Kutub magnet bumi dapat membalik lebih cepat dari perkiraan sebelumnya. Pembalikan ini dapat berpengaruh besar pada satelit pengorbit bumi, mengacaukan sistem telekomunikasi dan fungsi perangkat elektronika.
Planet Bumi di malam hari. Medan magnet bumi melindungi kita dari rentetan radiasi kosmik dan angin matahari.
Kita mungkin berpikir bahwa kompas akan selalu mengarah ke utara. Bagaimana jika kutub magnet bumi benar-benar terbalik? Pembalikan magnet, menurut kajian ahli geofisika, telah terjadi di masa lalu, sekitar 780.000 tahun lalu.
Seperti diketahui, aktivitas magnet berkorelasi dengan dinamika pergerakan logam cair di perut bumi. Aktivitas medan 1.700 mil di bawah permukaan itu dinamis dan fluktuatif. Begitu pun arahnya. Sesekali gerakan ini berubah arah. Kadang-kadang bahkan sampai membalik arah utara dan selatan magnet.
Para ilmuwan dulu berpikir transisi polaritas memakan waktu ratusan ribu tahun. Menurut perkiraan awal, pembalikan medan magnet bumi terjadi dalam rentang 200-300 ribu tahun. Tetapi penelitian baru yang diterbitkan dalam Proceedings of National Academy of Sciences AS (20/8) menunjukkan perubahan kutub magnet bumi dapat terjadi jauh lebih cepat. Jika terjadi, perubahan ini dapat membahayakan infrastruktur modern kita.
Tim NTU China
Tim peneliti dari China menerbitkan hasil penelitian bahwa pembalikan kutub magnet dapat terjadi jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan semula. Bukti baru menunjukkan bahwa saklar geomagnetik terakhir, kembali pada awal zaman es terakhir, hanya butuh 144 tahun. Artinya, sekitar 30 kali lebih cepat daripada perkiraan sebelumnya.
Sebagaimana dilaporkan Deutche Welle (21/8), peneliti China menyimpulkan fluktuasi yang lebih cepat terjadi di kutub bumi. Setidaknya ini yang diperoleh dari kajian analisis terhadap aktivitas magnet batuan di gua batu kapur stalagmite. Di sana, beberapa umur magnet bumi bisa dapat ditentukan dengan mudah.
Medan magnet bumi melindungi kita dari rentetan radiasi kosmik dan angin matahari. Ketika medan magnet bergeser itu dapat menimbulkan masalah untuk komunikasi radio, satelit dan bahkan sistem tenaga elektronik. Nenek moyang, yang masih belum kenal listrik dan elektronika, mungkin masih dapat bertahan ketika pembalikan penuh medan magnet terjadi 773.000 tahun yang lalu. Tetapi, kita tidak bisa membayangkan, apa yang terjadi ketika pembalikan penuh itu terjadi di zaman modern.
Menurut Institute of Geology, National Taiwan University (NTU), setelah pembalikan medan magnet terakhir, sejumlah “perjalanan” geomagnetik berlangsung dalam rentang yang lebih pendek. Diakui, perubahan arah kerap terjadi tidak secara permanen menyebabkan pembalikan utara dan selatan. Perubahan polaritas sering bersifat sementara. Hanya kadang-kadang perubahan sampai ke pembalikan arah.
Peneliti menggunakan batu untuk memetakan sejarah geomagnetik planet bumi. Dalam studi terbaru, dinamika aktivitas batuan stalagmit dari gua di China barat daya membantu tim ilmuwan melacak sejarah 16.000 – 107.000 tahun lalu — dengan tingkat ketelitian multi-dekade.
Tim menemukan bahwa sekitar 98.000 tahun yang lalu, Bumi mengalami pembalikan kutub magnet tiba-tiba dalam waktu sekitar satu abad. “Perubahan ini lebih dari 10 kali lebih cepat daripada perkiraan sebelumnya untuk tingkat perubahan tercepat, dan lebih dari 30 kali lebih cepat daripada durasi yang berlaku umum untuk transisi polaritas,” ungkap Prof Chuan-Chou Shen PhD
Batuan Stalagmit juga mengungkapkan sejumlah pengembara geomagnetik lainnya. Para peneliti memperhatikan bahwa ketika medan magnet Bumi dalam posisi terlemah, fluktuasi lebih sering terjadi. “Durasi
[peristiwa]
ini berkisar dari beberapa abad hingga milenium,” tambah Ketua Tim Riset Geomagnetik China, Chuan-Chou Shen, kepada Newsweek (20/8). “Fitur-fitur ini menunjukkan adanya ketidakstabilan konveksi yang berkepanjangan di inti luar Bumi.”
