Sun Earth Magnet Field Sonne Erde Magnetfeld

Minh họa từ quyển của Trái Đất
Chương 22: Trái Đất quay chậm lại

Như đã giải thích trong phần I, sự quay quanh trục của các ngôi sao và hành tinh là do lực điện. Trái Đất không phải là ngoại lệ. Nó hoạt động như một rotor (với điện tích âm của nó) được đẩy quay bởi stator (tầng điện ly mang điện tích dương so với Trái Đất). Tầng điện ly, hay chính xác hơn là từ quyển, hoạt động như một stator bởi tính không đối xứng mạnh mẽ của nó như có thể thấy trong hình bên.

Thật vậy, trong khi nửa ban ngày của từ quyển chỉ kéo dài 65.000 km khỏi Trái Đất, ở nửa ban đêm, từ trường trong đuôi từ quyển kéo dài hơn 6.300.000 km. Hình dạng bất đối xứng của từ quyển giữ trục chính của nó cố định theo hướng gió mặt trời. Do đó, đuôi từ quyển của Trái Đất bị cố định bên nửa ban đêm trong suốt quá trình hành tinh này quay trong quỹ đạo của nó xung quanh Mặt Trời.

Hình dưới cho thấy lực điện (F - mũi tên màu xanh). Như bạn có thể nhớ từ chương 12, nó còn được gọi là 'lực Lorentz', và tỷ lệ thuận với dòng điện thẳng đứng trong khí quyển (I - mũi tên màu đỏ). Do vậy, tốc độ quay của Trái Đất tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện giữa tầng điện ly và bản thân Trái Đất. Kết quả là suy giảm trong cường độ dòng điện đó sẽ dẫn đến suy giảm của lực Lorentz và kéo theo là suy giảm trong tốc độ quay của Trái Đất. Do đó, sự suy giảm của hoạt động mặt trời hiện nay sẽ gây ra sự chậm lại, dù nhỏ đến đâu đi chăng nữa, của tốc độ quay Trái Đất.
Figure 90: The electrically driven spin of the Earth
© Sott.net
Trái Đất quay do lực điện

Năm 1979, Robert G. Curie xác nhận rằng sự quay quanh trục của Trái Đất có liên quan đến hoạt động mặt trời và kết luận rằng "chu kỳ biến đổi của tốc độ quay Trái Đất đã được phát hiện". Hình dưới cho thấy mối tương quan giữa chu kỳ biến đổi của tốc độ quay Trái Đất và chu kỳ 11 năm của hoạt động mặt trời.
Figure 91: Coherency level between the Earth’s rotation cycle and the solar cycle. The variation in Earth’s rotation follows a 10.7-year cycle similar to the Sun’s cycle
© Curie
Độ tương quan giữa chu kỳ quay của Trái Đất và chu kỳ hoạt động của Mặt Trời. Sự thay đổi trong chu kỳ quay của Trái Đất đi theo một chu kỳ 10,7 năm tương tự như chu kỳ của Mặt Trời.
Nồng độ cao hơn của bụi sao chổi trong khí quyển cũng có thể góp phần làm chậm Trái Đất lại bằng cách làm gia tăng sức cản của khí quyển lên hành tinh, nghĩa là sức cản giữa stator và rotor.

Ở đây chúng tôi không nói rằng đó chỉ là sức cản cơ học (ví dụ như ma sát) mà còn cả sức cản điện. Khi có bụi, các ion nhỏ trong khí quyển gắn kết với những hạt bụi kích thước lớn hơn này và mất đi tính cơ động của chúng. Thêm vào đó, do điện trường thẳng đứng trong khí quyển, những hạt bụi giờ đã tích điện này có xu hướng phân cực và sắp thẳng hàng theo chiều điện trường thẳng đứng trong khí quyển. Phía cực dương của chúng hướng xuống về phía bề mặt mang điện âm của Trái Đất và phía cực âm của chúng hướng lên về phía tầng điện ly mang điện dương, như được mô tả trong hình dưới.
Figure 92: Polarization of dust particles in the Earth’s atmosphere
© Sott.net
Sự phân cực của các hạt bụi trong khí quyển Trái Đất
Nếu Trái Đất không quay, các điện tích ngược dấu sẽ hút lẫn nhau và các hạt phân cực sẽ sắp thẳng hàng hoàn chỉnh trong điện trường khí quyển. Nhưng sự quay của hành tinh phá vỡ sắp xếp đó và có xu hướng làm xáo trộn các hạt. Năng lượng cần thiết để gây ra sự xáo trộn các hạt này bằng lượng động năng bị mất đi của hành tinh chúng ta, và thông qua đó đóng góp vào sự chậm lại rất nhỏ kể trên. Sức cản điện này càng lớn thì sự chậm lại càng lớn.

