Trái Đất sẽ ra sao nếu khoảng cách giữa nó và Mặt trăng giảm chỉ còn một nửa?

Mặt trăng luôn di chuyển theo quỹ đạo cố định, đồng thời duy trì một khoảng cách tương đối an toàn với Trái đất.

Thế nhưng nếu giới hạn này bị phá vỡ, điều gì sẽ xảy ra?

Nếu khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng giảm chỉ còn một nửa so với hiện nay, rất nhiều hiện tượng lạ, thiên tai sẽ đến với hành tinh của chúng ta và gây ra hậu quả nghiêm trọng.

Thuỷ Triều

Trong bộ phim Bruce Almighty của Jim Carrey vào năm 2003, nhân vật Carrey bất ngờ có sức mạnh vượt trội. Anh đã sử dụng sức mạnh đó để kéo Mặt trăng đến gần Trái đất hơn nhằm thu hút người mình yêu. Sau đó, cũng ở trong phim, các cảnh quay nền hiển thị bản tin truyền hình về những trận lũ lụt lớn chưa từng có trên khắp thế giới.

Viễn cảnh do Neil Comins, nhà vật lý học tại Đại học Maine chỉ ra cũng không mấy khác biệt so với những gì xảy ra trong bộ phim.

Theo ông, nếu khoảng cách giữa mặt trăng và trái đất chỉ còn 1/2 so với hiện nay, mức thủy triều sẽ cao hơn gấp 8 lần.

Điều này xảy ra là bởi tác động lực hút của Mặt trăng với các đại dương trên Trái đất, có ảnh hưởng trực tiếp đến việc thủy triều lên xuống hàng ngày.

Hậu quả dễ thấy đó là hàng loạt các hòn đảo sẽ chìm hoàn toàn trong nước biển. Trong khi đó, những vùng ven biển đông dân cư có thể người dân sẽ không thể sinh sống được do triều cường.

Rõ ràng việc một người có được sức mạnh kéo Mặt trăng đến gần Trái đất hơn là điều rất viển vông. Tuy nhiên, nhiều người cũng tự hỏi điều gì sẽ xảy ra nếu khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng giảm chỉ còn một nửa so với hiện nay.

Động đất

Tuy nhiên, thủy triều cao hơn không phải là tác động duy nhất của việc Mặt trăng ở gần Trái đất hơn. Comins cho biết Mặt trăng cũng có tác động lên phần mặt đất của Trái đất. Ông nói: "Nếu khoảng cách giữa Mặt trăng và Trái đất chỉ còn 1/2 hiện tại, hậu quả sẽ là các làn sóng năng lượng dội qua hành tinh của chúng ta do lực hút của Mặt trăng tăng lên đột ngột".

"Lực hấp dẫn đó sẽ thực sự tác động đến vỏ Trái đất, có nghĩa là nó có thể gây ra nhiều trận động đất hơn, có thể kích hoạt nhiều vụ phun trào núi lửa hơn" - Jazmin Scarlett, nhà lịch sử và xã hội học về núi lửa tại đại học Queen Mary, London cho biết.

Lấy ví dụ, Mặt trăng Io của sao Mộc là nơi có nhiều núi lửa nhất trong Hệ Mặt trời. Núi lửa tại đây là kết quả của lực đẩy và kéo từ lực hấp dẫn của sao Mộc và 2 trong số các Mặt trăng khác của nó. Trái đất có thể gặp phải số phận tương tự nếu Mặt trăng đột nhiên ở gần chúng ta hơn.

Cùng với đó, sự thay đổi đột ngột của lớp vỏ hành tinh sẽ khiến chuyển động quay của Trái đất chậm lại theo thời gian. Điều này là do khi lực hấp dẫn của Mặt trăng kéo các đại dương thì ma sát giữa đáy đại dương và nước làm chậm tốc độ quay của Trái đất. Ngày nay, vòng quay của Trái đất chậm lại khoảng 1 phần nghìn giây mỗi thế kỷ. Nếu khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng giảm chỉ còn 1/2 so với hiện tại, vòng quay của Trái đất sẽ chậm hơn nữa.