Ilustrasi angin matahari dan megan magnet bumi.
Pelemahan 10%
Isu ini mengalami relevansi saat ini karena abad terakhir telah melihat medan magnet kita melemah sekitar 10 persen. Kondisi ini memang belum mengakibatkan komunikasi kita akan berhenti atau satelit kami akan gagal. Tapi itu menyoroti betapa banyak ilmuwan harus belajar tentang apa yang suatu hari bisa menjadi bahaya nyata bagi infrastruktur yang kita andalkan selama ini.
Meskipun penelitian ini merupakan langkah maju yang besar, banyak pertanyaan tetap tidak terjawab. Ini adalah poin yang diangkat oleh Shen, yang merupakan profesor terkemuka di National Taiwan University. “Apa mekanisme yang tepat untuk osilasi polaritas ini? Apakah mereka terjadi lebih sering atau apakah mereka unik untuk periode waktu yang diteliti? “Lebih banyak batu dan lebih banyak penelitian, tambahnya, diperlukan untuk membuka kunci kerja dinamo dalam-Bumi,’’ tegas Shen.
Sebelumnya, soall potensi pembalikan medan magnet bumi juga pernah diungkap Daniel Baker, Direktur Laboratory for Atmospheric and Space Physics pada University of Colorado, Amerika Serikat. Sebagaimana dikutip Dailymail (Jumat (2/2), pembalikan medan magnet bisa terjadi lebih cepat dan lebih cepat daripada yang dipikirkan dulu.
Para peneliti geomagnetik memiliki beberapa alasan untuk percaya bahwa pembalikan kutub medan magnet bumi bisa segera terjadi. Pertama, medan magnet bumi kira-kira 10 persen lebih lemah dibandingkan ketika catatan pertama kali dimulai sekiutar 175 tahun lalu. Ini kutub magnet kini lebih mudah bergeser.
Prof Chuan-Chou Shen Ph.D dari NTU.
Lebih lanjut, kutub magnet bergerak semakin cepat. Kutub utara saat ini ada pada posisi di bawah es Arktik di sebelah utara Kanada. Namun, setiap tahun bergerak sekitar 50 kilometer (31 mil) menuju Siberia.
Argumen terakhir Shen dan tim didukung oleh Jürgen Matzka dari Institute of Earth and Environmental Science (IEES) di Potsdam, Jerman. Dia mengatakan kepada media Jerman bahwa “kunjungan seperti itu sepuluh kali lebih sering” dan pada awalnya “tidak dapat dibedakan dari pergeseran besar arah magnet yang sesungguhnya.”
Untuk sementara, pergeseran polar semacam itu tidak menimbulkan ancaman langsung terhadap kemanusiaan. Namun, para ahli memperingatkan itu dapat menyebabkan satelit gagal berfungsi. Medan magnet bumi yang melemah sulit melindungi satelit dari radiasi dan partikel kosmik yang dipancarkan matahari.
Ilustrasi interior perut bumi
Aktivitas Magnetik Bumi
Di bawah kaki kita, jauh di dalam bumi, ada besi cair menghasilkan medan magnet. Tetapi kadang-kadang medan magnet itu berbalik polaritasnya. Kutub magnetis utara berubah menjadi kutub selatan — dan sebaliknya. Bagaimana dan kapan pembalikan ini terjadi telah lama menjadi misteri.
Namun penelitian baru menunjukkan, ada hubungan antara medan magnet bumi dan jumlah lapisan cairan logam yang turun dari permukaan ke dalam mantel panas, melalui proses yang dikenal sebagai subduksi.
Medan magnet bumi telah bertahan selama miliaran tahun, meskipun polaritasnya telah berulang kali berubah. Karena medan magnet meninggalkan magnetisasi fosil di banyak batuan yang terbentuk di permukaan bumi, peneliti memiliki “catatan palaeomagnetik” tentang bagaimana medan magnet bumi berubah dari waktu ke waktu.
Para ahli mengetahui bahwa tingkat pembalikan ini terjadi sangat bervariasi. Perubahan terjadi pada tingkat yang lebih cepat selama jutaan tahun terakhir dibanding periode 100 juta sebelumnya. Untuk periode waktu yang lama, masih merupakan misteri besar mengapa tingkat perubahan polaritas magnet bumi sangat bervariasi, kata David Martin, kolega Matzka di IEES Jerman.
Dedi Junaedi