Thông thường người ta vẫn nghĩ rằng sự chậm lại của Trái Đất là hoàn toàn do hiệu ứng thủy triều gây ra bởi Mặt Trăng lên các đại dương của hành tinh này. Nhưng nếu đúng là như vậy thì chúng ta phải giải thích sao về về sự chậm lại đồng thời đang diễn ra của các hành tinh khác, bao gồm cả Sao Kim và Sao Thổ, điều đã được thừa nhận rộng rãi?
Điều thú vị là Trái Đất cũng đang quay chậm lại, nhưng các nhà khoa học lại gán lý do là sức cản thủy triều gây bởi lực hấp dẫn của Mặt Trăng. Tuy nhiên, lời giải thích này không thể áp dụng cho Sao Kim bởi Sao Kim không có vệ tinh nào cả.
Việc Sao Kim cũng đang quay chậm lại chứng tỏ lực thủy triều của Mặt Trăng, trong khi là một yếu tố khả dĩ đóng góp vào sự chậm lại của tốc độ quay Trái Đất, không phải là yếu tố duy nhất. Thêm vào đó, sự gia tăng tâm sai của quỹ đạo Mặt Trăng được nhắc tới lúc trước lẽ ra phải làm giảm lực thủy triều và do đó, giảm ảnh hưởng của Mặt Trăng trong sự chậm lại của Trái Đất.

Thực tế là sự chậm lại đồng thời của Sao Thổ, Sao Kim và Trái Đất khớp với giả thuyết Vũ Trụ Điện, trong đó hoạt động điện của Mặt Trời là nguồn năng lượng khiến các hành tinh quay. Do đó, sự suy giảm hoạt động Mặt Trời dẫn đến sự quay chậm lại của các hành tinh trong hệ mặt trời, bao gồm cả Sao Kim, Sao Thổ và Trái Đất.

Việc tốc độ quay của hành tinh có thay đổi đã được xác nhận từ lâu, và có vẻ có nhiều nguyên nhân đằng sau đóng góp vào kết quả đó. Tuy nhiên, điều thú vị là dữ liệu trong khoảng thời gian 1960 - 2012 cho thấy sự suy giảm tốc độ quay là không đều. Hình dưới cho thấy độ lệch giữa độ dài của một ngày 24 giờ "theo lý thuyết" (thể hiện bởi đường thẳng màu vàng nằm ngang), và trung bình độ dài ngày đo được trên thực tế (đường màu xanh). Như bạn có thể thấy, độ dài ngày đo được (đường răng cưa màu tím) trong suốt thời gian này dài hơn độ dài ngày theo lý thuyết có lúc đến bốn mili giây mỗi ngày (xem năm 1971). Đường màu đỏ thể hiện thời gian khác biệt tích lũy giữa độ dài ngày theo lý thuyết và độ dài ngày quan sát được (+25 giây từ năm 1970 đến 2010).
Figure 93: Theoretical day length vs. observed day length.
© Sott.net từ dữ liệu bởi Đài Quan sát Hải quân Hoa Kỳ
Độ dài ngày theo lý thuyết so với độ dài ngày quan sát được
Đồng thời lưu ý rằng, kể từ năm 2003, trung bình độ dài ngày đo được trở nên lớn hơn (đường màu xanh đi lên ở phía bên phải của biểu đồ), từ mức trung bình +0.3 ms mỗi ngày vào năm 2003 đến mức trung bình +1.0 ms mỗi ngày vào năm 2011. Kể từ năm 2003, tốc độ Trái Đất quay chậm lại có vẻ gia tăng.

Việc một ngày dài hơn 1 mili giây dẫn đến một năm thực tế dài hơn 0,365 giây so với năm lý thuyết. Do vậy, một số điều chỉnh là cần thiết để tránh sự khác biệt ngày càng lớn và cuối cùng những người ở bắc bán cầu phải ăn mừng Giáng sinh vào giữa mùa hè. Từ năm 1972, một giây thêm, còn được gọi là một giây nhuận, được cho thêm vào khoảng một lần mỗi năm. Giây thêm này ban đầu được cộng vào bởi vì độ dài trung bình của một ngày tính theo vòng quay quanh mặt trời hơi dài hơn một ngày chuẩn, nghĩa là 24 giờ hay 86.400 giây, một chút. Tuy nhiên, sự chậm lại của Trái Đất dẫn đến việc ngày càng nhiều giây nhuận phải cộng vào hơn, bởi vì những giây nhuận này không chỉ phải bù cho độ dài của ngày chuẩn bình thường đã ngắn hơn ngày thực tế - mà còn phải bù cho việc ngày thực tế ngày càng kéo dài hơn.

