp suất cao và áp suất thấp trên bề mặt Trái đất.
Hiện tượng Chandler Wobble (biến động xoay)
Chandler Wobble là sự chuyển động ở cực Trái đất với tốc độ 0,7 giây cung – đơn vị đo góc của một vật thể (1 độ = 60 phút cung; 1 phút giây cung) trong khoảng 14 tháng.
Hiện tượng này được cho là chủ yếu được gây ra bởi sự cộng hưởng tự nhiên bên trong Trái đất do sự phân bố khối lượng Trái đất chi tiết và đa dạng trên bề mặt, cấu trúc bên trong, đại dương và bầu khí quyển của hành tinh.
Chuyện gì xảy ra nếu Trái đất xoay nhanh hơn?
- Mất trọng lực
Hiện tại, nếu bạn nặng khoảng 150 pound (tầm 68kg) tại Vòng Bắc Cực, cân nặng của bạn có thể giảm xuống còn 149 pound (khoảng 67,5kg) tại xích đạo. Đó là nhờ lực ly tâm được tạo ra do khu vực xích đạo phải quay nhanh hơn so với các cực thì mới đi hết được một vòng Trái đất. Nếu tăng thêm tốc độ, trọng lượng của bạn sẽ lại càng giảm.
Chuyên gia NASA Sten Odenwald tiết lộ rằng nếu đường xích đạo tăng tốc lên đến 17.641 dặm/giờ (tầm 28.390 km/giờ), lực ly tâm sẽ vượt qua lực hấp dẫn và chúng ta sẽ gần như rơi vào trạng thái không trọng lượng!
- Độ dài một ngày
Vòng quay của hành tinh chúng ta chủ yếu quyết định độ dài một ngày.
Tốc độ quay nhanh hơn dẫn đến ngày ngắn hơn, từ đó số ngày trong một năm sẽ tăng (miễn là Trái đất vẫn quay cùng với một tốc độ).
- Lũ lụt xảy đến quá nhiều
Nếu xích đạo tăng tốc độ quay, nước ở đại dương sẽ bắt đầu dồn lại.
Chỉ cần nhanh hơn 1,5 km/giờ, vùng nước xung quanh Xích đạo sẽ trở nên sâu hơn vài cen-ti-mét trong một vài ngày. Lực ly tâm sẽ kéo hàng ngàn gallon nước về phía vòng eo Trái đất.
Nhiều vùng trũng thấp trên thế giới, như Thành phố New York, Venice hay Mumbai sẽ hoàn toàn chìm trong biển nước nếu tốc độ tăng thêm vài km/giờ, dẫn đến hiện tượng hàng triệu người phải di cư khỏi quê hương.
- Tốc độ gió tăng
Chuyển động quay của Trái đất không phải là lực chính điều khiển bầu khí quyển: hiện tượng đối lưu và gió chủ yếu xảy ra do sự nóng lên không đều của bề mặt hành tinh, nhưng hiệu ứng Coriolis chính là yếu tố khiến cho các cơn gió dịch chuyển. Khi tốc độ quay của Trái đất tăng lên, các vòng đối lưu sẽ thu hẹp lại và dẫn đến bão và lốc xoáy xảy ra nhiều hơn.
Kết luận
Rõ ràng, sự gia tăng tốc độ quay của Trái đất có thể có nhiều tác động khác nhau, từ tăng hiện tượng động đất và sóng thần cho đến rút ngắn thời gian trong ngày. Mọi người có thể lơ lửng trong không trung ở trung tâm châu Phi, trong khi băng cực có thể tan chảy cực nhanh, nhấn chìm nhiều khu vực đông dân cư trên thế giới.
Tuy nhiên, chuyển động quay của Trái đất thực chất đang bị chậm lại nhờ có Mặt trăng, vì mỗi năm Mặt trăng hút một phần năng lượng từ Trái đất và rồi trôi ra xa hơn một chút. Tốc độ quay của Trái đất được ước tính là giảm khoảng 1,4 mili giây trong vòng 100 năm qua. Từ đó, sẽ mất khoảng 50.000 năm để ngày Trái đất được kéo dài hơn một giây.
Để tốc độ Trái đất tăng một cách chóng mặt, Trái đất sẽ phải bị một vật thể đủ lớn va chạm và gây ra nhiều hậu quả khác, như phá hủy lớp vỏ và tạo ra động đất lớn dễ dàng giết chết tất cả chúng ta. Hãy thở phào vì hiện tại, hành tinh của chúng ta được quay với một tốc độ phù hợp!