Medan magnet: Umpolung bisa melaju cepat

Perubahan kutub 95.000 tahun yang lalu terjadi hanya dalam satu abad

Perubahan kutub di medan magnet Bumi tampaknya dapat terjadi lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya © Petrovich9 / iStock
membacakan

Perubahan kutub yang cepat: Medan magnet bumi tampaknya dapat berbalik lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya. Sekitar 95.000 tahun yang lalu, perubahan kutub seperti itu terjadi hanya dalam 100 tahun, seperti yang ditunjukkan oleh analisis oleh stalagmit dari Tiongkok. Ini menimbulkan pertanyaan mendasar tentang kecepatan pergeseran geomagnetik seperti itu, kata para peneliti. Jika pembalikan kutub seperti itu terjadi lagi dalam waktu dekat, ini akan memiliki konsekuensi dramatis bagi masyarakat manusia.

Apakah Bumi mengancam perubahan kutub baru? Pertanyaan ini saat ini sedang diperdebatkan. Untuk pengukuran menunjukkan bahwa kekuatan medan medan magnet bumi telah menurun sekitar 16 persen sejak 1840. Sumbu medan dipol juga telah bergeser dan zona lemah regional telah terbentuk di medan magnet. Karena pembalikan masa lalu juga diprakarsai oleh melemahnya medan magnet, ini bisa menjadi pertanda pertama.

Namun, sejak pembalikan kutub terakhir sekitar 780.000 tahun yang lalu, selalu ada periode kelemahan yang sama. Tapi apa yang disebut kunjungan ini tidak mengarah pada perubahan kutub permanen - bahkan jika dalam perjalanan mereka kadang-kadang polaritas berubah sementara. Selain itu, menurut doktrin umum, akan ada cukup waktu peringatan dini, karena pembalikan kutub yang nyata akan membutuhkan ribuan tahun untuk membangun dirinya sendiri.

Stalagmit dari gua ini di barat daya Cina memberikan data. © PNAS

Stalagmite sebagai saksi

Tapi itu mungkin sebuah kesalahan, seperti yang ditemukan Yu-Min Chou dari Universitas Nasional Taiwan dan rekan-rekannya. Untuk penelitian mereka, mereka telah menganalisis magnetisasi stalagmit dari sebuah gua di barat daya Cina. Karena kalsifikasi ini tumbuh berlapis-lapis, mereka membentuk semacam cincin tahunan, yang memungkinkan penanggalan akurat mineral mereka.

Para peneliti mengambil sampel kecil dari cincin pertumbuhan stalagmit setebal delapan sentimeter dan menentukan untuk masing-masing arah magnetisasi yang tersimpan dalam mineral. Dengan menggunakan data ini, mereka dapat merekonstruksi bagaimana medan magnet bumi berkembang selama periode 91.000 hingga 107.000 tahun yang lalu. pameran

Pembalikan tiba-tiba hanya dalam lebih dari 100 tahun

Hasilnya: Selama periode ini, medan magnet bumi mengalami dua fase kelemahan, satu 105.000 hingga 13.000 tahun yang lalu dan yang kedua 92.000 hingga 98.000 tahun yang lalu. Seperti yang diharapkan, pelemahan ini dikaitkan dengan perubahan signifikan di kutub dan fluktuasi pada kemiringan garis lapangan. Beberapa membentang selama ribuan tahun, yang lain hanya selama berabad-abad, seperti yang dilaporkan para peneliti.

Dimasukkannya garis-garis medan dan perubahan kutub sekitar 95.000 tahun yang lalu. Chou et al./ PNAS

"Namun, pengamatan yang paling mengejutkan adalah pembalikan polaritas yang tiba-tiba selama kunjungan kedua, yang mungkin terjadi hanya dalam satu abad, " Chou dan rekan-rekannya melaporkan. Kecenderungan garis medan magnet berujung sepenuhnya hanya dalam 144 tahun yang menunjukkan pembalikan polaritas sementara. "Penyimpangan polaritas yang sangat cepat belum pernah didokumentasikan sebelumnya, " kata para peneliti.

Meskipun ada analisis strata lava beberapa tahun yang lalu yang menyarankan sesuatu yang serupa, hasilnya kemudian ditolak.

Bisakah perubahan kutub yang serupa segera terjadi?

Menurut para peneliti, peristiwa ini membuktikan bahwa perubahan kutub dapat terjadi jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan sebelumnya. "Data stalagmit kami menunjukkan bahwa perubahan lapangan yang berlangsung singkat tetapi cepat dapat terjadi dalam skala berumur seabad, " mereka menjelaskan. "Ini selalu mungkin ketika intensitas bidang geomagnetik melambat secara signifikan menjelang pembalikan kutub atau tamasya."

Masih belum jelas seberapa besar geodinamika bumi perlu di-destabilisasi untuk memungkinkan perubahan kutub yang tajam dan faktor-faktor apa yang masih berperan. Bagaimanapun, sudah ada fase hanya 3.000 tahun yang lalu ketika kekuatan medan dari medan magnet menurun bahkan lebih dari yang terjadi hari ini. Hanya dalam beberapa dekade, ia merosot hampir 20 persen tanpa membalikkan polaritas.

Namun demikian, para peneliti memperingatkan: "Jika perubahan polaritas yang begitu cepat terjadi di masa depan, mereka dapat secara serius mempengaruhi masyarakat manusia." Karena hanya medan magnet yang kuat dan stabil yang melindungi elektronik, satelit, dan teknologi lainnya terhadap St . memerah melalui angin matahari dan radiasi kosmik. Jika perisai ini gagal, misalnya saat pembalikan kutub, maka ini akan memiliki konsekuensi drastis. (Prosiding National Academy of Sciences, 2018; doi: 10.1073 / pnas.1720404115)

(PNAS, 23.08.2018 - NPO)