MoonPhoto: Wikipedia ↗

Đào sâu · 3 phút đọc

Mặt Trăng đang rời xa Trái Đất khoảng 3,8 cm mỗi năm

Lực thủy triều của Mặt Trăng làm chậm vòng quay Trái Đất, và khi đó Mặt Trăng phải lùi dần để bảo toàn mô men động lượng. Mỗi thế kỷ, ngày Trái Đất dài thêm khoảng 1,7 mili giây.

Chuyển động tách rời này không phải hiện tượng mới, mà là một quá trình diễn ra suốt hàng tỉ năm và vẫn tiếp tục cho tới ngày nay. Lực thủy triều của Mặt Trăng kéo giãn lớp vỏ Trái Đất, tạo ra hai bầu nước triều; ma sát khi Trái Đất quay bên trong hai bầu đó tiêu tán năng lượng và làm vòng quay của hành tinh chậm lại. [1][2]

Vì sao Mặt Trăng phải lùi xa?

Vì mô men động lượng của hệ Trái Đất – Mặt Trăng được bảo toàn, khi Trái Đất quay chậm lại thì phần mô men động lượng mất đi phải chuyển sang quỹ đạo của Mặt Trăng. Kết quả là bán kính quỹ đạo tăng, nghĩa là Mặt Trăng rời xa Trái Đất. Các phép đo bằng tia laser phản xạ từ các gương đặt trên Mặt Trăng trong các sứ mệnh Apollo và Luna cho tốc độ rời xa trung bình khoảng 3,8 cm mỗi năm. [1][2][3]

Hệ quả trên Trái Đất

~1,7 ms/thế kỷ
Mức tăng độ dài ngày Trái Đất do lực thủy triều gây ra [1]

Sự chậm lại này rất nhỏ so với đời sống con người, nhưng cộng dồn qua hàng trăm triệu năm lại đáng kể. Hồ sơ hóa thạch cho thấy các lớp vỏ sinh trưởng của san hô và động vật hai mảnh vỏ cổ đại ghi lại số ngày trong năm nhiều hơn hiện nay, phù hợp với một Trái Đất từng quay nhanh hơn và một Mặt Trăng từng ở gần hơn. [1][4]

Nhìn lại dòng thời gian

  1. ~4,5 tỉ năm trước

    Mặt Trăng hình thành cách Trái Đất khoảng 20.000–30.000 km, gần hơn nhiều so với ngày nay.

  2. Khoảng 1,4 tỉ năm trước

    Ngày Trái Đất ước tính chỉ dài khoảng 18–19 giờ.

  3. Nay

    Ngày dài khoảng 24 giờ; Mặt Trăng ở cách Trái Đất trung bình 384.400 km và vẫn đang lùi xa.

Một điểm thú vị là tốc độ rời xa không cố định: nó phụ thuộc vào sự phân bố lục địa và đại dương, vì các bờ biển cản trở dòng triều và tiêu tán năng lượng theo những cách khác nhau. Một số nghiên cứu cho thấy tốc độ lùi xa từng thay đổi theo từng thời kỳ địa chất, nhanh hơn hoặc chậm hơn mức trung bình hiện nay. [2][4]

Tương lai xa

Quá trình này sẽ tiếp tục trong hàng tỉ năm. Cuối cùng, khóa thủy triều có thể khiến Trái Đất và Mặt Trăng luôn đối diện nhau ở một số cấu hình quỹ đạo, trước khi Mặt Trời tiến hóa thành sao khổng lồ đỏ và thay đổi toàn bộ hệ. Đó là viễn cảnh xa xôi, nhưng nó cho thấy hệ Trái Đất – Mặt Trăng không hề tĩnh tại. [2][3]

Nguồn

  1. Lunar Laser Ranging: A Continuing Legacy of the Apollo Program NASA
  2. Earth's Moon: Tidal forces and the Moon's recession NASA
  3. Lunar Laser Ranging experiment Wikipedia
  4. Tidal evolution of the Earth-Moon system Wikipedia

Vẫn còn tò mò?

  • Vì sao tốc độ Mặt Trăng rời xa Trái Đất không cố định theo thời gian?
  • Làm thế nào các nhà khoa học đo được tốc độ Mặt Trăng lùi xa?
  • Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất khi Mặt Trăng ở rất xa trong tương lai?

Hỏi tiếp trong ứng dụng FactNest.