Nếu chúng ta sống sót sau những trận động đất bất ngờ, núi lửa phun trào, thủy triều cao hơn thì con người sẽ thấy nhật thực thường xuyên hơn. Bởi lẽ Mặt trăng sẽ bao phủ một khu vực rộng lớn hơn của bầu trời và nó sẽ nhiều cơ hội hơn đi qua phía trước mặt trời từ góc nhìn của chúng ta.

Những điều kể trên nói về trường hợp khoảng cách từ Mặt trăng đến Trái đất đột ngột giảm 1/2 so với hiện tại. Vậy điều gì sẽ xảy ra khi Mặt trăng từ từ chuyển độ theo đường xoắn ốc về phía Trái đất?

Ngày và đêm dài hơn

Theo Jazmin Scarlett, trong trường hợp đó, lớp vỏ Trái đất và thủy triều của hành tinh sẽ dịch chuyển dần dần và đó là hy vọng cho phép sự sống điều chỉnh trước những thay đổi.

Bên cạnh hàng loạt thiên tai như động đất, núi lửa, sóng thần... chúng ta còn cảm nhận rõ hơn sự thay đổi của không gian và thời gian nếu khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng chỉ còn một nửa.

Theo đó, sự thay đổi đột ngột của lớp vỏ hành tinh có thể khiến chuyển động quay của Trái đất chậm lại theo thời gian.

Điều này xảy ra khi lực hấp dẫn của Mặt trăng tác động tới các đại dương, khiến ma sát giữa đáy đại dương và nước làm chậm tốc độ quay của Trái đất.

Theo ước tính, vòng quay của Trái đất có xu hướng chậm lại khoảng 1 phần nghìn giây mỗi thế kỷ. Tuy nhiên khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng giảm chỉ còn 1/2 so với hiện tại, vòng quay của Trái đất sẽ chậm hơn thế, khiến ngày và đêm cùng dài hơn.

Điều này sẽ tác động trực tiếp đến khí hậu trên Trái đất theo một cách mà không ai có thể lường trước, đồng thời thúc đẩy những thay đổi tiến hóa theo nhiều hướng khác nhau.

Thí dụ như động vật sẽ phải thích nghi để học cách ẩn nấp tốt hơn vào ban đêm vì Mặt trăng sáng sẽ làm những kẻ săn mồi có thể nhìn thấy chúng rõ hơn.

Các hiện tượng như nhật thực cũng sẽ xảy ra thường xuyên hơn, vì Mặt trăng sẽ có nhiều cơ hội đi qua phía trước Mặt trời từ góc nhìn Trái đất.

Vậy thì hiện tại Mặt trăng xa trái đất thế sao vẫn có thủy triều?

Mặt trăng là thiên thể gần nhất so với Trái đất trong vũ trụ. Khoảng cách trung bình giữa Mặt trăng và Trái đất là 384.400km. Nếu như con người đi bộ từ Trái đất đến Mặt trăng thì phải mất khoảng thời gian là 9 năm. Nếu như đi phi thuyền vũ trụ thì mỗi lần đi về từ Trái đất đến mặt trăng phải mất hơn 7 ngày.

Sức hút lẫn nhau giữa Mặt trăng và Trái đất có xu hướng làm cho chúng xích lại gần nhau. Nhưng sức hút này được bù bằng lực quay ly tâm của Trái đất, cũng như của Mặt trăng, xung quanh tâm quán tính của chúng.

Ở tâm Trái đất, lực ly tâm và lực hút từ Mặt trăng bù nhau. Nhưng đây không phải là trường hợp tại một điểm nào đó trên mặt đất vì hai lực thay đổi theo chiều ngược nhau: một điểm càng xa trọng tâm của Trái đất - Mặt trăng, lực ly tâm mà nó phải chịu sẽ càng lớn, trong khi ngược lại, sức hút của Mặt trăng giảm theo khoảng cách.

Do đó, hai lực không bù nhau trên bề mặt của Trái đất và sự chênh lệch của chúng là nguồn gốc của thủy triều: ở điểm A, lực ly tâm không đủ để cân bằng với sức hút, vì vậy A có xu hướng dịch chuyển về phía Mặt trăng. Ngược lại, ở điểm B lực ly tâm lớn hơn so với lực của Mặt trăng, do đó, B có xu hướng rời xa nó. Đó là lý do trên Trái đất có hai lần thủy triều mỗi ngày.