Một bằng chứng nữa về việc Trái Đất quay xung quanh trục do lực điện là cái mà các nhà khoa học gọi là các "sai lệch". Vào tháng 8/1972, một luồng gió mặt trời đặc biệt lớn lao vào Trái Đất, gây ra một "sai lệch" như vậy: một sự thay đổi đột ngột trong độ dài của ngày. Sự xáo động điện do vết lóa mặt trời này gây ra ảnh hưởng đến sự quay quanh trục của Trái Đất mạnh đến mức trong vài ngày sau đó, Trái Đất quay chậm hơn bình thường. Do năng lượng rất lớn của nó, luồng gió mặt trời này tràn ngập lớp kép của Trái Đất, làm giảm hiệu quả của nó, khiến lực Lorentz bị giảm đi và do đó tốc độ quay quanh trục của Trái Đất cũng bị giảm đi.
Figure 94: Change of slope in the day-length curve after the massive 1972 solar outburst.
© Dachille
Sự thay đổi độ dốc trong đồ thị độ dài ngày sau đợt bùng phát hoạt động mặt trời khổng lồ vào năm 1972
Lập luận này có vẻ như một nghịch lý bởi vì chúng ta đã xác định rằng hoạt động mặt trời mạnh hơn theo mô hình vũ trụ điện sẽ làm Trái Đất quay nhanh hơn. Điều này đúng cho đến khi chiếc tụ điện Trái Đất (tầng điện ly trên bề mặt Trái Đất) đạt đến hiệu điện thế đánh thủng. Sau ngưỡng này, sự phóng điện trong khí quyển xảy ra, điện trường khí quyển giảm đi và cùng với nó là lực Lorentz. Do vậy, tốc độ quay quanh trục sẽ giảm đi.

Lưu ý rằng việc Trái Đất quay chậm lại, ngay cả khi cực kỳ nhỏ, cũng có thể gây ra những hiệu ứng tàn phá khủng khiếp, đặc biệt là động đất và núi lửa phun trào, như được giải thích bởi nhà địa chấn học từ trường Caltech Don L. Anderson:
Có một lượng năng lượng khổng lồ tích trữ trong sự quay của Trái Đất. Vậy nên bất cứ thay đổi nào trong tốc độ quay đều có thể đổ một lượng năng lượng cực lớn vào lớp vỏ Trái Đất và có thể gây ra động đất tại những vùng mà lớp vỏ đã bị dồn nén đến điểm tới hạn. . . Núi lửa cũng phụ thuộc nhiều vào áp suất dưới lớp thạch quyển. Khi áp suất đó tăng, sự phun trào núi lửa cũng sẽ gia tăng. Ở những nơi như Nhật Bản và Chile, chúng ta biết rằng động đất và núi lửa có quan hệ mật thiết.
Giới truyền thông và khoa học chính thống không nhắc đến bất cứ hiệu ứng tiêu cực nào có thể được gây ra bởi sự quay chậm lại này. Họ thậm chí không nhắc đến việc sự quay chậm lại này đang diễn ra ngày càng mạnh hơn. Nhưng trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ xem cách mà sự quay chậm lại cực nhỏ của Trái Đất có thể dẫn đến những hiệu ứng không nhỏ chút nào, nói một cách nhẹ nhàng là như vậy.

