Mặt trăng đang dần ‘xa’ Trái đất. Một hành trình chậm rãi nhưng không ngừng nghỉ suốt 4,5 tỉ năm qua - Ảnh: PIXABAY
Nghe qua thì con số này rất nhỏ, nhưng nếu tính theo thang thời gian hàng triệu đến hàng tỉ năm, đây là một sự thay đổi mang tính quan trọng, giúp con người hiểu rõ hơn về lịch sử hình thành Trái đất, Mặt trăng cũng như dự đoán tương lai của cả hệ thống này.
Trái đất đang cách Mặt trăng bao xa, đo bằng cách nào?
Việc xác định khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng không chỉ dựa trên quan sát thông thường. Các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật đo khoảng cách bằng laser (Lunar Laser Ranging).
Trong các sứ mệnh Apollo và một số tàu vũ trụ Liên Xô, con người đã đặt các gương phản xạ trên bề mặt Mặt trăng. Khi một chùm laser được bắn từ Trái đất lên Mặt trăng, nó sẽ dội ngược trở lại. Đo thời gian đi và về của ánh sáng, các nhà khoa học có thể tính chính xác khoảng cách đến từng milimet.
Kết quả cho thấy, khoảng cách trung bình hiện nay là 385.000 km.
Tuy nhiên, Mặt trăng không quay quanh Trái đất theo quỹ đạo tròn hoàn hảo, mà theo hình elip, khiến khoảng cách dao động hơn 20.000 km. Đây là lý do tại sao có những lần trăng tròn trông lớn hơn bình thường, hiện tượng được gọi là siêu trăng (supermoon).
Thủy triều: động lực đẩy Mặt trăng ra xa
Nguyên nhân chính khiến Mặt trăng trôi xa nằm ở lực thủy triều. Sức hút hấp dẫn của Mặt trăng khiến khối nước trên Trái đất phình ra tạo thành hai "bướu nước", một hướng về phía Mặt trăng, một ở phía đối diện.
Tuy nhiên, do Trái đất quay nhanh hơn tốc độ Mặt trăng quay quanh nó, hai bướu nước này không nằm thẳng hàng mà bị kéo lệch về phía trước. Chính độ lệch này tạo ra một lực hấp dẫn bổ sung, kéo Mặt trăng tiến dần ra xa trong quỹ đạo và giúp nó di chuyển nhanh hơn.
Đổi lại, Trái đất phải hy sinh bằng cách quay chậm lại. Nghĩa là, ngày trên Trái đất đang dài ra một chút. Tốc độ thay đổi cực nhỏ, chỉ vài phần nghìn giây mỗi thế kỷ, nhưng khi tích lũy trong hàng triệu năm, sự khác biệt trở nên rõ rệt.
Quay ngược thời gian, khi Mặt trăng mới hình thành khoảng 4,5 tỉ năm trước, nó ở rất gần Trái đất do kết quả của một vụ va chạm khổng lồ giữa Trái đất sơ khai và một thiên thể có kích thước gần bằng sao Hỏa.
Khi ấy, Mặt trăng xuất hiện trên bầu trời lớn hơn nhiều lần so với ngày nay và tác động thủy triều mạnh mẽ hơn gấp bội.
Bằng chứng từ địa chất và sinh học cổ đại cũng xác nhận điều này. Các hóa thạch sò biển cho thấy cách đây 70 triệu năm, một ngày trên Trái đất chỉ kéo dài khoảng 23,5 giờ, ngắn hơn so với hiện nay. Điều này hoàn toàn phù hợp với dự đoán về quá trình Mặt trăng dần rời xa và làm Trái đất quay chậm lại.
Viễn cảnh tương lai
Nếu quá trình này tiếp tục, sẽ có ngày Trái đất và Mặt trăng rơi vào trạng thái gọi là "khóa thủy triều kép": Trái đất quay quanh trục của mình chậm đến mức trùng khớp với chu kỳ quay của Mặt Trăng quanh Trái đất. Khi đó, chỉ một nửa Trái đất luôn có thể nhìn thấy Mặt trăng, trong khi nửa còn lại vĩnh viễn không bao giờ nhìn thấy.
Tuy nhiên, kịch bản này sẽ không thành hiện thực. Trong khoảng 1 tỉ năm tới, năng lượng phát ra từ Mặt trời sẽ tăng, làm Trái đất nóng lên và các đại dương bốc hơi. Khi đại dương biến mất, lực thủy triều, động lực chính khiến Mặt trăng trôi xa cũng biến mất theo.
Xa hơn nữa, vài tỉ năm sau, Mặt trời sẽ phình to thành sao đỏ khổng lồ, nhiều khả năng nhấn chìm và phá hủy cả Trái đất lẫn Mặt trăng.
Việc Mặt trăng rời xa Trái đất chỉ với tốc độ vài cm mỗi năm có vẻ chẳng ảnh hưởng gì đến cuộc sống hàng ngày. Nhưng trên bình diện thiên văn, đây là một quá trình quan trọng giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của hành tinh chúng ta.
Nó không chỉ giải thích những hiện tượng thường thấy như thủy triều, siêu trăng hay nhật thực, mà còn hé lộ bức tranh toàn cảnh về lịch sử hàng tỉ năm của Trái đất và dự báo số phận của hệ Trái đất và Mặt trăng trong tương lai xa.
