Cairan panas yang bergejolak di sekitar inti luar bumi memperkuat medan magnet raksasa yang telah memeluk planet kita sejak masih bayi, melindunginya dari radiasi matahari yang berbahaya. Tetapi medan magnet ini diketahui menjadi gelisah - dan beberapa kali setiap juta tahun atau lebih, kutubnya terbalik, dan selatan magnetik menjadi magnet utara dan sebaliknya.
Sekarang, sebuah studi baru menunjukkan bahwa kutub magnet dapat membalik lebih sering daripada yang diperkirakan para ilmuwan. Itulah yang tampaknya telah terjadi sekitar 500 juta tahun yang lalu selama periode Kambrium, ketika makhluk-makhluk Bumi sedang mengalami percepatan pertumbuhan evolusioner, berubah menjadi bentuk kehidupan yang lebih kompleks.
Untuk memahami cara kerja medan magnet selama masa ini, sekelompok peneliti dari Institut Fisika Globe Paris dan Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia mengumpulkan sampel endapan dari singkapan di Siberia timur laut.
Di laboratorium, mereka menentukan orientasi partikel magnetik yang terperangkap dalam sedimen dengan memanaskannya perlahan-lahan ke suhu ekstrem untuk mendemagnetisasi mereka. Orientasi partikel berhubungan dengan arah medan magnet (arah utara mana magnet menunjuk, misalnya) pada waktu dan tempat sedimen diendapkan. Para peneliti menyelaraskan usia sedimen dengan melihat fosil trilobite yang ditemukan di lapisan yang sama, dan dengan demikian dapat memperkirakan ketika medan magnet membalik.
Tim menemukan bahwa sekitar 500 juta tahun yang lalu, medan magnet planet itu membalik sekitar 26 kali setiap juta tahun atau lebih - frekuensi tertinggi yang pernah disarankan. Itu "ekstrem," mengingat hingga baru-baru ini, lima flips per juta tahun dianggap sangat tinggi, kata pemimpin penulis Yves Gallet, direktur penelitian Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis di Institut Fisika Dunia Globe Paris.
Tetapi mungkin "sama menariknya" adalah bahwa tidak lama setelah waktu ini, dalam beberapa juta tahun, frekuensi membalik turun dengan sangat cepat, kata Gallet. Antara 495 juta dan 500 juta tahun yang lalu, medan magnet mulai membalik pada laju sekitar satu hingga dua kali setiap juta tahun.
"Gagasan dominan selama bertahun-tahun" adalah bahwa frekuensi pembalikan medan magnet hanya akan berevolusi secara bertahap selama puluhan juta tahun, katanya. Tetapi "di sini kami menunjukkan perubahan mendadak dalam frekuensi pembalikan yang terjadi pada skala waktu satu juta tahun."
Jelas bahwa proses yang menghasilkan medan magnet di inti terluar 500 juta tahun yang lalu sangat berbeda dari yang diamati hari ini, tambahnya. Tapi apa, persisnya yang mendorong medan magnet Bumi untuk berputar terlalu sering, tidak jelas, katanya. Salah satu kemungkinan adalah bahwa pembalikan sering bisa disebabkan oleh perubahan kondisi termal pada batas antara inti luar cair-besi dan mantel yang digerakkan oleh dinamika mantel, katanya. Studi terbaru juga menunjukkan bahwa inti dalam mungkin mulai mendingin dan mengeras sekitar 600 atau 700 juta tahun yang lalu. Proses ini bisa juga memainkan peran dalam fungsi medan magnet, katanya.
Pembalikan medan magnet terakhir terjadi sekitar 780.000 tahun yang lalu, tetapi meskipun ada kekhawatiran bahwa hal itu akan terjadi lagi segera - yang mungkin sementara melemahkan lapangan, menyebabkan radiasi matahari yang berbahaya mencapai kita - kemungkinan tidak "segera" dalam hal tahun manusia.
"Penting untuk diingat bahwa skala waktu yang kami pertimbangkan untuk evolusi dalam frekuensi pembalikan magnet setidaknya beberapa juta tahun," kata Gallet. Pada skala ini, pembalikan medan magnet bisa berkembang menjadi lebih atau kurang cepat. Tetapi "pembalikan polaritas magnetik bukan untuk besok," tambahnya.
Temuan ini dipublikasikan secara online pada 20 September di jurnal Earth and Planetary Science Letters.
Catatan Editor: Artikel ini diperbarui pada 11 Oktober jam 9:50 pagi untuk mengklarifikasi bahwa seringnya pembalikan bisa disebabkan oleh perubahan kondisi termal pada batas antara inti besi-cair dan mantel, daripada dalam cairan -inti besi.
- Agama dan Sains: 6 Visi Inti Bumi
- Bumi dari Atas: 101 Gambar Menakjubkan dari Orbit
- Foto Aurora: Lihat Pemandangan yang Menakjubkan dari Cahaya Utara