Chương 23: Trái Đất "mở ra": Động đất, núi lửa phun trào và hố sụt

Hình dưới cho thấy Trái Đất và một số hiệu ứng chúng ta có thể chờ đợi từ sự quay chậm lại của nó. Ở bên trái là hành tinh này với tốc độ quay bình thường. Lưu ý rằng nó hơi phình ra ở đường xích đạo (mang hình elip) do lực ly tâm. Ở bên phải, Trái Đất được thể hiện với tốc độ quay chậm hơn. Sự quay chậm lại này làm lực ly tâm bị suy giảm, dẫn đến sự dồn nén cơ học lên lớn thạch quyển (lớp vỏ Trái Đất). Lực nén vào (mũi tên màu đỏ) xảy ra ở các vĩ độ thấp, trong khi lực đẩy ra (mũi tên màu xanh) xảy ra ở các vĩ độ cao hơn. Do vậy, hành tinh bị biến dạng: hình dạng của nó ít mang tính elip hơn và gần với hình tròn hơn. Dĩ nhiên, sự biến dạng này đã được phóng đại ở đây (hình bầu dục bên trái so với hình tròn bên phải) để hiệu ứng này dễ thấy hơn.
Figure 95: Effects of the Earth’s slowdown (tension, compression and shape)
© Sott.net
Ảnh hưởng của Trái Đất quay chậm lại (lực căng, lực nén và hình dạng)
Chúng ta đã thấy cách mà sự suy giảm hoạt động mặt trời làm giảm điện trường từ bề mặt đến lõi Trái Đất. Điện trường này đóng vai trò "tác nhân liên kết" mạnh mẽ đối với hành tinh này, do bề mặt mang điện tích âm (tương đối) bị hút về phía lõi mang điện tích dương (tương đối) và thông qua đó bề mặt và lõi bị ép chặt lại với nhau. Liên kết bị suy giảm đồng nghĩa với một hành tinh "lỏng lẻo" hơn với các phần của nó không còn được gắn chắc vào với nhau như trước nữa.

Magnet iron fillings

Nam châm hút, giữ và gắn kết tất cả các mảnh kim loại riêng rẽ với nhau
Để minh họa cho điều này, hãy xem một ví dụ đơn giản. Tưởng tượng một nam châm điện (nam châm chạy bằng điện) và bạn thả nhiều vật nhỏ bằng thép lên đó: long đen, ốc, đinh. . . Tất cả các vật liệu thép với kích thước và hình dạng khác nhau này sẽ dính chặt vào nam châm và tạo ra một lớp phủ khá chặt và đồng đều. Bây giờ, tưởng tượng bạn tắt điện vào nam châm. Tất cả các vật liệu thép sẽ đột nhiên bị rời ra, các mảnh sẽ di chuyển tự do theo mọi hướng, không còn bị dính chặt với nhau nữa sau khi mất đi liên kết giữa chúng. Đấy chính là điều xảy ra ở một mức độ nào đó đối với lớp vỏ Trái Đất khi hoạt động mặt trời bị suy giảm: các phần khác nhau của lớp vỏ (đất, đá, núi non, mảng lục địa. . . ) không còn bị gắn chặt với nhau nữa và tự do di chuyển khỏi nhau.

Hai yếu tố nói đến ở trên - sự quay chậm lại của Trái Đất và sự suy giảm của điện trường từ mặt đất đến lõi - cộng hưởng với nhau và khiến hành tinh này "mở ra" theo nghĩa đen. Đây có thể là nguyên nhân của nhiều hiệu ứng mà gần đây mới bắt đầu hoặc mới bắt đầu gia tăng về tần suất, ví dụ như hình thành đảo mới, suối nước nóng mới, hố sụt, thoát khí ga, sạt lở đất, v.v...

Dưới đây, chúng tôi sẽ tập trung vào một số hiệu ứng gây ra bởi hiện tượng "mở ra": đầu tiên là những hiệu ứng có tầm ảnh hưởng rộng: động đất và núi lửa, rồi đến một hiệu ứng có tầm ảnh hưởng địa phương: hố sụt.

Động đất và núi lửa phun trào

Hình dưới cho thấy số vụ động đất hàng năm có cường độ từ 6,0 độ trở lên (đường màu cam), và số vụ núi lửa phun trào hàng năm (đường màu xanh) trên toàn thế giới.
Figure 97: Number of earthquakes (orange curve) and number of volcanic eruptions (blue curve) over the period 1973–2011
© Sott.net
Số trận động đất (đường da cam) và số trận phun trào núi lửa (đường xanh) trong khoảng 1973 - 2011
Từ năm 1973 đến 1996, tần số động đất và núi lửa phun trào gần như ổn định, chỉ gia tăng một chút từ năm này qua năm khác. Nhưng từ năm 1996 trở về sau, sự gia tăng trở nên rõ rệt. Số vụ núi lửa phun trào tăng từ 59 vụ một năm vào cuối những năm 1990 lên khoảng 75 vụ một năm trong khoảng thời gian 2007 - 2010 (+30%).

