Asal Usul dan Fungsi Utama dari Kutub Magnet Bumi
SUDAH menjadi pengetahuan umum bahwa Bumi yang kita singgahi ini menjadi satu-satunya planet di dalam tata surya yang memiliki kutub magnet yang kuat. Namun tidak banyak yang tahu bagaimana sejarah kemunculannya dan apa fungsinya.
Dihimpun Live Science, Senin (11/9/2023), Bumi terbagi menjadi dua lapisan, yaitu inti dalam yang padat dan inti luar yang terbuat dari logam cair. Kedua lapisan tersebut terbuat dari campuran besi magnetis dan nikel, dengan sedikit unsur ringan, seperti oksigen, silikon, dan belerang.
Inti bagian dalamnya sangat padat dan panas, seperti marmer pijar raksasa. Namun inti luarnya bersifat cair dan berputar mengelilingi massa padat tersebut dengan arus konvektifnya sendiri. Konveksi konstan inilah yang menghasilkan medan magnet Bumi.
Ahli geofisika di Universitas Rochester di New York, John Tarduno menjelaskan bahwa saat panas dari inti dalam terus menerus memancar ke inti luar, panas tersebut bertemu dengan material yang didinginkan oleh aktivitas lempeng tektonik. Siklus ini mendorong konveksi, sehingga menimbulkan apa yang disebut geodinamo yang menghasilkan medan magnet.
Planet lain, seperti Mars dan Venus, tidak memiliki medan magnet, sebagian karena kurangnya lempeng tektonik. Bukti menunjukkan bahwa planet-planet ini mungkin pernah memiliki geodinamo yang mampu bertahan sendiri, namun kemudian menghilang karena alasan yang tidak diketahui.
Ketika logam cair di inti luar Bumi mengalir, pergerakannya dan kandungan besi yang tinggi menyebabkan planet ini bertindak seperti magnet dipolar yang sangat besar, dengan satu kutub bermuatan negatif dan satu kutub bermuatan positif.
Sekitar 80% medan magnet Bumi diatur dengan cara ini, namun 20% sisanya bersifat non-dipolar. Alih-alih membentuk pita gaya magnet paralel, ada wilayah tertentu di mana medan magnet berputar dan berputar, berperilaku seperti pola cuaca yang melayang-layang.
Pola tidak teratur ini menghasilkan bercak aneh di medan magnet, tempat seperti Anomali Atlantik Selatan, wilayah luas Samudera Atlantik di mana intensitas magnetosfer Bumi menurun drastis. Para peneliti berpendapat penyok pada medan magnet ini muncul dari aktivitas tektonik yang tidak biasa di bawah Afrika.
“Magnetosfer itu seperti selubung pelindung,” kata ahli geologi spesialis paleomagnetisme di Universitas Minnesota, Joshua Feinberg.
Hal ini membantu membelokkan sejumlah besar radiasi matahari yang berbahaya dari Bumi, dan bertindak seperti lapisan tabir surya di seluruh planet. Di daerah yang magnetosfernya lemah, dosis radiasi tambahan dapat bocor sehingga berpotensi berkontribusi terhadap tingginya angka kanker kulit.
"Kekhawatiran lainnya adalah dampaknya terhadap satelit,” kata Tarduno.
Semburan radiasi Matahari yang disebut lontaran massa koronal dapat melumpuhkan satelit dan pesawat ruang angkasa lainnya jika tidak terlindung oleh medan magnet Bumi. Hal ini dapat menimbulkan dampak bencana bagi telekomunikasi, akses internet dan layanan GPS di wilayah yang terkena dampak anomali.
Anomali Atlantik Selatan mungkin berusia 11 juta tahun, menurut makalah tahun 2020 yang diterbitkan di jurnal PNAS, dan mungkin ada hubungannya dengan fenomena medan magnet planet lainnya: pembalikan kutub.
Sejarah medan magnet Bumi tertulis dalam aliran lava purba dan sedimen laut dalam. Jenis material batuan ini kaya akan fragmen logam magnetis, seperti serpihan kecil besi, yang mengorientasikan dirinya sepanjang garis medan magnet.
“Pada akhirnya, kesejajaran asli tersebut terkunci di dalam sedimen, dan kita mendapatkan catatan mendalam tentang bagaimana orientasi medan magnet bumi,” kata Feinberg.
Dari catatan tersebut, para ilmuwan mengetahui bahwa kutub magnet planet kita bergeser seiring berjalannya waktu. Saat ini, geografis Kutub Utara berjarak sekitar 310 mil (500 kilometer) dari kutub magnetnya (yang saat ini secara teknis bersifat magnetis selatan). Dan kira-kira setiap 300.000 tahun, kutub tiba-tiba terbalik, membalikkan arah magnet utara dan selatan.
Namun, catatan paleogeomagnetik menunjukkan bahwa pembalikan kutub total belum terjadi dalam waktu sekitar 780.000 tahun. Beberapa peneliti percaya bahwa ini berarti kita akan mengalami perubahan dan kekuatan Anomali Atlantik Selatan dapat mengindikasikan bahwa hal tersebut sudah dekat.
Jika kutubnya terbalik, kekuatan medan magnet Bumi akan turun hingga 20%, mungkin selama berabad-abad. Peristiwa seperti ini akan membuat sistem komunikasi global kita saat ini menjadi berantakan. Namun, penelitian lain menunjukkan bahwa perubahan tersebut tidak akan terjadi dalam waktu dekat.
Feinberg mengatakan, mempelajari interior planet kita dan catatan paleogeomagnetik akan membantu kita memahami interaksi kompleks antara magnetosfer dan kehidupan di Bumi dan mungkin membantu kita bersiap menghadapi perubahan di masa depan.
(Saliki Dwi Saputra )
