Sebuah studi baru oleh University of Leeds dan University of California, San Diego menunjukkan bahwa perubahan arah medan magnet bumi bisa terjadi 10 kali lebih cepat dari perkiraan sebelumnya.
Studi mereka memberikan wawasan baru tentang aliran berputar besi 2.800 kilometer di bawah permukaan planet dan bagaimana hal itu telah mempengaruhi pergerakan medan magnet selama ratusan ribu tahun terakhir.
Medan magnet kita diciptakan dan dipertahankan oleh aliran konvektif logam cair yang membentuk inti terluar bumi. Pergerakan besi cair menciptakan arus listrik yang memberi makan medan, yang tidak hanya membantu sistem navigasi orientasi, tetapi juga membantu melindungi kita dari radiasi luar angkasa yang berbahaya dan menjaga atmosfer kita tetap pada tempatnya.
Medan magnet terus berubah. Satelit sekarang menyediakan cara baru untuk mengukur dan melacak pergeserannya saat ini, tetapi bidang tersebut telah ada jauh sebelum alat perekam buatan ditemukan. Untuk menangkap evolusi bidang mundur melalui waktu geologi, para ilmuwan menganalisis medan magnet yang direkam oleh curah hujan, aliran lava dan artefak buatan. Melacak sinyal secara akurat dari medan utama Bumi sangatlah menantang, dan oleh karena itu laju perubahan medan yang dinilai oleh jenis analisis ini masih diperdebatkan.
Sekarang Dr. Chris Davis, Associate Professor di Leeds dan Profesor Catherine Constable dari H. Scripps, Universitas California, San Diego, mengambil pendekatan berbeda. Mereka menggabungkan simulasi komputer dari proses pembangkitan medan dengan rekonstruksi yang baru-baru ini diterbitkan dari perubahan medan magnet bumi selama 100.000 tahun terakhir.
Studi mereka, yang diterbitkan di Nature Communications, menunjukkan bahwa perubahan arah medan magnet bumi telah mencapai kecepatan 10 kali lipat dari fluktuasi arus tercepat hingga satu derajat per tahun.
Mereka menunjukkan bahwa perubahan cepat ini terkait dengan melemahnya medan magnet lokal. Ini berarti bahwa perubahan ini biasanya terjadi pada saat medan berubah polaritas, atau selama deviasi geomagnetik, ketika sumbu dipol, yang sesuai dengan garis gaya yang muncul di satu kutub magnet dan bertemu di kutub lain, bergerak jauh dari tempat ke utara dan selatan. kutub geografis.
Contoh paling mencolok dari hal ini dalam penelitian mereka adalah perubahan mendadak dalam arah medan geomagnetik sekitar 2,5 derajat per tahun 39.000 tahun yang lalu. Pergeseran ini dikaitkan dengan kekuatan medan lemah secara lokal di wilayah spasial terbatas di lepas pantai barat Amerika Tengah dan mengikuti kenaikan Lashamp global - perubahan singkat dalam medan magnet bumi sekitar 41.000 tahun yang lalu.
Video promosi:
Peristiwa semacam itu terungkap dalam simulasi komputer di lapangan, yang dapat mengungkapkan lebih banyak detail tentang asal-usul fisik mereka daripada rekonstruksi paleomagnetik terbatas.
Analisis terperinci mereka menunjukkan bahwa perubahan arah tercepat dikaitkan dengan pergerakan titik aliran balik di sepanjang permukaan inti cair. Bintik-bintik ini lebih umum di garis lintang yang lebih rendah, menunjukkan bahwa penelusuran di masa mendatang untuk perubahan arah yang cepat harus berfokus pada area ini.
Dr. Davis dari Sekolah Bumi dan Lingkungan berkata: “Kami memiliki pengetahuan yang sangat tidak lengkap tentang medan magnet kami sampai 400 tahun yang lalu. Karena perubahan cepat ini mewakili beberapa sifat yang lebih ekstrem dari inti cair, perubahan tersebut dapat memberikan wawasan penting tentang perilaku interior bumi."
Prof Constable berkata: “Memahami apakah simulasi komputer dari medan magnet secara akurat mencerminkan perilaku fisik dari medan geomagnetik seperti yang ditunjukkan oleh data geologi bisa sangat sulit.
“Namun dalam kasus ini, kami berhasil mencapai pemahaman bersama tentang tingkat perubahan dan lokasi umum dari peristiwa paling ekstrem dalam sejumlah simulasi komputer. Studi lebih lanjut tentang evolusi dinamika dalam simulasi ini menawarkan strategi yang berguna untuk mendokumentasikan bagaimana perubahan cepat tersebut terjadi dan apakah perubahan tersebut juga terdeteksi selama masa polaritas magnet yang stabil, seperti yang kita alami saat ini.