Ngày nay, sự gia tăng trong hoạt động núi lửa đã lên đến mức, vào cuối tháng 11/2013, 35 núi lửa đang phun trào cùng một lúc, bao gồm cả những núi lửa vốn đã không hoạt động trong nhiều thập kỷ.
Pacific Ring of Fire
© MSNBC
Vành đai lửa Thái Bình Dương
Có thể lập luận rằng sự gia tăng cả về tần suất lẫn cường độ của động đất và núi lửa phun trào ít nhất có một phần nguyên nhân từ quá trình quay chậm lại và "mở ra" của Trái Đất:

1. Sự quay chậm lại ít ỏi của Trái Đất tạo ra một áp lực cơ học lên lớp vỏ (nén vào ở vĩ độ thấp và nở ra ở vĩ độ cao). Áp lực này làm biến dạng lớp vỏ Trái Đất. Sự biến dạng này rõ rệt hơn ở những điểm yếu trong lớp vỏ và thậm chí có thể dẫn đến gãy vỡ ở những phần yếu nhất; đó là các đới đứt gãy (ranh giới giữa các mảng kiến tạo), những vị trí thông thường của hoạt động địa chấn và núi lửa.
Figure 99: Types of tectonic plate movement and subsequent seismic and volcanic activity
© age-of-the-sage.org
Các loại chuyển động mảng kiến tạo và hoạt động địa chấn và núi lửa sau đó
2. Lớp phủ của Trái Đất có mật độ cao hơn lớp vỏ và do đó, nó cũng có momen cao hơn và không giảm tốc độ được nhanh như lớp vỏ. Sự khác biệt về tốc độ quay giữa lớp vỏ và lớp phủ được gọi là sự trượt vỏ. Trạng thái vật chất lỏng trong lớp phủ cho phép xảy ra sự trượt giữa lớp vỏ, lớp phủ trên và lõi do tốc độ quay khác nhau. Sự khác biệt về tốc độ này có thể tạo ra ma sát ở vùng tiếp giáp giữa lớp vỏ và lớp phủ. Ma sát này có thể làm biến dạng lớp vỏ trên diện hẹp và gây ra động đất hoặc núi lửa phun trào.
Sự thay đổi trong tốc độ quay của Trái Đất sẽ dẫn đến thay đổi trong triều dung nham trong khi nó tìm cách thích ứng với đường xích đạo và tốc độ quay mới. Những thay đổi ấy có thể không đồng đều ở khắp nơi, do có một yếu tố "kháng lực" ở sâu trong biển dung nham. Tuy nhiên, nhìn chung, chúng chắc chắn sẽ gây ra những áp lực rất khủng khiếp lên thạch quyển.
3. Sự suy giảm của điện trường từ vỏ đến lõi làm giảm lực liên kết và khiến các mảng kiến tạo trở nên tự do hơn đối với nhau. Các mảng này do đó sẽ tự do di chuyển độc lập với nhau. Chính sự di chuyển tương đối này (rời xa, lại gần hoặc trượt cạnh nhau) là một trong những nguyên nhân chính của động đất và núi lửa phun trào.

4. Một yếu tố cuối cùng liên quan đến động đất và núi lửa phun trào là điện từ:
Một số nhà khoa học đã nhận biết được sự liên quan giữa vết đen mặt trời và động đất, và họ muốn sử dụng dữ liệu vết đen mặt trời để dự đoán động đất. Lý thuyết của họ là sự tăng cường của từ trường có thể gây ra các thay đổi trong địa quyển (nghĩa là lớp vỏ Trái Đất). NASA và Liên minh Khoa học Địa chất Châu Âu đã đóng dấu ủng hộ lên giả thuyết vết đen mặt trời. Giả thuyết này cho rằng một số thay đổi trong hệ thống Mặt Trời - Trái Đất gây ảnh hưởng lên từ trường của Trái Đất, thông qua đó có thể kích hoạt động đất ở những vùng dễ xảy ra động đất. Vẫn chưa rõ cơ chế kích hoạt ấy hoạt động như thế nào.
Trên thực tế, nhiều dấu hiệu kỳ lạ báo hiệu động đất đã được ghi nhận trong nhiều thập kỷ: phát xạ sóng điện từ tần số thấp, bất thường trong từ trường, ánh sáng động đất từ các rặng hay đỉnh núi, nhiệt độ bất thường trên một vùng rộng quan sát được qua các bức ảnh vệ tinh, và thay đổi trong mật độ plasma của tầng điện ly.

