Bukti medan magnet awal yang kuat di sekitar Bumi – Sains Terkini

Jauh di dalam bumi, besi cair yang berputar menghasilkan medan magnet pelindung planet kita. Medan magnet ini tidak terlihat tetapi sangat vital bagi kehidupan di permukaan bumi: ia melindungi planet dari angin matahari yang berbahaya dan sinar kosmik dari matahari.

Mengingat pentingnya medan magnet, para ilmuwan telah berusaha mencari tahu bagaimana medan telah berubah sepanjang sejarah Bumi. Pengetahuan itu dapat memberikan petunjuk untuk memahami evolusi Bumi di masa depan, serta evolusi planet-planet lain di tata surya.

Penelitian baru dari University of Rochester memberikan bukti bahwa medan magnet yang pertama kali terbentuk di sekitar Bumi bahkan lebih kuat daripada yang diyakini para ilmuwan sebelumnya. Penelitian, yang diterbitkan dalam jurnal PNAS, akan membantu para ilmuwan menarik kesimpulan tentang keberlanjutan perisai magnet Bumi dan apakah ada planet lain di tata surya dengan kondisi yang diperlukan untuk melindungi kehidupan.

"Penelitian ini memberi tahu kita sesuatu tentang pembentukan planet yang dapat dihuni," kata John Tarduno, William R. Kenan, Jr, Profesor Ilmu Bumi dan Lingkungan dan Dekan Penelitian untuk Seni, Ilmu Pengetahuan, dan Teknik di Rochester. "Salah satu pertanyaan yang ingin kami jawab adalah mengapa Bumi berevolusi seperti itu dan ini memberi kita lebih banyak bukti bahwa perisai magnetik tercatat sangat awal di planet ini."

LAPANGAN MAGNETIK BUMI HARI INI


Perisai magnet hari ini dihasilkan di inti luar Bumi. Panas yang hebat di inti dalam bumi yang padat menyebabkan inti luar – terdiri dari besi cair – berputar dan bergejolak, menghasilkan arus listrik, dan menggerakkan fenomena yang disebut geodynamo, yang menggerakkan medan magnet bumi. Arus dalam inti luar cair sangat dipengaruhi oleh panas yang mengalir keluar dari inti dalam yang padat.

Karena lokasi dan suhu ekstrem bahan dalam inti, para ilmuwan tidak dapat secara langsung mengukur medan magnet. Untungnya, mineral yang naik ke permukaan bumi mengandung partikel magnetik kecil yang mengunci arah dan intensitas medan magnet pada saat mineral mendingin dari keadaan lelehnya.

Dengan menggunakan data paleomagnetik, mikroskop elektron, geokimia, dan paleointensitas baru, para peneliti berkencan dan menganalisis kristal zirkon – bahan terestrial tertua yang diketahui – dikumpulkan dari lokasi di Australia. Zirkon, yang sekitar dua persepuluh milimeter, mengandung partikel magnetik yang bahkan lebih kecil yang mengunci magnetisasi bumi pada saat zirkon terbentuk.

LAPANGAN MAGNETIK BUMI 4 MILIAR TAHUN YANG LALU

Penelitian sebelumnya oleh Tarduno menemukan bahwa medan magnet bumi setidaknya 4,2 miliar tahun dan telah ada hampir selama planet ini. Inti bumi, di sisi lain, adalah tambahan yang relatif baru: ia terbentuk hanya sekitar 565 juta tahun yang lalu, menurut penelitian yang diterbitkan oleh Tarduno dan rekan-rekannya awal tahun ini.

Sementara para peneliti awalnya percaya bahwa medan magnet awal Bumi memiliki intensitas yang lemah, data zirkon baru menunjukkan medan yang lebih kuat. Tetapi, karena inti dalam belum terbentuk, medan kuat yang semula dikembangkan 4 miliar tahun yang lalu pastilah didukung oleh mekanisme yang berbeda.

"Kami pikir mekanisme itu adalah pengendapan kimia magnesium oksida di dalam Bumi," kata Tarduno.


Magnesium oksida kemungkinan dilarutkan oleh panas ekstrem terkait dampak raksasa yang membentuk bulan Bumi. Saat bagian dalam Bumi mendingin, magnesium oksida dapat mengendap, mendorong konveksi dan geodinamik. Para peneliti percaya bahwa Bumi bagian dalam pada akhirnya menghabiskan sumber magnesium oksida hingga titik bahwa medan magnetnya hampir sepenuhnya hancur 565 juta tahun yang lalu.

Tetapi pembentukan inti dalam menyediakan sumber baru untuk memberi daya pada geodynamo dan perisai magnet planet yang dimiliki Bumi saat ini.

BIDANG MAGNETIK DI MARS

"Medan magnet awal ini sangat penting karena melindungi atmosfer dan pembuangan air dari Bumi awal ketika angin matahari paling kuat," kata Tarduno. "Mekanisme generasi lapangan hampir pasti penting untuk badan-badan lain seperti planet lain dan planet ekstrasurya."

Sebuah teori terkemuka, misalnya, adalah bahwa Mars, seperti Bumi, memiliki medan magnet sejak awal sejarahnya. Namun, di Mars, bidang itu runtuh dan, tidak seperti Bumi, Mars tidak menghasilkan yang baru.

"Begitu Mars kehilangan pelindung magnetnya, ia kemudian kehilangan airnya," kata Tarduno. "Tapi kita masih tidak tahu mengapa perisai magnet runtuh. Perisai magnetik awal sangat penting, tetapi kami juga tertarik pada keberlanjutan medan magnet. Studi ini memberi kami lebih banyak data dalam mencoba mencari tahu serangkaian proses yang mempertahankan perisai magnet di Bumi. "

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.