Mặt trăng đang dần rời xa Trái đất, nhưng liệu hành tinh của chúng ta có thực sự đánh mất vệ tinh này trước khi Mặt trời biến thành sao khổng lồ đỏ và phá hủy cả hai? (Ảnh minh họa: NASA)
Quỹ đạo của Mặt trăng quanh Trái đất có vẻ rất đều đặn, đến mức các nền văn minh đã dựa trên chuyển động của nó để tính tháng trong hàng nghìn năm. Tuy nhiên, vệ tinh này đang dần rời xa Trái đất. Vậy liệu hành tinh của chúng ta có thể sẽ thực sự mất Mặt trăng vào một thời điểm nào đó không?
Các nhà khoa học đã xác định tốc độ Mặt trăng trôi xa khỏi Trái đất với sự trợ giúp từ các tấm gương phản xạ mà NASA được đặt trên Mặt trăng trong các nhiệm vụ của Apollo. Trong hơn 50 năm qua, họ đã chiếu các chùm tia laze từ Trái đất vào những tấm gương này rồi đo thời gian các tia phản xạ được phát hiện. Sử dụng công thức tốc độ ánh sáng, họ đã ước tính rằng Mặt trăng đang dần rời xa Trái đất khoảng 3,8 cm mỗi năm, gần bằng tốc độ mọc móng tay, theo NASA.
Theo NASA, Mặt trăng đang di chuyển ra xa Trái đất do tác dụng hấp dẫn của hai vật thể này lên nhau. Sức hút của Mặt trăng kéo các đại dương trên Trái đất phình ra về phía nó, gây ra hiện tượng thủy triều. Ngược lại, lực hấp dẫn của Trái đất cũng gây ra hiệu ứng thủy triều tương tự trên Mặt trăng, làm cho vệ tinh này có hình dạng hơi giống quả bóng bầu dục.
Lực hấp dẫn từ chỗ phình thủy triều của Trái đất tác dụng lên Mặt trăng. Trong khi đó, các đại dương trên Trái đất bị dịch chuyển do lực hút Mặt trăng cũng gây ra ma sát trên bề mặt hành tinh này và làm chậm quá trình quay của nó, theo Madelyn Broome, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học California, Santa Cruz, nói với Live Science.
Tất cả các lực này làm cho Mặt trăng ngày càng di chuyển ra xa Trái đất.
Broome nói thêm rằng, khoảng 4,5 tỷ năm trước, “vào lúc ban đầu khi Mặt trăng được hình thành, tốc độ quay của Trái đất sẽ nhanh hơn đáng kể, với độ dài một ngày khoảng 5 giờ”.
Broome giải thích: “Vì Trái đất và Mặt trăng là một phần của cùng một hệ tương tác hấp dẫn, nên tổng động lượng góc phải được bảo toàn – không đổi – giữa hai vật thể. Động lượng góc mô tả năng lượng mà một vật đang quay chứa đựng. Nếu vật quay càng nhanh, thì nó càng có nhiều động lượng góc. Quay càng chậm thì càng ít”.
Tuy nhiên, Broome nói thêm “không chỉ tốc độ quay ảnh hưởng đến động lượng góc. Khoảng cách đến khối tâm hệ thống cũng quan trọng. Nếu các vật trong hệ càng xa khối tâm thì động lượng góc của hệ càng lớn. Càng gần thì động lượng góc càng bé”.
Broome cho biết, trong trường hợp của Trái đất và Mặt trăng, “khi Trái đất quay chậm lại, để động lượng góc được bảo toàn, thì phải có thứ gì đó làm tăng động lượng góc của hệ. Cái gì có thể làm tăng động lượng góc? Đó là một vật thể quay quanh quỹ đạo như Mặt trăng ngày càng rời xa”.
Lực thủy triều đã giúp kéo Mặt trăng đến khoảng cách trung bình hiện tại của nó là khoảng 384.400 km từ Trái đất, theo Đài thiên văn Hoàng gia ở Greenwich, Anh.
Hiệu ứng thủy triều cũng đang làm chậm tốc độ quay của Mặt trăng trên trục của nó, dẫn đến việc Mặt trăng “khóa thủy triều” với Trái đất — tức là luôn hiển thị cùng một mặt với hành tinh của chúng ta. Những lực này cũng đang làm giảm tốc độ quay của Trái đất .
Trong khoảng 50 tỷ năm nữa, sự quay chậm lại của Trái đất sẽ khiến nó khóa thủy triều với Mặt trăng, để nó vĩnh viễn chỉ hiện thị một mặt cho Mặt trăng, Jean Creighton, giám đốc Cung thiên văn Manfred Olson tại Đại học Wisconsin-Milwaukee, nói với Live Science. Khi đó, Mặt trăng và Trái đất sẽ ngừng dịch chuyển ra xa nhau, Eric Klumpe, một giáo sư thiên văn học tại Đại học Bang Middle Tennessee, nói với Live Science.
Tuy nhiên, chỉ khoảng 5 tỷ năm nữa, khi Mặt trời bắt đầu chết, nó sẽ phồng lên thành một ngôi sao khổng lồ đỏ, “lúc đó hệ Trái đất-Mặt trăng gần như chắc chắn sẽ bị phá vỡ và hủy diệt”, David Trilling, chủ tịch Khoa Khoa học Thiên văn và Hành tinh tại Đại học Bắc Arizona, nói với Live Science.
Broome cho biết trong khoảng 5 tỷ năm nữa, nếu Mặt trăng tiếp tục trôi xa khỏi Trái đất với tốc độ như hiện tại, thì nó sẽ di chuyển thêm khoảng 189.000 km nữa và bị Mặt trời khổng lồ đỏ nuốt chửng.
Như vậy, Mặt trăng sẽ không rời khỏi Trái đất hoặc ngược lại. Thay vào đó, Mặt trời sẽ xóa sổ cả hai.
Theo Livescience
Văn Thiện biên dịc
Bạn bình luận gì về tin này?
NTD Việt Nam