Vấn đề với giả thuyết về bản chất điện của động đất là ở chỗ đá là chất dẫn điện rất kém. Vậy làm thế nào những vật liệu dẫn điện kém như vậy lại có thể bộc lộ bất cứ hiện tượng điện từ nào?

Nhà nghiên cứu lâu năm của NASA Friedemann T. Freund đã chứng tỏ đá không phải lúc nào cũng là chất dẫn điện kém. Khi phải chịu sốc hay áp suất cơ học, tính dẫn điện của đá tăng lên rất nhanh và chúng đột nhiên trở thành chất dẫn điện rất tốt:
. . . đá dung nham và đá biến chất, những thứ chiếm một phần đáng kể của lớp vỏ Trái Đất, có chứa hạt mang điện tích. Điều này đã bị bỏ qua trong quá khứ. Những hạt mang điện tích này là các chỗ khuyết electron trong vùng hóa trị, nghĩa là các lỗ dương. Ở điều kiện bình thường, chúng không hoạt động, nhưng khi chúng "tỉnh dậy", lớp đá bắt đầu lấp lánh và phát sáng.
Hình dưới cho thấy những thay đổi của một mẫu đá (granite - hình chữ nhật màu tím) khi chịu một cú sốc cơ học ('va chạm' - mũi tên màu vàng thẳng đứng). Dòng điện (đường màu xanh lam) được đo thông qua điện cực ở phía trên (hình chữ nhật màu đỏ) và ba cuộn dây (hình chữ nhật da cam, xanh lá cây và xanh lam).
Figure 100: Electric effects of a mechanical impact on granite recorded by means of three magnetic pick-up coils and one electrode.
© Sott.net, hiệu chỉnh từ F.T. Freund
Hiệu ứng điện của một va chạm cơ học lên đá granite ghi lại bởi ba cuộn dây cảm ứng từ và một điện cực
Trước va chạm, điện cực và ba cuộn dây đo tín hiệu bằng 0. Không có dòng điện chạy trong khối đá. Sau va chạm (khoảng 50 micro giây sau), mẫu granite bắt đầu trở nên dẫn điện. Cả ba cuộn dây và điện cực ở trên đều phát hiện sự gia tăng đột ngột của dòng điện chạy qua khối đá.

Vậy là, hầu hết lớp vỏ Trái Đất có thể trở nên dẫn điện tốt nếu phải chịu áp lực hay sốc cơ học, ví dụ như là loại áp lực được tạo ra do sự quay chậm lại và mở ra của thạch quyển Trái Đất được mô tả ở trên. Khi trạng thái dẫn điện tốt được hình thành, dòng điện có thể chạy giữa các vùng có điện thế khác nhau của vỏ Trái Đất. Một trong những yếu tố tạo ra dòng điện này là sự thay đổi trong điện trường giữa bề mặt và lõi Trái Đất như được nhắc đến ở trên.

Vào lúc này, một hiện tượng thứ hai gọi là hiệu ứng áp điện có thể xảy ra. Một số tinh thể, đặc biệt là thạch anh, thứ xuất hiện rất phổ biến trong đá granite, sẽ bị biến dạng nếu có dòng điện chạy qua (đây là ngược với hiện tượng được mô tả ở trên, nơi mà sự biến dạng cơ học dẫn đến xuất hiện dòng điện).

Do vậy, chúng ta có thể coi động đất cũng gần giống như hiện tượng chớp hay sét ngầm dưới lòng đất. Động đất là hiện tượng điện ngầm dưới lòng đất cũng giống như chớp hay sét là hiện tượng điện trong khí quyển: một quá trình cân bằng điện tích đơn giản sinh ra một số hiệu ứng cơ học phụ: sóng không khí (tiếng sấm) đối với chớp hay sét và sóng trong lớp vỏ Trái Đất (địa chấn) đối với động đất.

