Chúng ta thường biết tới các dòng khí hẹp với vận tốc cao (jet stream) trong khí quyển Trái Đất. Mới đây, nhờ có nghiên cứu từ trường của ESA, các nhà khoa học đã khám phá ra một thứ tương tự ở sâu dưới bề mặt Trái Đất, và nó đang tiếp tục tăng tốc.
Được phóng lên quỹ đạo năm 2013, bộ ba vệ tinh Swarm được sử dụng để đo và phân loại các từ trường khác nhau trong lõi, lớp giữa, lớp vỏ, đại dương, tầng điện ly và từ quyển của Trái Đất.
Tất cả những tín hiệu từ trường này cùng bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ và các hạt mạng điện lao vào Trái Đất theo gió Mặt Trời.
Đo từ trường là một trong số ít cách để có thể nhìn sâu vào hành tinh chúng ta. Chris Finlay ở Đại học công nghệ Đan Mạch nhấn mạnh: "Chúng ta biết về lõi của Mặt Trời còn rõ hơn lõi của Trái Đất, vì Mặt Trời không dùng lớp đá dày tới 3.000km để che giấu nó."
Từ trường tồn tại bởi một đại dương sắt lỏng cực nóng chảy xoáy tạo thành lớp ngoài của lõi hành tinh. Giống như hệ thống truyền động quay để phát điện cho đèn của xe đạp, khối sắt này gây ra dòng điện, và do đó gây ra sự biến đổi liên tục của từ trường.
Theo dõi sự biến động của từ trường giúp các nhà nghiên cứu biết về chuyển động của sắt trong lõi Trái Đất.
Những phép đo chính xác được thực hiện bởi các vệ tinh Swarm cho phép bóc tách rõ các nguồn từ khác nhau, qua đó xác định được rõ hơn nhiều sự tham gia của từ trường trong lõi hành tinh.
Một bài báo mới công bố trên tạp chí Địa khoa học tự nhiên đã mô tả rõ các phép đo của Swarm dẫn tới việc khám phá ra dòng chảy vận tốc cao trong lõi như thế nào.
Phil Livermore ở Đại học Leeds (Anh) đồng thời là tác giả chính của bài báo cho biết: "Nhờ có các vệ tinh này chúng tôi đã có được những cái nhìn mới vào cơ chế của lõi Trái Đất và đây là lần đầu tiên một dòng chảy vận tốc cao được phát hiện. Không chỉ thế, chúng tôi còn biết vì sao nó ở đó."
Có một khu vực quan trọng đối với việc quan sát nằm gần ngay dưới Alaska và Siberia. Livermore giải thích: "Những khu vực này như những điểm sáng trong từ trường và khiến cho việc theo dõi sự biến động từ trường trở nên dễ dàng hơn."
Swarm hé lộ rằng những biến động này thực ra là do một dòng chảy hẹp di chuyển hơn 40.km mỗi năm - nhanh gấp 3 lần vận tốc quay thông thường của lõi ngoài và gấp hàng trăm nghìn lần vận tốc dịch chuyển của các mảng kiến tạo của Trái Đất.
"Chúng tôi có thể giải thích điều này là sự tăng tốc của một dòng chảy bao quanh vùng cực, giống như dòng khí trong khí quyển," Livermore nói.
Vậy, điều gì đã gây ra dòng chảy này và vì sao nó tăng tốc nhanh như vậy?
Dòng chảy đi dọc theo ranh giới giữa hai vùng khác nhau của lõi. Khi vật chất ở lõi lỏng di chuyển về phía ranh giới này từ cả hai phía, chúng bị dồn nén và đầy sang một phía tạo thành dòng chảy.
"Tất nhiên, bạn cần một lực để di chuyển khối vật chất lỏng này về phía ranh giới đó," Giáo sư Rainer Hollerbach ở Đại học Leeds nói. "Điều này có thể gây ra bởi sự nổi lên của vật chất, hoặc nhiều khả năng hơn là sự biến đổi từ trường trong lõi."
Điều gì sẽ xảy ra tiếp theo, nhóm nghiên cứu Swarm vẫn đang theo dõi và chờ đợi.
Rune Floberghagen, điều hành nhiệm vụ Swarm của ESA, bổ sung: "Rất có thể sẽ có nhiều ngạc nhiên hơn nữa. Từ trường luôn thay đổi, và điều đó thậm chí có thể làm dòng chảy đổi hướng. Khám phá này là một trong những phát hiện đầu tiên vào sâu trong Trái Đất được thực hiện bởi Swarm. Với độ rõ nét ngoài cả kì vọng nay đã có được, đây thực sự là điều thú vị, chúng tôi hoàn toàn không biết điều gì tiếp theo sẽ được khám phá về hành tinh của chúng ta."
Bryan
Theo Space Daily
