Trong quá khứ, một ngày trên Trái Đất chỉ... 22 giờ

Trong vòng một trăm năm, ngày trên Trái Đất chỉ tăng thêm vài phần nghìn giây. Nhưng trong vòng vài thập kỷ qua, khoa học đã có thể đo được sự thay đổi này với độ chính xác cực cao.

Nhịp độ của thời gian

Bằng cách dụng các đồng hồ nguyên tử và phép đo siêu chính xác của các chuẩn tinh ở xa (nguồn phát ra bức xạ điện từ rất mạnh, giống như một ngôi sao), chúng ta có thể đo được chiều dài của một ngày ở đơn vị phần tỉ giây. Các phép đo này chính xác đến mức chúng ta có thể quan sát được các biến động khác nhau như động đất trong chiều dài của một ngày.

Những biến động này tạo ra thách thức và nhiều câu hỏi khác nhau. Với một khoảng thời gian dài hơn qua từng thời kì, sự xoay vòng của Trái Đất đã thay đổi như thế nào?

Một trong những lý do khiến ngày trên Trái Đất càng lúc càng dài ra là lực hấp dẫn của Mặt trăng tác động lên những đại dương của chúng ta.

Thủy triều tác dụng lực lên Trái Đất, dần dần làm chậm vòng quay của nó. Quá trình này diễn ra trong hàng triệu năm, khiến ngày của Trái Đất ngắn hơn so với hiện tại, vì vậy trong quá khứ một năm có nhiều ngày hơn bây giờ.

Chúng ta biết được những sự tác động này dựa vào hồ sơ địa chất. Nó cho chúng ta biết cách đây 620 triệu năm, một ngày Trái đất dài khoảng 22 giờ. Tuy nhiên, những nỗ lực nhằm đo chiều dài của một ngày ở thời điểm hiện tại và kỉ địa chất thật sự rất khó thực hiện.

Quan sát nhật thực giúp các nhà khoa học đo được thời gian. (Ảnh: Internet).

Hàng trăm năm trước, không có đồng hồ nào đủ chính xác để đo sự biến thiên này. Và việc độ dài của một ngày được cố định theo vòng quay của nó đã khiến các nhà nghiên cứu không thực hiện được bất kì phép so sánh nào. Nhưng gần đây, khoa học đã tìm ra một cách để nghiên cứu sự thay đổi độ dài của ngày trên Trái đất.

Những quan sát trong quá khứ

Mặc dù tổ tiên của chúng ta trong nhiều thế kỷ qua không có đồng hồ chính xác, nhưng họ vẫn là những nhà thiên văn tài ba. Họ quan sát và ghi lại các sự kiện thiên văn như Mặt Trăng che khuất độ sáng của các ngôi sao, cũng như hiện tượng nhật thực. Sự xuất hiện của những sự kiện này phụ thuộc rất nhiều vào thời gian và địa điểm của người quan sát.

Ví dụ, nếu một nhà thiên văn học ở thành phố này nhìn thấy Mặt Trăng đi qua phía trước một ngôi sao vào một đêm, thì nhà thiên văn học ở thành phố bên cạnh sẽ chỉ nhìn thấy Mặt Trăng tiến đến gần ngôi sao mà thôi.

Bằng cách so sánh những quan sát này với thời gian thực tế của sự kiện, cộng với việc tính toán từ những chuyển động quỹ đạo của Trái Đất và Mặt Trăng, chúng ta có thể biết chính xác thời gian và địa điểm xảy ra của những sự kiện thiên văn này.

So sánh thời gian thực hiện các quan sát với nhau, chúng ta thu được tỉ lệ gia tăng trung bình của thời gian trong một ngày. Người ta tính được, trong mỗi thế kỉ, ngày trên Trái đất dài ra khoảng 1,8 mili giây.

Có hai điều thú vị về kết quả này. Thứ nhất là các nhà nghiên cứu rất bất ngờ khi có thể biết được con số này chỉ qua các tài liệu lịch sử. Những người đi trước đã thực hiện những quan sát kéo dài hơn 2,5 thiên niên kỉ và chúng được viết bằng các ngôn ngữ khác nhau cũng như những quan sát được thực hiện ở rất nhiều địa điểm trên thế giới. Việc thu thập chúng lại và xác minh – thật sự là một nỗ lực tuyệt vời.

Điều thứ hai là kết quả đo được lại thấp hơn kết quả giả thuyết mà các nhà nghiên cứu đưa ra, dựa vào các hiệu ứng thủy triều của Mặt Trăng. Nguyên nhân của điều này có thể do sự thay đổi hình dạng tổng thể của Trái đất.

Ví dụ, chúng ta biết rằng sự tan chảy của băng từ thời kỳ băng hà cuối cùng (khoảng 10.000 năm trước) đã gây ra áp lực tại các cực của Trái đất, khiến nó có dạng hình cầu nhiều hơn. Điều này khiến ngày trên Trái đất ngắn đi một ít. Sự kết hợp của hai tác động này đã cho ra kết quả mà chúng ta thấy.

Công việc nghiên cứu này là một minh chứng tuyệt vời cho sự thật rằng lịch sử có thể trò chuyện với chúng ta. Nếu chúng ta lắng nghe kỹ càng, thậm chí chúng ta có thể thấy được sự thay đổi của thời gian.