Hình dưới cho thấy cách mà các hiện tượng khác nhau đó, tất cả đều là kết quả của sự suy giảm hoạt động mặt trời, có thể tương tác với nhau và góp phần gây ra động đất và hoạt động núi lửa.
Figure 101: Hypothesized mechanisms through which reduced solar activity can increase earthquakes and volcanic eruptions
© Sott.net
Các cơ chế giả định mà thông qua chúng, sự suy giảm hoạt động mặt trời có thể làm gia tăng động đất và núi lửa phun trào
Hố sụt

Cùng với động đất và hoạt động núi lửa, hố sụt có thể là một kết quả nữa của hiện tượng Trái Đất "mở ra". Hố sụt thường được định nghĩa như sau:
Hố sụt về cơ bản là bất cứ khu đất nào bị sập hay lõm xuống, được tạo ra khi một khoảng trống được hình thành dưới lòng đất và tất cả mọi thứ ở trên đổ xuống đó.
Xiaozhai Tiankeng, the largest sinkhole in the world.
© Public domain
Xiaozhai Tiankeng, hố sụt lớn nhất thế giới
Hố sụt xuất hiện với đủ loại hình dạng và kích cỡ. Thể tích của chúng có thể thay đổi từ vài lít cho đến khoảng 100 triệu mét khối.

Hố sụt lớn nhất trên thế giới là Xiaozhai Tiankeng tại Trung Quốc. Nó sâu đến 662 mét và thể tích của nó lớn hơn 119 triệu mét khối. Nó đã được người dân bản địa biết rõ từ thời cổ đại. Hố sụt Devil's Millhopper (Florida), hình thành gần 20.000 năm trước, là một cái lớn nữa, và hố sụt Sima de las Cotorras (Chiapas, Mexico) thậm chí còn có những bức tranh vẽ trên đá từ thời cổ đại bởi người nguyên thủy, một bằng chứng sống động về tuổi thọ đáng kính của nó.

Thật vậy, hố sụt không phải là một hiện tượng mới; chúng đã được nghiên cứu bởi khoa học chính thống như là những cấu trúc địa chất cổ đại. Chúng thường có tên riêng và thường chứa đầy nước do nhiều năm tích lũy nước mưa và nước ngầm.

Cave-type painting on a cliff of the Sima de las Cotorras sinkhole
© Mayantravelguide.com
Tranh vẽ từ thời cổ đại trên vách đá của hố sụt Sima de las Cotorras
Do hầu hết các hố sụt "cổ" nằm tại vùng nông thôn hoặc núi đá, nguyên nhân do hoạt động công nghiệp của con người có thể được loại trừ. Sự hòa tan dần dần của đá ngầm dưới lòng đất được thừa nhận là nguyên nhân chính cho phần lớn các hố sụt cổ.

Tuy nhiên, "cảnh quan" này bắt đầu thay đổi trong thời gian gần đây, từ khoảng năm 2004, với những tường thuật đầu tiên về sự xuất hiện đột ngột của một thế hệ hố sụt mới:
Đối với người dân quanh vùng Wildwood, nó thực sự là quái dị: cả một cái hồ rộng hơn 9 hecta biến mất chỉ trong vài ngày, như là có ai đó mở cái nút bịt dưới bồn tắm. Nước Hồ Chesterfield đã bị rút xuống một cái hố sụt trong tuần này, để lại phía sau những người dân của thị trấn St. Louis giàu có này gãi đầu gãi tai tự hỏi liệu giá trị căn nhà của họ có biến mất cùng với cảnh hồ hay không.
sinkhole Guatemala City
© Reuters/Daniel LeClair
Ảnh hố sụt khổng lồ mở ra tại Thành phố Guatemala, nuốt chửng một ngã tư và một tòa nhà 3 tầng ngày 30/5/2010
Nhìn lại các báo cáo trong 10 năm qua, có vẻ như sự xuất hiện của những hố sụt mới bắt đầu tăng tốc, khi một hố sụt khổng lồ mở ra ở Thành phố Guatemala. Một hố sụt khủng khiếp nữa xuất hiện vào năm 2010 (hình bên phải).

Tần suất của các hố sụt trong 3 hay 4 năm qua đã tăng lên đến mức độ có nhiều người bị "nuốt chửng" một cách bất chợt và thậm chí xảy ra chết người trong khu vực thành phố. Nhà cửa và xe cộ cũng đang bị nuốt chửng với số lượng ngày càng lớn hơn. Những lời giải thích ngày càng khác thường cho hiện tượng kỳ lạ này đã được đưa ra bởi các chuyên gia, bao gồm cả các yếu tố do con người gây ra như hư hỏng đường ống nước ngầm hay ống cống bị vỡ dẫn đến lớp đá dưới đất bị xói mòn, tầng nước ngầm bị sụt giảm do fracking, đất lở do lũ lụt (điều mà sau đó sẽ luôn luôn được đổ cho "nóng lên toàn cầu do con người gây ra"), nhà cửa hay cơ sở hạ tầng xây dựng vội vã hay không đúng quy cách, mỏ than bỏ hoang, mưa lớn sau hạn hán kéo dài v.v...

