Nếu Trái Đất quay nhanh gấp đôi quanh trục, một ngày theo cách tính thông thường sẽ còn gần 12 giờ thay vì khoảng 24 giờ hiện nay. Cụ thể, nếu chỉ xét vòng quay của Trái Đất so với các ngôi sao, một ngày sẽ dài khoảng 11 giờ 58 phút; còn ngày Mặt Trời trung bình sẽ xấp xỉ 11 giờ 59 phút. Khi cần đối chiếu các mốc giờ, múi giờ hoặc thời lượng trong ngày, baygiolamaygio.com có thể giúp tra cứu và quy đổi thời gian dễ hơn.
Vì sao một ngày sẽ ngắn đi một nửa?
Trái Đất hiện hoàn thành một vòng quay quanh trục trong khoảng 23 giờ 56 phút 4 giây nếu lấy các ngôi sao làm mốc. Đây là ngày thiên văn. Do Trái Đất đồng thời chuyển động quanh Mặt Trời, để Mặt Trời trở lại đúng vị trí cũ trên bầu trời, Trái Đất cần quay thêm một chút. Vì vậy, ngày Mặt Trời trung bình mà con người sử dụng trong đời sống được quy ước là 24 giờ.
Nếu tốc độ quay tăng gấp đôi nhưng các yếu tố khác không đổi, Trái Đất sẽ hoàn tất hai vòng quay trong khoảng thời gian hiện nay cần cho một vòng. Kết quả gần đúng là:
| Loại ngày | Hiện nay | Khi Trái Đất quay nhanh gấp đôi |
|---|---|---|
| Ngày thiên văn | Khoảng 23 giờ 56 phút | Khoảng 11 giờ 58 phút |
| Ngày Mặt Trời trung bình | 24 giờ | Khoảng 11 giờ 59 phút |
Vì thế, câu trả lời ngắn gọn là một ngày sẽ gần bằng 12 giờ, chứ không nhất thiết chính xác tuyệt đối là 12 giờ.
Cách tính đơn giản
Với mô hình gần đúng, chỉ cần lấy độ dài một ngày hiện tại chia cho hai:
24 giờ ÷ 2 = 12 giờ
Phép tính này phù hợp để hình dung nhanh. Nếu tính chính xác hơn, cần phân biệt giữa thời gian Trái Đất quay một vòng so với các ngôi sao và thời gian để Mặt Trời quay lại vị trí biểu kiến cũ. Chuyển động quanh Mặt Trời khiến kết quả lệch nhẹ so với 12 giờ.
Ngày và đêm sẽ thay đổi như thế nào?
Nếu vẫn giữ nguyên độ nghiêng của trục Trái Đất và giả định các điều kiện khác không đổi, mỗi khu vực sẽ trải qua chu kỳ sáng tối nhanh hơn. Gần thời điểm xuân phân hoặc thu phân, khi ngày và đêm vốn gần bằng nhau, có thể hình dung:
- Ban ngày kéo dài khoảng 6 giờ.
- Ban đêm kéo dài khoảng 6 giờ.
- Một chu kỳ sáng và tối hoàn chỉnh kéo dài gần 12 giờ.
Tuy nhiên, ở các mùa khác nhau và tại những vĩ độ khác nhau, thời lượng ban ngày và ban đêm không bằng nhau. Hiện tượng này vẫn tồn tại, nhưng các mốc sáng tối sẽ thay đổi nhanh hơn theo chu kỳ quay mới.
Những tác động lớn lên Trái Đất
Lực ly tâm ở vùng xích đạo tăng
Khi tốc độ quay tăng gấp đôi, vận tốc tuyến tính tại mỗi điểm trên bề mặt cũng tăng gấp đôi. Lực ly tâm phụ thuộc vào bình phương vận tốc, nên tác động này không chỉ tăng gấp đôi mà về lý thuyết có thể tăng khoảng bốn lần.
