Pembalikan tiang: Secara bertahap bukannya tiba-tiba?

Pembalikan medan magnet terakhir bisa memakan waktu 22.000 tahun

Pembalikan kutub berikutnya dari medan magnet Bumi ditentukan. Namun seberapa cepat pembalikan polaritas sejauh ini masih kontroversial. © Petrovich9 / iStock
membacakan

Long chaos: Pembalikan polaritas medan magnet Bumi tampaknya lebih lambat dan tidak menentu dari yang diperkirakan sebelumnya - ini juga bisa berlaku untuk pembalikan kutub di masa depan. Karena data baru menunjukkan bahwa umpolung terakhir bertahan lebih dari 22.000 tahun, sekitar 770.000 tahun yang lalu. Selama waktu ini, medan magnet melemah secara drastis beberapa kali, menggeser kutubnya dan kemudian berbalik sepenuhnya, seperti yang dilaporkan para peneliti dalam jurnal "Science Advances".

Medan magnet Bumi kurang stabil dari yang Anda kira: kutubnya telah terbalik sepenuhnya beberapa kali dalam sejarah Bumi, yang terbaru sekitar 770.000 tahun yang lalu. Sekarang ada tanda-tanda bahwa pembalikan kutub lain mungkin akan segera terjadi. Dengan demikian, medan magnet telah melemah, porosnya telah berubah dan anomali magnetik yang luas telah muncul di bawah Pasifik Selatan. Selain itu, kutub utara magnet bergerak lebih cepat dari yang diperkirakan hari ini.

Lipat atau naik level?

Tapi apakah gejala-gejala ini sebenarnya pertanda pembalikan kutub atau hanya bukti fase sementara kelemahan, masih bisa diperdebatkan. Perselisihan yang sama adalah pertanyaan tentang seberapa cepat pembalikan polaritas terjadi. Pada tahun 2014, para peneliti menemukan bukti perputaran cepat yang mengejutkan dalam pembalikan kutub terakhir - itu bisa terjadi hanya dalam 100 tahun. Tetapi itu berarti bahwa perubahan kutub dapat terjadi bahkan dalam masa hidup seseorang - dan bahwa mungkin ada sedikit waktu untuk peringatan dini atau penyesuaian.

Sebagian sampel lava berasal dari kawah gunung berapi Haleakala di Hawaii. dronepicr / CC-by-sa 2.0

Namun, ini mengandaikan bahwa ahli geofisika yakin tentang perjalanan waktu dari pembalikan polaritas. Tapi itu tidak benar, karena ada juga penelitian, yang menurutnya pembalikan berlangsung ribuan tahun. "Terlepas dari beberapa dekade penelitian, struktur geometri, waktu dan durasi pembalikan kutub masih membingungkan, " kata Brad Singer dari University of Wisconsin-Madison dan timnya.

Sampel lava sebagai saksi mata

Untuk memberikan kejelasan lebih lanjut, para peneliti sekarang telah mengumpulkan dan memeriksa data lebih lanjut tentang pembalikan polaritas terakhir dan perjalanan waktu mereka. Selain endapan dan inti es, mereka terutama menganalisis sampel lava dari Chili, Tahiti, Hawaii, Karibia dan Kepulauan Canary. Mereka berasal dari letusan gunung berapi yang terjadi sekitar 700.000 hingga 800.000 tahun yang lalu. pameran

"Pipa lava adalah saksi ideal untuk medan magnet, " jelas Singer. "Karena mengandung banyak mineral yang mengandung besi dan ketika dingin, mereka menghemat arah dan kekuatan medan magnet yang berlaku saat ini." Berdasarkan data tersebut, oleh karena itu sangat mudah untuk melihat bagaimana medan magnet bumi berubah selama pembalikan polaritas berubah. Untuk studi mereka, para peneliti menghitung 40 sampel lava mereka dengan isotop argon yang dimasukkan dan menentukan magnetisasi.

22.000 tahun untuk pembalikan kutub

Hasilnya: Pembalikan kutub terakhir bukanlah perputaran yang mudah dan cepat, tetapi terus berlangsung selama lebih dari 22.000 tahun. Pembalikan polaritas aktual didahului oleh periode ketidakstabilan yang dimulai 795.000 tahun yang lalu. Selama waktu ini, medan magnet melemah beberapa kali dan bahkan ada dua fase kunjungan singkat di mana polaritasnya menghilang atau bergeser dengan kuat.

Hanya setelah fase awal ini mengikuti perubahan kutub terakhir. "Umpolungsprozess yang sebenarnya dimulai 784.000 tahun yang lalu dan berakhir pada pembalikan kutub terakhir 773.000 tahun yang lalu, " lapor Singer dan timnya. Namun, bahkan fase terakhir dari gangguan ini membutuhkan setidaknya 4.000 tahun. Kursus panjang yang serupa diikuti oleh simulasi geodynamo yang menyertainya, di mana para peneliti memeriksa kemungkinan hasil mereka.

Apa artinya ini untuk prakiraan?

Menurut para ilmuwan, hasil mereka berbicara untuk fakta bahwa pembalikan polaritas medan magnet bumi bukanlah proses yang tiba-tiba tetapi panjang dan kompleks. "Integrasi data lava, sedimen, dan inti es mengungkapkan kompleksitas luar biasa dalam evolusi medan magnet sebelum dan selama pembalikan kutub terakhir, " kata para peneliti. Data baru juga merupakan salah satu testimoni paling rinci dari umpolung terakhir.

Tapi apa artinya ini bagi kemungkinan pembalikan kutub? Temuan baru menunjukkan bahwa prognosis yang jelas dari perkembangan masa depan bisa lebih sulit dari yang diharapkan. Karena turbulensi magnetik sebelum pembalikan kutub membuatnya lebih sulit untuk membedakan fluktuasi sementara dari pertanda nyata. Apakah, di masa mendatang, polarisasi medan magnet bumi sebenarnya sudah dekat bagi kita tetap terbuka. (Science Advance, 2019; doi: 10.1126 / sciadv.aaw4621)

Sumber: University of Wisconsin-Madison

- Nadja Podbregar