 Harrisburg’s sinkhole map
© New York Daily News
Bản đồ vị trí các hố sụt tại thị trấn Harrisburg
Trong khi một số hố sụt có thể thực sự là do những nguyên nhân trên, làm sao chúng có thể giải thích sự gia tăng đột ngột trên toàn cầu của các hố sụt mới được hình thành? Phải chăng đá đột nhiên bị hòa tan nhanh hơn? Hay là tất cả cống rãnh đột ngột quyết định đổ sụp cùng một lúc ở những địa điểm rất khác nhau? Ngay cả "fracking", thứ được quảng bá mạnh mẽ tại Hoa Kỳ trong những năm gần đây cũng không thể giải thích cho tất cả các hố sụt mới hình thành, đặc biệt là những cái xuất hiện nơi fracking không được áp dụng.

Lưa ý rằng hầu hết các nguyên nhân nêu ra ở trên dựa trên đá bị hòa tan, nhưng chỉ có ba loại đá phổ biến có thể bị hòa tan bởi nước, đó là đá muối, thạch cao và đá vôi. Do vậy, sự hòa tan của đá không thể giải thích những hố sụt đột ngột xuất hiện trong vùng đá không hòa tan được như đá granite chẳng hạn.

map sinkholes in Alabama
© WSFA
Các chấm đỏ trên bản đồ này là vị trí hàng ngàn hố sụt đã được biết tại Alabama
Sự hình thành của những hố sụt mới, điều mà gần như không bao giờ được nghe đến trước năm 2004, đã trở nên phổ biến đến mức chúng được tường thuật gần như hàng ngày. Một đợt bùng phát bất thường của các hố sụt mới tại thị trấn Harrisburg, Pennsylvania, vào đầu năm 2013 (xem hình trên) được đáp lại bởi một đợt bùng phát tương tự ở thành phố Samara của Nga chỉ hai tháng sau đó, khi hàng chục hố sụt đột nhiên xuất hiện chỉ trong vòng vài tuần, nuốt chửng xe cộ qua lại cả ở những ngã tư đông đúc.

Chỉ riêng tại bang Alabama, hơn 6000 hố sụt đã được thống kê (xem hình bên phải).

Ở bang Missouri, Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) liệt kê hàng trăm hố sụt, hầu hết chúng mới xuất hiện gần đây (xem hình dưới).

Không may là không có một nguồn duy nhất nào liệt kê tất cả hàng ngàn hố sụt xuất hiện trên khắp thế giới trong vài năm trở lại đây. Cũng như với các hiện tượng khác mà chúng ta xem xét ở đây, quy luật chung là giới truyền thông chính thống giảm nhẹ và "bình thường hóa" hiện tượng này, tường thuật chúng như cái gì đó vô hại, phổ biến và hầu hết do con người gây ra.
Missouri sinkhole map - 2007
© USGS
Bản đồ hố sụt tại Missouri - 2007
Hố sụt mới gia tăng không chỉ về số lượng mà còn cả về mức độ nghiêm trọng. Nếu 10 năm trước ai đó bảo bạn rằng một hố sụt đã nuốt chửng một người còn sống, bạn nhiều khả năng sẽ coi đó như kịch bản từ một bộ phim kinh dị tồi. Vâng, ngày nay, đó là hiện thực. Trong vài năm qua, hơn 20 người đã bị "giết bởi hố sụt".

Do không một nguyên nhân nào kể trên có thể giải thích cho sự xuất hiện đột ngột của biết bao nhiêu hố sụt mới tại bao nhiêu địa điểm khác nhau, chúng ta buộc phải xem xét khả năng rằng một yếu tố mới nào đó chắc hẳn phải đóng vai trò chính trong sự gia tăng đột ngột và mạnh mẽ này. Nó khiến chúng ta tự hỏi liệu sự "mở ra" của Trái Đất có phải là yếu tố mới đó không. Điều thú vị là hố sụt Guatemala được kể đến ở trên xuất hiện cùng thời gian với sự phun trào dữ dội của núi lửa Pacaya nằm cách Thành phố Guatemala chỉ 30 dặm về phía nam. Nó gợi đến một mối tương quan giữa hoạt động núi lửa và sự hình thành hố sụt, giống như giả thuyết Trái Đất "mở ra" của chúng tôi cũng chỉ ra.