Hiện tượng hút vi phân này tác động đến toàn bộ bề mặt của Trái đất, nhưng chỉ sự biến dạng của đại dương là dễ nhận thấy, còn vỏ Trái đất quá rắn nên hình dạng của nó khó thay đổi. Sự biến dạng này tăng lên khi Mặt trời nằm tháng hàng với Mặt trăng và Trái đất, khi ấy thêm vào hiệu ứng thủy triều riêng của nó. Chính vì vậy vào lúc trăng non và trăng tròn thủy triều là mạnh nhất.

Hàng ngày, có 2 lần thủy triều lên và 2 lần thủy triều xuống. Mỗi ngày thủy triều lại xuất hiện muộn hơn khoảng 1 giờ so với ngày hôm trước. Bởi mỗi ngày, Mặt trăng phải thực hiện một phần vòng quay luân chuyển xung quanh Trái đất nên Mặt trăng bị chênh 1 giờ mới trở lại đúng cùng một điểm cũ.

Biên đồ của thủy triều (độ chênh lệch mực nước biển khi thủy triều lên và xuống) rất khác nhau. Ở các đại dương, biên độ này là 1m, ở các biển kín và nhỏ thì ít hơn: khoảng 30cm, nhưng ở các cửa sông và eo biển có thể lên tới 17m.

Những điều thú vị về thủy triều

Trái đất quay quanh chính mình trong 24h còn mặt trăng cần đến 27,3 ngày để quay quanh Trái Đất. Dù ở bất cứ nơi nào trên trái đất, sau 24h, bạn cũng phải chờ trăng chuyển động thêm 50 phút thì mới lại thấy trăng lần nữa ở vị trí trực tiếp ngay trên đầu mình.

Trong cả 2 pha trăng mới mọc (tối, mặt trăng nằm giữa trái đất, mặt trời và được mặt trời chiếu sáng phía sau) và trăng tròn (sáng nhất, trái đất nằm giữa trăng và mặt trời), lực hấp dẫn lên trái đất là cao nhất, bằng tổng tác động của mặt trời lẫn mặt trăng. Điều này lý giải vì sao hiện tượng thủy triều có 2 thời điểm lên cao nhất là ngày trăng mới xuất hiện và ngày trăng tròn.

Khi trăng ở các pha lưỡi liềm (thấy được ) và trăng khuyết (), lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng trên trái đất sẽ tạo thành một góc 45 độ. Khi tổng lực này đạt mức cao nhất, trái đất đang ở một vị trí nào đó giữa mặt trăng và mặt trời.

Thời gian để trái đất di chuyển tới vị trí này có thể nhanh hơn hoặc chậm hơn vài giờ so với khi mặt trăng lên cao nhất trên bầu trời. Vì vậy thủy triều dâng cao nhất sẽ xảy ra trước hoặc sau khi mặt trăng ở vị trí cao nhất trên trời.

Thủy triều cạn là thủy triều yếu nhất, xảy ra khi mặt trăng đang ở pha hay phần tư đầu tiên hoặc cuối cùng (thấy được ), là lúc lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng lên trái đất tạo thành góc 90 độ nên có thể loại trừ lẫn nhau gần như hoàn toàn.

Việc dự đoán thủy triều đôi khi sẽ khó khăn hơn vì mặt trăng không quay quanh trái đất trực tiếp ngay đường xích đạo mà quỹ đạo của trăng nghiêng một góc 5 độ so với mặt phẳng mà trái đất quay quanh mặt trời. Quỹ đạo tự quay quanh mình của trái đất cũng nghiêng 23,5 độ so với mặt phẳng này, tạo ra các mùa khác nhau.

Vì vậy mức thủy triều cao nhất trong mỗi ngày sẽ luôn ở trên hoặc dưới đường xích đạo. Đó là lý do vì sao thủy triều chỉ dâng cao một lần trong ngày tại những nơi có thủy triều.

Sao Hải Vương và sự thật về "cục băng khổng lồ " xa nhất trong hệ mặt trời Hồng Hạnh18:40:37 04/07/2021Là hành tinh lạnh nhất Hệ Mặt trời, có một cơn bão vĩnh cửu với kích thước bằng Trái đất và là hành tinh khí nhỏ nhất chỉ là một vài trong số những sự thật thú vị về sao Hải Vương. Sẽ chẳng đơn giản nếu bạn muốn tận mắt ngắm nhìn...