Bila Kutub Magnetis Bumi Bergeser
Astronesia-Setiap planet dalam tata surya kita, termasuk Bumi,
memiliki dua sistem kutub. Yang pertama adalah kutub geografis, yakni
proyeksi sumbu rotasi di permukaan planet tersebut yang mewujud pada
terbentuknya kutub utara geografis dan kutub selatan geografis. Dalam
astronomi, kutub-kutub geografis senantiasa menempati garis lintang 90
baik di lintang utara maupun selatan. Di Bumi, kutub utara geografis
berada di Samudera Arktik, sementara kutub selatan geografisnya ada di
daratan Antartika yang senantiasa berselimutkan es tebal.
Sistem kutub yang kedua adalah kutub magnetis,
yakni sepasang titik di permukaan planet dimana garis-garis gaya medan
magnetnya masuk ke dalam atau keluar dari dalam tubuh planet tersebut
pada posisi tegaklurus permukaan rata-ratanya (inklinasi magnetik 90).
Titik dimana garis-garis gaya magnet tersebut masuk ke dalam tubuh
planet merupakan kutub utara magnetis, sebaliknya titik dimana
garis-garis gaya magnet keluar dari tubuh planet adalah kutub selatan
magnetis. Meski demikian tatanama ini tidak sepenuhnya diterapkan, sebab
dalam praktiknya nama kutub-kutub magnetis mengacu pada nama
kutub-kutub geografis yang berdekatan. Kedua kutub magnetis ini dapat
diibaratkan sebagai sepasang ujung berbeda dari sebuah magnet batang
raksasa yang tertanam dalam tubuh planet, meski pengandaian ini tidak
sepenuhnya tepat. Kutub-kutub magnetis hanya berkaitan dengan sifat
kemagnetan benda langit, bukan sifat rotasinya.
 |
| Gambar 1. Gambaran garis-garis gaya geomagnet dan sumbu magnetisnya. Perhatikan perbedaannya dengan sumbu rotasi Bumi dan eksistensi kutub-kutub geografis. Sumber : NASA, 2009. |
Posisi
Di Bumi, kutub utara magnetis terletak di tepi
Samudera Arktika sementara kutub selatan magnetis terletak di tepi
daratan Antartika. Posisi kutub utara magnetis tak berimpit dengan kutub
utara geografis demikian halnya kutub selatan magnetis dengan kutub
selatan geografis. Ketakberimpitan ini membuat jarum kompas (yang selalu
mengarah ke kutub utara magnetis) senantiasa membentuk sudut tertentu
terhadap arah utara sejatinya. Sudut ini dikenal sebagai deklinasi
magnetik, yang nilainya berbeda-beda untuk tiap titik di muka Bumi.
Bila ditelaah lebih lanjut, sumbu geomagnet (yakni garis lurus
penghubung kutub utara-selatan magnetis di dalam tubuh Bumi) ternyata
tidak berimpit dengan sumbu rotasi Bumi, melainkan membentuk sudut 11,5
derajat. Di sisi lain, sumbu geomagnet sendiri pun tidaklah simetris,
sehingga posisi kutub selatan magnetis tidak persis di proyeksi
titik-lawan kutub utara magnetisnya, melainkan berselisih jarak hingga
2.700 km.
 |
| Gambar 2. Posisi kutub selatan magnetis Bumi senyatanya dibandingkan dengan proyeksi (titik-lawan) kutub utara magnetis, yang nampak tidak berimpit. Ketidakberimpitan ini menunjukkan asimetri dalam geomagnet. Sumber : Sudibyo, 2012. |
Ketidakberimpitan dan ketidaksimetrisan semacam ini adalah wajar dalam
tata surya kita, tak hanya dialami Bumi saja. Sumbu magnetis Jupiter
juga membentuk sudut terhadap sumbu rotasinya, yakni sebesar 10 derajat.
