NASA vừa công bố mô hình geoid ba chiều của Trái Đất, xây dựng từ một tỷ quan sát vệ tinh trong 15 năm, cho thấy hình dạng thực của hành tinh khác xa hình cầu hoàn hảo mà nhiều người vẫn hình dung.

Mô hình được dựng từ dữ liệu trường hấp dẫn, không phải bề mặt địa hình. Vì khối lượng bên trong Trái Đất phân bố không đều, lực hấp dẫn ở mỗi vị trí cũng khác nhau, tạo ra các vùng hơi phình hoặc lõm trên bề mặt đẳng thế trọng lực.

Geoid là hình dạng mà mặt nước biển toàn cầu sẽ có nếu chỉ chịu tác động của trọng lực và sự tự quay của hành tinh, loại bỏ hoàn toàn sóng và dòng chảy. Đây là mặt tham chiếu được dùng để đo độ cao, theo dõi mực nước biển, băng tan, nước ngầm và biến đổi khí hậu.

Để dựng mô hình, NASA tổng hợp một tỷ quan sát từ các vệ tinh trong 15 năm, rồi phóng đại độ cao các điểm lên 10.000 lần nhằm làm nổi bật những biến thiên trong trường hấp dẫn. Cơ quan này cũng phát hành phiên bản geoid 3D có thể tương tác và thu phóng trực tiếp trên trang web. Ngoài trọng lực, lực ly tâm sinh ra từ chuyển động tự quay của Trái Đất cũng đẩy vật chất ra ngoài ở vùng xích đạo. Kết quả là “bề ngang” của hành tinh dày hơn vùng hai cực khoảng 0,3%, theo World Atlas.

Địa hình cũng góp phần tạo ra sự mất cân đối đó. Trái Đất có những ngọn núi cao tới khoảng 9.100 mét và những rãnh đại dương sâu tới 11.000 mét; chuyển động của các mảng kiến tạo tiếp tục mở rộng các vết nứt và dịch chuyển các lục địa. Thủy triều, ở chiều ngược lại, tác động đồng thời lên cả đại dương lẫn lớp vỏ, khiến hình dạng hành tinh không bao giờ cố định.

Ứng dụng trực tiếp của mô hình mới là đánh giá tốc độ mất băng ở hai cực. Theo Wired, dữ liệu vệ tinh NASA cho thấy Nam Cực mất khoảng 135 gigaton băng mỗi năm trong giai đoạn 2002–2025, trong khi Greenland mất 264 gigaton mỗi năm trong cùng thời kỳ. Từ đó, các nhà khoa học có thể xác định mực nước biển đã dâng bao nhiêu và sẽ tiếp tục như thế nào.

Trần Yên (tổng hợp)