Khám phá từ trường bí ẩn của các đại dương

Có lẽ chúng ta đều đã quen thuộc với từ trường sinh ra từ phần lõi kim loại của Trái đất – vốn rất mạnh mẽ, nhưng ít ai biết về từ trường của các đại dương. Vì vậy, Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) đã phóng 3 tàu vũ trụ vào năm 2013 – với tên gọi chung là Swarm – để tìm hiểu thêm về từ trường bí ẩn này. Các kết quả nghiên cứu, cùng với sản phẩm là tấm bản đồ kỹ thuật số 3D được vẽ, đã đem lại một cái nhìn mới về cách mà tấm chắn từ trường – có tác dụng bảo vệ giống như kén tằm – sinh ra, vận hành và biến đổi theo thời gian.

Từ trường được sinh ra từ phần lõi kim loại, lớp đá trong và lớp phủ bên trên vỏ Trái Đất, … giúp bảo vệ hành tinh khỏi tác hại của những luồng hạt tích điện – còn gọi là gió mặt trời. Nếu không bị từ trường làm cho chệch hướng, các hạt này sẽ làm nhiễu đường bay của các vệ tinh, máy bay, thậm chí gây nguy hại với hệ thống các lưới điện – hai nhà vật lý Philly Livermore và Jon Mound tới từ Đại học Leeds (Anh) viết như vậy trong bài báo trên The Conversation. Đó là còn chưa liệt kê những tác động tiêu cực của bức xạ đến sức khỏe con người.

Nhằm đưa ra những lý giải rõ ràng hơn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu với độ chính xác cao từ Swarm để ghi lại ảnh hưởng của dòng chảy. Mặc dù từ trường sinh ra từ các đại dương là rất nhỏ, nhưng lại đóng góp quan trọng vào từ trường chung của Trái Đất. Bởi vì muối trong nước biển có thể dẫn điện, và các dòng chảy di chuyển theo chu kỳ, lúc lên lúc xuống, cho nên khi thủy triều lên, chính dòng nước mặn này đã sinh ra từ trường.

“Nhờ có Swarm, chúng tôi đã đo được tín hiệu từ tính của thủy triều, từ trên bề mặt xuống đến đáy đại dương. Điều này quả thực mới mẻ và mang lại một bức tranh toàn cảnh về sự di chuyển của các dòng chảy”, GS. Nils Olsen – chuyên gia địa chấn học tại Đại học Technical University of Denmark cho biết. Từ trường sinh ra từ biển khá yếu, cường độ đo được vào quãng 2 – 2,5 nanostela (tính từ độ cao của vệ tinh so với mực nước biển), yếu hơn gần 20.000 lần so với từ trường phát ra từ lòng đất – ông nói với BBC News.

Việc phân tích các dữ liệu mới sẽ mang lại cho các nhà khoa học một cái nhìn sâu sắc hơn về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với các đại dương. Olsen lưu ý: “Vì biển hấp thụ nhiệt trong không khí, cho nên việc theo dõi cách thức nhiệt được phân bố và tích trữ, đặc biệt ở dưới tầng sâu, có vai trò cực kỳ quan trọng trong hiểu biết của chúng ta về biến đổi khí hậu.”

Nghiên cứu trên đây là khám phá mới nhất liên quan đến từ trường Trái Đất nhờ dữ liệu thu được từ Swarm. Trong năm ngoái, các nhà khoa học cũng tuyên bố: ba vệ tinh này đã giúp họ vẽ bản đồ tín hiệu từ tính phát ra từ lớp vỏ ngoài của Trái Đất – thường được biết đến với cái “thạch quyển” (lithosphere)

Mặc dù nghiên cứu của nhóm Nils Olsen vẫn chưa được công bố trên các tạp chí chuyên ngành, nhưng nội dung của nó đã được trình bày vào hôm 10/04/2018 tại một hội nghị của Liên minh Khoa học Châu Âu ở Vienna (Áo).