Hệ quả là trọng lượng biểu kiến, đặc biệt ở vùng xích đạo, sẽ giảm đáng kể. Con người và đồ vật không “bay khỏi mặt đất” ngay trong điều kiện giả định đơn giản này, nhưng lực giữ của Trái Đất sẽ bị giảm. Mực nước biển cũng có xu hướng dồn nhiều hơn về vùng xích đạo, làm hình dạng và phân bố đại dương thay đổi.
Gió và thời tiết trở nên phức tạp hơn
Trái Đất quay nhanh hơn sẽ làm hiệu ứng Coriolis mạnh hơn. Hiệu ứng này khiến các khối khí và dòng hải lưu bị lệch hướng khi di chuyển trên bề mặt hành tinh. Các hệ thống gió, bão và dòng biển vì thế có thể thay đổi đáng kể.
Không thể chỉ kết luận rằng mọi cơn bão sẽ mạnh gấp đôi, bởi cường độ thời tiết còn phụ thuộc vào nhiệt độ đại dương, độ ẩm, địa hình và sự phân bố năng lượng từ Mặt Trời. Tuy vậy, mô hình khí quyển chắc chắn sẽ khác xa hiện nay.
Nhịp sinh học bị đảo lộn
Con người, động vật và thực vật đều chịu ảnh hưởng của chu kỳ sáng tối. Một ngày dài khoảng 12 giờ sẽ tạo ra nhịp sinh học khác với chu kỳ 24 giờ quen thuộc. Giấc ngủ, thời điểm kiếm ăn, hoạt động của động vật ban đêm và quá trình quang hợp của thực vật đều phải thích nghi.
Đồng hồ và lịch cũng cần được định nghĩa lại. Nếu vẫn giữ một giờ có độ dài như hiện nay, một ngày mới sẽ chỉ có khoảng 12 giờ. Nếu xã hội cố giữ khái niệm “một ngày có 24 giờ”, mỗi giờ khi đó phải ngắn hơn nhiều so với giờ hiện tại.
Điều gì không thay đổi?
- Trái Đất vẫn mất khoảng một năm để hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời, nếu tốc độ chuyển động quỹ đạo không đổi.
- Một năm vẫn liên quan đến chu kỳ quỹ đạo, không phải tốc độ tự quay của Trái Đất.
- Độ dài một giây có thể vẫn được định nghĩa như hiện nay, bởi giây trong hệ đo lường hiện đại không phụ thuộc trực tiếp vào vòng quay của Trái Đất.
- Các mùa vẫn tồn tại nếu độ nghiêng trục và quỹ đạo của Trái Đất được giữ nguyên.
Tuy nhiên, các múi giờ, lịch sinh hoạt và cách chia ngày trong đời sống sẽ cần điều chỉnh để phù hợp với chu kỳ sáng tối mới.
Một giả định có thực tế không?
Trong tự nhiên, việc tốc độ quay của Trái Đất đột ngột tăng gấp đôi là kịch bản cực kỳ phi thực tế. Để tạo ra thay đổi lớn như vậy cần một lượng mômen động lượng khổng lồ. Nếu sự thay đổi xảy ra đột ngột, khí quyển, đại dương và mọi vật trên bề mặt sẽ không lập tức chuyển động đồng bộ với lớp đất bên dưới. Chênh lệch vận tốc đó có thể tạo ra những cơn gió và dòng nước với sức tàn phá đặc biệt lớn.
Vì vậy, con số gần 12 giờ chỉ là kết quả của một phép tính giả định: tốc độ tự quay tăng gấp đôi nhưng Trái Đất vẫn giữ nguyên cấu trúc, quỹ đạo và nhiều điều kiện khác. Trong thực tế, một biến cố đủ mạnh để làm điều này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn rất nhiều so với việc ngày và đêm ngắn lại.
Tóm lại, nếu Trái Đất quay nhanh gấp đôi, một ngày Mặt Trời sẽ kéo dài gần 12 giờ. Ban ngày và ban đêm sẽ đến nhanh hơn, trong khi khí hậu, đại dương, trọng lượng biểu kiến và nhịp sống trên toàn hành tinh đều có thể bị thay đổi sâu sắc.
