Medan Magnet Bumi

Di semua ruang, di sekitar dan di dalam Bumi ada medan magnet. Beberapa fenomena alam atau buatan bertambah dan membentuk medan magnet secara total, yang terus-menerus bervariasi sesuai dengan variasi sumber yang menghasilkannya. Medan magnet Bumi adalah sebuah layar pelindung terhadap partikel berenergi tinggi dari kosmos, medan magnet sangat dipengaruhi oleh peristiwa cuaca luar angkasa, yang dapat mengganggu semua sistem teknologi terestrial. Studinya memungkinkan untuk memahami struktur dan dinamika internal Bumi dan fenomena yang terjadi di atmosfer atas dan di luar angkasa.

Mereka ada 4,2 miliar tahun yang lalu

Bumi sudah memiliki medan magnet 3,45 miliar tahun yang lalu. Saat itu, intensitasnya hanya 50 hingga 70% dari nilai saat ini. Tetapi sejak 3,2 miliar tahun yang lalu, medan magnet bumi sama kuatnya seperti sekarang ini. Namun, sangat rumit untuk memiliki kepastian di bidang ini. Pada tahun 2020, sebuah karya oleh MIT bertentangan dengan hasil yang diterbitkan pada tahun 2014, berdasarkan magnetisasi kristal zirkon kuno dan membuktikan bahwa mereka sudah ada 4,2 miliar tahun yang lalu.

Meskipun magnet telah dikenal sejak Zaman Kuno, orang Cinalah yang, sekitar tahun 1000-1100, pertama kali menggunakannya untuk mengarahkan diri: inilah kelahiran kompas.

Mengapa ini penting?

Mereka melindungi kita dari angin matahari dan sinar kosmik. Ini membentuk layar pelindung terhadap partikel dari kosmos. Bidang ini adalah bagian dari ansambel luas yang mengelilingi Bumi dan yang disebut magnetosfer. Itu terus-menerus berubah bentuk oleh kekuatan angin matahari.

GEODINAMO

Medan magnet tersebut terutama dihasilkan di dalam bumi, oleh efek dinamo gerakan konveksi di inti bumi, yang 90% besi cair. Gerakan-gerakan ini dihasilkan oleh pendinginan progresif inti dan benih padat yang terletak di pusat Bumi.
Ini menghasilkan medan magnet dipol, miring sekitar 10° terhadap sumbu rotasi Bumi.

LITOSFER

Sebagian kecil medan magnet tersebut berasal dari batuan magnet di kerak bumi. Analisis magnetisasi batuan dasar laut secara khusus memungkinkan untuk menyoroti pembalikan kutub, yang terjadi kira-kira sekali per juta tahun.

IONOSFER

Sinar-X matahari dan radiasi UV diserap di lapisan atas atmosfer, di mana pasangan ion-elektron diproduksi di sisi bumi yang diterangi oleh matahari. Partikel bebas ini menghasilkan arus listrik di ketinggian sekitar 100 km, yang bertanggung jawab atas variasi diurnal medan magnet.

MAGNETOSFER

Bagian terluar dari medan magnet tersebut terkena angin matahari, aliran partikel bermuatan yang terus-menerus dipancarkan oleh matahari. Arus listrik magnetosfer juga menyebabkan variasi medan magnet yang diamati di tanah.

DRIFT TIANG MAGNETIK

Kutub magnet Utara dan Selatan, yang didefinisikan sebagai titik-titik di permukaan bumi yang medan magnetnya tepat vertikal, bukanlah antipodal. Kutub Magnetik Utara berada di Far North Kanada, sedangkan Kutub Magnetik Selatan berada di luar pangkalan Prancis Dumont d’Urville di Antartika. Variasi sekuler dari medan magnet bumi menghasilkan pergeseran kutub magnet yang lambat. Dengan demikian kutub magnet utara saat ini bergerak dengan kecepatan 55 km/tahun menuju Siberia.

PERISAI PERLINDUNGAN UNTUK HIDUP

Magnetosfer, yang diciptakan oleh medan magnet tersebut, telah memainkan peran penting dalam perkembangan kehidupan di Bumi dengan membelokkan partikel berenergi tinggi dari angin matahari dan sinar kosmik. Hal ini memungkinkan atmosfer bumi untuk mempertahankan dirinya dari waktu ke waktu, tidak seperti apa yang terjadi di Mars, di mana, tanpa adanya medan magnet yang kuat, angin matahari merobek sebagian besar atmosfer planet ini. Perisai yang disediakan oleh magnetosfer Bumi telah mengurangi aliran radiasi energi tinggi yang mencapai tanah, memungkinkan kehidupan untuk dipertahankan di Bumi.

CUACA RUANG ANGKASA

Matahari berganti-ganti antara masa tenang dan masa ketika aktivitasnya meningkat. Dalam periode aktivitas matahari yang tinggi, seseorang dapat memiliki jilatan api matahari yang menyebabkan peningkatan tajam dalam radiasi sinar UV dan sinar-X dari matahari, serta kecepatan angin matahari. Kita kemudian dapat memiliki badai magnet di Bumi. Partikel bermuatan memasuki rongga yang dibentuk oleh medan magnet tersebut sehingga memunculkan fenomena spektakuler: aurora borealis dan australis.

Fenomena alam ini dapat memiliki konsekuensi serius pada sistem teknologi manusia:

• Kerusakan pada satelit
• Gangguan sistem telekomunikasi: satelit, kabel bawah laut, dll.
• Penurunan atau gangguan layanan penentuan posisi satelit, misalnya GPS atau Galileo
• Peningkatan radiasi yang diterima oleh astronot dan penumpang pesawat
• Arus induksi dalam pipa minyak, mempercepat keausannya
• Arus parasit dalam jaringan listrik, yang dapat menyebabkan pemadaman listrik di area yang luas