Kutub magnet bumi melayang seiring waktu. Mereka harus memperhitungkannya ketika mereka merencanakan penerbangan mereka.
Mereka melayang begitu banyak, pada kenyataannya, bahwa kutub magnet berada di lokasi yang berbeda dari kutub geografis, atau sumbu rotasi Bumi. Saat ini, kutub utara magnetik Bumi berjarak 965 kilometer (600 mil) dari kutub geografisnya. Sekarang sebuah studi baru mengatakan bahwa drift yang sama terjadi pada Merkurius.
Kutub magnet bumi jangkar magnetosfer planet kita. Magnetosfer memanjang ke luar angkasa di sekitar planet kita, dan melindungi kita dari radiasi Matahari. Magnetosfer dan kutubnya adalah artefak dari inti leleh Bumi, dan para ilmuwan berpikir bahwa Merkurius juga memiliki inti leleh.
Tapi apa, tepatnya, yang membuat kutub melayang? Fenomena ini disebut pergeseran kutub, dan di Bumi itu disebabkan oleh variasi aliran besi cair di inti planet ini. Di Bumi, kutub magnet utara melayang sekitar 55 hingga 60 kilometer (34 hingga 37 mil) per tahun, Kutub magnet selatan melayang sekitar 10 hingga 15 kilometer (enam hingga sembilan mil) setiap tahun. Kutub juga terbalik, dan itu terjadi sekitar 100 kali dalam sejarah planet ini.
Studi ini menunjukkan bahwa pergeseran kutub yang sama kemungkinan terjadi pada Merkurius, dan kisah di balik pergeseran kutub di planet itu lebih rumit daripada yang diperkirakan.
Studi baru ini diterbitkan dalam Jurnal Penelitian Geofisika Uni Amerika Geofisika: Planet. Itu berjudul "Membatasi Sejarah Awal Merkurius dan Core Dynamo-nya dengan Mempelajari Medan Magnet Kerak." Penulis utamanya adalah Joana S. Oliviera, seorang astrofisikawan di Pusat Penelitian dan Teknologi Antariksa Eropa Badan Antariksa Eropa di Noordwijk.
Para penulis sangat bergantung pada data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, dan Ranging) NASA. Itu mengorbit Merkurius dari 2011 hingga 2015, dan itu adalah pesawat ruang angkasa pertama yang mengorbit planet ini.
Salah satu instrumen MESSENGER adalah magnetometer yang mengukur medan magnet Merkurius secara detail. Orbit elips pesawat ruang angkasa membawanya ke jarak 200 km di atas permukaan. MESSENGER memperoleh data yang menunjukkan anomali magnetik lemah di permukaan kerak Merkurius yang terkait dengan kawah tumbukan.
Para penulis berasumsi bahwa anomali ini disebabkan oleh zat besi pada penabrak yang menciptakan kawah. Mereka juga berasumsi bahwa ketika bahan cair ini mendingin, ia dibentuk oleh medan magnet Merkurius.
Para ilmuwan tahu bahwa ketika batuan beku mendingin, ia mempertahankan rekor medan magnet planet tersebut pada saat itu. Selama batu-batu itu mengandung bahan magnetik, mereka akan sejajar dengan bidang planet ini. Ini disebut "magnetisasi termoremanen." Saat bebatuan berbeda di lokasi berbeda di Bumi mendingin pada waktu yang berbeda, itu menciptakan catatan sejarah kutub bumi yang melayang. Ini adalah bagaimana kita tahu bahwa kutub bumi telah terbalik di masa lalu, yang terakhir hampir 800.000 tahun yang lalu.
Kunci mereka adalah magnetisasi termoremanen. Sebagai penulis utama Oliviera mengatakan dalam siaran pers, "Jika kita ingin menemukan petunjuk dari masa lalu, melakukan semacam arkeologi dari medan magnet, maka bebatuan perlu termoremanen termagnetisasi."
Para ilmuwan telah mampu mempelajari medan magnet Merkurius, tetapi tidak ada sampel batuan yang pernah dikumpulkan. Tidak ada pesawat ruang angkasa yang pernah mendarat di Merkurius. Untuk menyiasatinya, penulis penelitian ini berfokus pada lima kawah tumbukan di permukaan dan pada data magnetik yang dikumpulkan MESSENGER ketika mendekati permukaan Merkurius.