Bahkan dalam Uranus dan Neptunus situasinya cukup spektakuler karena
sumbu magnetisnya masing-masing membentuk sudut 59 derajat dan 47
derajat terhadap sumbu rotasinya. Sebaliknya sumbu magnetis Saturnus
hampir berimpit dengan sumbu rotasinya dimana sudut antara keduanya
kurang dari 0,5 derajat.
 |
| Gambar 3. Perbandingan sumbu rotasi dan magnetis Bumi (kiri) dengan sumbu rotasi dan magnetis Uranus (kanan). Perhatikan bahwa sumbu magnetis keduanya tidak berimpit dengan sumbu rotasinya. Sumber : NASA, 1986. |
Pembangkit
Mengapa bisa demikian? Di Bumi, medan magnet Bumi
(geomagnet) dibangkitkan oleh aliran konvektif ion-ion Besi dan logam
lainnya di inti luar yang sifatnya cair sangat kental. Aliran konvektif
itu ditenagai panas internal Bumi dari sebagai hasil peluruhan
radioaktif inti-inti atom berat (Uranium dan Thorium) serta sisa panas
pembentukan Bumi purba di bawah pengaruh rotasi Bumi. Aliran ion pada
hakikatnya adalah aliran partikel bermuatan listrik, sehingga setara
dengan aliran listrik. Maka berlakulah kombinasi hukum sirkuit Ampere,
hukum Faraday dan gaya Lorentz dalam bentuk mekanisme dinamo dengan
produk akhirnya adalah geomagnet dengan struktur sangat besar. Tidak
berimpitnya sumbu magnetis dan sumbu rotasi Bumi merupakan akibat
dinamika internal inti Bumi yang berujung pada perbedaan kecepatan
rotasi antara permukaan dengan inti Bumi.
Mekanisme serupa juga membentuk medan magnet planet
lain. Hanya saja pada Uranus dan Neptunus, ion-ion yang mengalir di
inti luarnya adalah ion ringan (air, amonia dan metana) dengan ketebalan
lapisan konvektif yang lebih tipis sehingga sumbu medan magnetnya bisa
membentuk sudut ekstrim terhadap sumbu rotasinya.
 |
| Gambar 4. Pergeseran posisi titik kutub magnetis utara (kiri) dan selatan (kanan) dari tahun ke tahun. Sumber : NOAA, 2012. |
Dinamika internal inti Bumi menyebabkan geomagnet
memiliki dinamika yang menakjubkan. Salah satunya adalah fenomena
pembalikan kutub-kutub magnetis (magnetic reversal).
Kutub-kutub magnetis diketahui tidak menempati lokasi yang sama untuk
waktu lama, melainkan senantiasa bergeser pada kecepatan tertentu. Sejak
pertama kali diidentifikasi dua abad silam, kutub utara magnetis telah
bergeser sejauh lebih dari 600 km dengan kecepatan rata-rata 40
km/tahun. Sehingga kutub utara magnetis kian mendekati kutub utara
geografis, meski keduanya tak bakal berimpit. Model matematis
memperlihatkan posisi kutub utara magnetis yang kini berada di Samudera
Arktika bagian Canada bakal bergeser demikian rupa sehingga dalam seabad
ke depan akan memasuki Siberia (Russia).
Pembalikan dan Pemusnahan
Dalam jangka panjang, pergeseran kutub-kutub
magnetis akan menyebabkan pertukaran posisi dimana yang sekarang menjadi
kutub utara magnetis bergeser demikian rupa sehingga kelak menempati
lokasi kutub selatan magnetis dan begitupun sebaliknya. Fenomena
pembalikan kutub-kutub magnetis ini terhitung kerap terjadi. Sepanjang 5
juta tahun terakhir pembalikan kutub magnetis Bumi terjadi rata-rata
setiap 0,2 hingga 0,3 juta tahun sekali. Namun sepanjang setengah milyar
tahun terakhir, variasi periodisitas pembalikan kutub magnetis Bumi
memiliki rentang dari 5.000 tahun hingga 50 juta tahun. Setiap
pembalikan magnetis berlangsung selama ribuan tahun sehingga bukanlah
peristiwa tiba-tiba dalam sekejap mata. Pembalikan magnetis juga dapat
berlangsung akibat sebab eksternal, misalnya akibat hantaman
asteroid/komet raksasa ke Bumi.
Peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi yang
terakhir, yang dinamakan peristiwa Brunhes-Matuyama, terjadi pada 0,78
juta tahun silam. Pada masa kini, meski kutub-kutub magnetis terus
bergeser, belum ada tanda-tanda bakal terjadinya pembalikan kutub
magnetis Bumi berikutnya.
Meski terjadi pembalikan kutub-kutub magnetis,
garis-garis gaya geomagnet tidaklah menghilang. Demikian pula
magnetosfer beserta lapisan terdalamnya yang dikenal sebagai sabuk
radiasi van-Allen. Sehingga berbeda dengan persepsi umum, dalam
peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi, planet ini masih tetap
dilindungi magnetosfernya dari ancaman eksternal dalam rupa sinar kosmik
galaktik maupun radiasi partikel Matahari. Perlindungan ini demikian
efektif sehingga bila kita merujuk pada kurva kelimpahan makhluk hidup
sepanjang setengah milyar tahun terakhir, tak ada satupun peristiwa
pembalikan kutub magnetis Bumi yang bertepatan dengan pemusnahan massal
(pengurangan populasi makhluk hidup secara mendadak dan signifikan) baik
mayor maupun minor, kecuali oleh sebab eksternal dalam rupa tumbukan
asteroid/komet.
 |
| Gambar 5. Dinamika pembalikan kutub-kutub magnetik Matahari selama 30 tahun terakhir (hingga pertengahan 2012) mengikuti siklus aktivitas Matahari. Nampak bagaimana kutub utara geografis (latitude 90N) secara berganti-ganti ditempati oleh kutub utara magnetis (Nm) dan kutub selatan magnetis (Sm) Matahari. Pun demikian dengan kutub selatan geografisnya. Sumber : NASA, 2012. |
Matahari
Pembalikan kutub magnetis bukanlah peristiwa khas
Bumi, namun juga terjadi pada benda langit anggota tata surya lainnya.
Planet-planet yang memiliki medan magnet juga diindikasikan
mengalaminya. Bahkan Matahari pun demikian. Pantauan satelit pengamat
Mataharis ecara menerus sejak awal 1980-an mulai dari Uhuru, Solar Max
hingga SOHO menunjukkan pembalikan kutub magnetis Matahari berlangsung
lebih sering dengan pola mengikuti siklus aktivitas Matahari, yakni
rata-rata tiap 11 tahun sekali. Dan setiap kali pembalikan magnetik
Matahari terjadi, tidak diikuti dengan aktivitas di luar normal
terkecuali peningkatan potensi badai Matahari yang masih tergolong
wajar.
Sehingga desas-desus pembalikan kutub magnetis Bumi akan terjadi
dan memicu Kiamat 2012 sebagaimana digembar-gemborkan selama ini bakal
berbenturan dengan tiga fakta ilmiah. Pertama, sejauh ini tidak ada
gejala bakal terjadinya peristiwa pembalikan kutub magnetis Bumi. Kedua,
aktivitas pembalikan kutub magnetis Bumi bukanlah peristiwa spontan
yang terjadi dalam sekejap mata, melainkan butuh waktu ribuan tahun.
Ketiga, mengambil analogi aktivitas dan pembalikan kutub magnetis
Matahari dan data-data pemusnahan massal, di masa silam peristiwa
pembalikan kutub magnetis Bumi adalah kejadian biasa saja yang kerap
terjadi dan tidak disertai bencana dahsyat yang membuat mengurangi
populasi makhluk hidup berkurang drastis.
Author: Ma'rufin Sudibyo
Sumber :Kompasiana.com
Baca Juga Artikel Terkait Lainnya
Recommendation News
Komentar adalah tanggapan pribadi, tidak mewakili kebijakan editorial redaksi Astronesia. Redaksi berhak mengubah kata-kata yang berbau pelecehan, intimidasi, bertendensi suku, agama, ras, dan antar golongan.