Cứ sau 24 giờ, Trái đất hoàn thành một vòng quay quanh trục và đánh dấu một ngày trên hành tinh của chúng ta. Chu kỳ quay đều đặn này đã cho phép con người phát triển các hệ thống để đo thời gian và báo hiệu khi nào nên nghỉ ngơi.
Nhưng vòng quay của Trái đất không phải lúc nào cũng ổn định. Trên thực tế, cách đây rất lâu, ngày trên Trái đất ngắn hơn nhiều, theo Sarah Millholland, Phó giáo sư vật lý tại MIT.
Millholland nói với Live Science trong một email: "Trái đất đã trải qua những ngày ngắn hơn và dài hơn so với hiện tại ở những thời điểm khác nhau trong lịch sử. Điều quan trọng nhất là nó bị ảnh hưởng bởi tương tác thủy triều với Mặt trăng. Khoảng một tỷ năm trước, độ dài của ngày chỉ khoảng 19 giờ".
Konstantin Batygin, giáo sư khoa học hành tinh tại Caltech, nói với Live Science trong một email, trong giai đoạn đầu của lịch sử hành tinh, chu kỳ quay của Trái đất thậm chí có thể ngắn hơn 10 giờ. Sau đó, hiệu ứng thủy triều của Mặt trăng cuối cùng đã tác động lên Trái đất để làm nó chậm lại.
Millholland cho biết, ngày trên Trái đất hiện tại thậm chí còn dài hơn 24 giờ, mặc dù đó chỉ là vài mili giây do những thay đổi nhỏ trong lõi nóng chảy, đại dương hoặc bầu khí quyển của hành tinh chúng ta.
Sự quay của Trái đất tiết lộ manh mối về nguồn gốc hình thành của nó. Tốc độ quay của một hành tinh phụ thuộc vào cách thức nó ra đời từ đám bụi, đá và khí đang quay trong đĩa tiền hành tinh quanh Mặt trời. Chính sự va chạm giữa các mảnh vật chất này đã quyết định động lượng góc, hay vận tốc quay của hành tinh.
Millholland cho biết, nếu Trái đất hình thành gần Mặt trời hơn, vòng quay của hành tinh chúng ta sẽ rất khác. Trong trường hợp đó, Trái đất có thể sẽ bị khóa thủy triều với Mặt trời, tương tự như cách Mặt trăng bị khóa thủy triều với Trái đất.
Nếu bị khóa thủy triều với Mặt trời, Trái đất sẽ có chu kỳ quay trùng như chu kỳ quỹ đạo, có nghĩa là một ngày có thể kéo dài một năm.
Millholland nói: "Nhiều ngoại hành tinh được cho là bị khóa thủy triều vì chúng rất gần với các ngôi sao chủ của chúng. Những hành tinh này có một mặt ban ngày và ban đêm vĩnh viễn bởi vì chỉ có một mặt của hành tinh luôn đối diện với ngôi sao”.
Độ dài ngày của Trái đất vẫn đang thay đổi
Batygin và Millholland cho biết độ dài ngày của Trái đất thực sự vẫn đang thay đổi. Đặc biệt, nó đang kéo dài, mặc dù rất chậm - khoảng 1,7 mili giây mỗi thế kỷ.
Batygin cho biết, có nhiều yếu tố đang góp phần làm chậm vòng quay của Trái đất. Thủ phạm chính là mối quan hệ của hành tinh chúng ta với Mặt trăng. Các lực thủy triều từ Mặt trăng đang tạo ra hiệu ứng ma sát khi vệ tinh này từ từ cách xa Trái đất theo thời gian. Thật vậy, quá trình đó sẽ cực kỳ chậm - có thể mất 200 triệu năm để ngày của Trái đất đạt tới 25 giờ.
Millholland cho biết, trong lúc đó, các sự kiện hành tinh và thiên văn khác có thể ảnh hưởng đến độ dài ngày của Trái đất. Ví dụ, các sự kiện phổ biến hơn như động đất cũng có thể có "những tác động nhỏ hơn khác đến vòng quay của nó".
Các vụ va chạm bất ngờ với các tiểu hành tinh cũng có thể thay đổi độ dài ngày. Ví dụ, trận động đất mạnh 8,9 độ richter ở Nhật Bản vào ngày 11/3/2011 đã đẩy nhanh vòng quay của Trái đất, rút ngắn độ dài của ngày 24 giờ xuống 1,8 micro giây.
Ngoài ra, theo Millholland, biến đổi khí hậu cũng có thể đóng một vai trò do sự phân bố lại khối lượng của Trái đất khi băng tan, thay đổi mực nước biển và hoạt động kiến tạo. Khi các tảng băng ở cực tan chảy, tốc độ quay đang chậm lại.
Theo Livescience
