Phần lõi ngoài nóng chảy của Trái Đất, được hình thành chủ yếu từ sắt và nikel, tạo nên một điện từ trường khổng lồ trải dài từ cực Bắc đến cực Nam địa lý. Đây cũng là tấm khiên chắn bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ và hạt mang điện có hại từ Mặt Trời. Tuy nhiên, những dao động từ trường gây ra bởi các cơn gió/bão mặt trời sẽ ảnh hưởng đến tính chính xác của các mô hình định vị vệ tinh, máy bay, tàu thuỷ, và xe hơi.
Kết quả xây dựng một mô hình từ trường phụ thuộc vào vị trí thu dữ liệu: Có thể lấy mẫu ngay tại các trạm đo trên mặt đất hay bằng vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO). Các nghiên cứu trước đây cho rằng khác biệt trên đến từ ảnh hưởng của các hiện tượng thời tiết không gian. Tuy nhiên theo công bố mới nhất trên Tạp chí Nghiên cứu Địa Vật lý khác biệt này còn sinh ra bởi sai số của việc mô hình hoá.
Các nhà khoa học từ Đại học Michigan phân tích dữ liệu từ nhóm vệ tinh Swarm (ESA) kết hợp với mô hình Địa từ trường Tham chiếu Quốc tế thứ 13 (International Geomagnetic Reference Field, IGRF-13), tập trung vào các giai đoạn năm 2014 đến 2020 tương đối ít biến động. Ta biết rằng vệ tinh nhạy cảm với những dao động nhỏ của từ trường, trong khi mô hình vật lý chỉ ước tính thành phần sinh ra bởi lõi mà bỏ qua ảnh hưởng của bão/gió mặt trời. Theo tác giả Tining Shi, khác biệt mô hình so với thực tế lớn nhất xảy ra ở vùng cực. Phân tích thống kê của nhóm cho thấy từ trường phân bố không đối xứng, đặc biệt là ở cực từ Nam (-74° vĩ tuyến, 19° kinh tuyến) và cực từ Bắc (84° vĩ tuyến, 169° kinh tuyến). Đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sai lệch. Quỹ đạo của Swarm cũng ghé qua hai cực thường xuyên hơn, càng khuếch đại sai số. Điều này dẫn đến mô hình thiếu chính xác, kéo theo sai số trong vận hành vệ tinh, nghiên cứu từ quyển, tầng điện ly, tầng nhiệt khí quyển…
Nhận biết sự bất cân đối này giúp các nhà khoa học cải thiện hô hình địa từ tường, từ đó giúp định vị vệ tinh/hàng không chính xác hơn. Tuy nhiên, việc từ cực dịch chuyển nhanh chóng trong thập kỷ qua cũng đặt ra thách thức to lớn, đòi hỏi một mô hình phức tạp, tinh vi hơn để phục vụ cộng đồng.
Nguồn: https://phys.org/…/2024-05-earth-irregular-magnetic…
Tổng hợp: Khoa Lê