Lima kawah menunjukkan tanda tangan magnetik yang berbeda dari MESSENGER yang diukur di seluruh Merkurius. Kawah ini kuno, berusia antara 3,8 dan 4,1 miliar tahun. Para peneliti berpikir bahwa mereka mungkin memiliki petunjuk tentang posisi kutub kuno Merkurius, dan bagaimana mereka berubah seiring waktu.
"Ada beberapa model evolusi planet ini, tetapi tidak ada yang menggunakan medan magnet kerak untuk mendapatkan evolusi planet itu," kata Oliveira.
Tumbukan ini melelehkan batuan, dan saat batu itu mendingin, ia mempertahankan rekor medan magnet planet tersebut. Mereka menggunakan data magnetik dari lima kawah tumbukan tersebut untuk memodelkan medan magnet Merkurius dari waktu ke waktu. Dari itu, mereka dapat memperkirakan lokasi kutub magnet kuno Merkurius, atau "paleopole."
Hasilnya mengejutkan, dan menunjukkan sifat magnetik Mercury yang rumit. Mereka menemukan bahwa kutub kuno jauh dari kutub magnet selatan saat ini, dan mereka cenderung berubah seiring waktu. Sebanyak itulah yang mereka harapkan. Tetapi mereka juga berharap bahwa kutub akan mengelompok di dua titik yang dekat dengan sumbu rotasi Merkurius, seperti halnya Bumi. Tetapi kutub-kutub itu didistribusikan secara acak, dan, yang mengejutkan, semuanya ada di belahan bumi selatan planet ini.
Seperti yang diungkapkan dalam siaran pers, "Paleopol tidak selaras dengan kutub Utara magnetik saat ini atau geografis Selatan Merkurius, yang menunjukkan medan magnet dipolar planet telah bergerak." Bukti ini mendukung gagasan bahwa sejarah magnetik Merkurius jauh berbeda dari Bumi. Ini juga mendukung gagasan bahwa Merkurius bergeser di sepanjang porosnya. Itu disebut pengelana kutub sejati, ketika lokasi geografis Kutub Utara dan Selatan berubah.
Sementara Bumi memiliki medan magnet dipolar dengan kutub utara dan kutub selatan berbeda, Merkurius berbeda. Saat ini memiliki medan magnet dipolar-quadrupolar dengan dua kutub dan pergeseran khatulistiwa magnetik. Pada zaman kuno, menurut penelitian ini, ia mungkin memiliki bidang yang sama. Atau, ia mungkin memiliki medan multi-kutub, dengan “garis-garis medan spaghetti” magnetik yang memutar menurut Oliviera.
Di situlah pengetahuan kami tentang garis medan magnet Merkurius berdiri untuk saat ini. Yang benar-benar perlu dilakukan para ilmuwan adalah mempelajari beberapa sampel batuan dari Merkurius. Tetapi tidak ada pesawat ruang angkasa yang pernah mendarat di sana, dan tidak ada pendaratan yang direncanakan.
Merkurius adalah tempat yang sulit bagi pesawat ruang angkasa untuk dikunjungi dan mengorbit, apalagi mendarat. Kedekatannya dengan Matahari berarti setiap misi ke Merkurius harus bersaing dengan tarikan gravitasi Matahari yang kuat. Dibutuhkan banyak bahan bakar untuk melakukan lebih dari terbang melewati Merkurius dengan cepat, dan hanya dua pesawat ruang angkasa yang pernah mengunjungi planet ini: MESSENGER dan Mariner 10.
Untuk saat ini, para ilmuwan menanti BepiColombo, misi pertama ESA untuk mengunjungi Merkurius. Ia akan tiba di Mercury pada tahun 2025 dan akan menghabiskan satu atau dua tahun di sana. Ini sebenarnya adalah dua pengorbit dalam satu, tetapi tidak ada pendarat.
Salah satu pengorbit disebut MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter.) Seperti namanya, perannya adalah untuk mempelajari medan magnet Merkurius, yang langka di antara planet-planet. Data dari misi itu dapat dibangun berdasarkan studi seperti ini, dan dapat memberi lebih banyak cahaya pada sejarah magnetik rumit Merkurius.
Lebih:
- Siaran Pers: Medan magnet kuno Merkurius kemungkinan berkembang seiring waktu
- NASA: MESSENGER
- Makalah Penelitian: Membatasi Sejarah Awal Merkurius dan Core Dynamo-nya dengan Mempelajari Medan Magnet Kerak
- Wikipedia: Eksplorasi Merkurius
