Ahli geologi telah menemukan bahwa perubahan kuat dalam polaritas medan magnet bumi dapat terjadi dalam waktu yang sangat singkat - hanya satu setengah abad sudah cukup bagi kutub untuk berputar lebih dari 100 derajat. Para ilmuwan sampai pada kesimpulan ini sebagai hasil analisis radioisotop dan paleomagnetik dari stalagmit berusia sekitar 100 ribu tahun, yang ditemukan di salah satu gua di Tiongkok selatan. Selain itu, transisi cepat seperti itu bisa menjadi awal dari periode panjang anomali geodinamik, di mana medan magnet bumi berubah arahnya cukup sering dan cepat selama satu milenium, tulis para ilmuwan dalam Prosiding National Academy of Sciences.
Pada awal abad ke-20, ahli geologi menemukan bahwa kutub magnet selatan dan utara bumi berubah tempat beberapa kali selama kehidupan planet kita. Proses perubahan kutub bersifat stokastik dan oleh karena itu tidak memiliki periode yang jelas - antara dua perubahan posisi yang berurutan dapat terjadi selama beberapa puluh milenium, dan beberapa juta tahun. Pada saat yang sama, selama kehidupan seseorang di Bumi, pembalikan seperti itu tidak pernah terjadi.
Dipercaya bahwa pergolakan terakhir ini terjadi sekitar 773 ribu tahun yang lalu, tetapi setelah itu yang disebut "ekskursi geomagnetik" - periode ketidakstabilan medan magnet, di mana arah medan magnet berputar sementara melalui sudut 60 hingga 180 derajat, setelah itu cukup cepat kembali ke posisi semula. Kekuatan medan selama acara semacam itu di beberapa area dapat dikurangi hingga hampir nol. Seperti dalam kasus inversi lengkap medan magnet, periode ketidakstabilan ini terkait dengan proses turbulen yang terjadi di cangkang logam cair inti bumi; namun, penjelasan yang tidak ambigu untuk efek ini belum diajukan.
Untuk mempelajari lebih detail proses yang terjadi selama ekskursi geomagnetik tersebut, ahli geologi dari Taiwan, China dan Australia, yang dipimpin oleh Chuan-Chou Shen dari National Taiwan University, mengusulkan untuk mempelajari stalagmit dari Gua Sanxing di China selatan.
Lokasi Gua Sanxing, tempat stalagmit dikumpulkan untuk penelitian paleomagnetik, dan foto dua stalagmit diperiksa.
Analisis kandungan isotop uranium dan thorium dalam stalagmit memungkinkan untuk menentukan tanggal sampel dengan akurasi 10 tahun: ternyata usia batuan 91 hingga 107 ribu tahun. Studi paleomagnetik lebih lanjut menunjukkan bahwa selama interval ini sejumlah besar anomali magnetodinamik diamati di Bumi, di mana durasi dan frekuensi sangat bervariasi. Amplitudo dari pembalikan medan magnet selama periode ini kadang-kadang melebihi 100 derajat, sementara rotasi ini menunjukkan asimetri yang jelas - relatif terhadap arah normal, polaritas di Belahan Bumi Timur berputar terutama ke selatan dan timur.
Ternyata jika dalam periode 92 hingga 98 ribu tahun yang lalu, beberapa periode anomali membentang selama ribuan tahun, maka 103-106 ribu tahun yang lalu durasi kunjungan geomagnetik agak lebih sedikit - beberapa abad. Ilmuwan juga berhasil mengukur durasi pembalikan medan magnet tersebut. Ternyata medan magnet bumi hanya membutuhkan waktu sekitar 144 tahun untuk berputar seratus derajat - ini jauh lebih sedikit daripada waktu yang sebelumnya dianggap cukup oleh para ilmuwan untuk proses semacam itu.
Kemiringan sumbu magnet bumi pada periode 99 hingga 96 ribu tahun yang lalu (kiri) dan diagram perpindahan maksimum kutub magnet planet selama periode ini (kanan).
Video promosi:
Menurut ahli geologi, data yang mereka peroleh memungkinkan untuk pertama kalinya memperkirakan dengan akurat karakteristik temporal ekskursi geomagnetik dengan perubahan tajam dalam polaritas medan magnet bumi. Para penulis pekerjaan mencatat bahwa selama periode anomali semacam itu, medan magnet planet selalu melemah, karena itu radiasi kosmik dapat menembus lebih dalam ke atmosfer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan polaritas magnet dapat terjadi dengan sangat cepat, dan jika hal ini terjadi akan mempengaruhi sistem satelit, biosfer dan masyarakat manusia.
Untuk mempelajari dinamika medan magnet bumi secara lebih akurat, para ilmuwan tidak hanya melakukan penelitian geologi, tetapi juga menggunakan metode komputasi modern. Jadi, dengan bantuan pemodelan komputer, ahli geologi dapat menunjukkan bahwa perubahan dalam polaritas magnet planet kita, kemungkinan besar, terjadi sebagai akibat dari dampak gelombang dinamo di dalam inti. Sangat menarik bahwa terkadang, ketika mempelajari masalah yang begitu rumit, tidak hanya pendekatan modern yang datang untuk menyelamatkan, tetapi juga ritual orang-orang yang hidup di Bumi lebih dari seribu tahun yang lalu. Jadi, dengan mengukur magnetisasi partikel pasir yang terbentuk saat membakar kandang ternak di Afrika bagian selatan, para ilmuwan telah merekonstruksi gambaran sebaran medan magnet bumi pada 1000-1600 Masehi.
Alexander Dubov
