Sebuah model baru mengungkap bagaimana inti cair Bumi telah mempertahankan medan magnetnya sejak awal planet ini, menawarkan wawasan baru tentang masa depannya.
Bumi mendapat manfaat dari kehadiran medan magnet, yang bertindak sebagai perisai terhadap radiasi kosmik yang berbahaya dan memungkinkan kehidupan. Sebaliknya, planet suka Mars terpapar rentetan konstan partikel bermuatan yang menciptakan lingkungan yang jauh lebih bermusuhan.
Para ilmuwan mengaitkan medan magnet Bumi dengan apa yang dikenal sebagai teori dinamo. Menurut penjelasan ini, pendinginan lambat dari besi cair planet dan inti nikel mendorong arus konveksi yang kuat di inti luar. Saat bumi berputar, aliran ini dibelokkan, berputar dalam pola seperti sekrup. Gerakan logam cair menghasilkan arus listrik, yang pada gilirannya menciptakan medan magnet, menimbulkan sebagian besar perisai magnetik pelindung Bumi.
Namun teori ini memiliki keterbatasan. Sebelum inti batin mulai mengkristal – sebuah peristiwa yang terjadi sekitar 1 miliar tahun yang lalu – inti bumi sepenuhnya cair. Ini menimbulkan pertanyaan kritis: bisakah medan magnet telah ada selama periode sebelumnya?
Sebuah studi terbaru yang diterbitkan di Alam menawarkan jawaban. Di dalamnya, tiga ahli geofisika dari ETH Zurich dan Sustech di Cina menghadirkan wawasan baru yang menjelaskan misteri yang sudah lama ada ini.
Model baru memberikan jawabannya
Karena interior Bumi dan proses yang terjadi di dalamnya tidak dapat diamati secara langsung, ahli geosains mempelajari ini dengan bantuan model komputer.
Para peneliti mengembangkan model komputer bumi untuk mensimulasikan apakah inti yang benar -benar cair juga dapat menghasilkan medan magnet yang stabil. Simulasi mereka sebagian dihitung pada komputer berkinerja tinggi Piz Daint di CSC di Lugano.
Dalam simulasi, para peneliti menunjukkan rezim fisik yang benar di mana viskositas inti Bumi tidak memiliki pengaruh pada efek dinamo. Ini berarti bahwa medan magnet Bumi dihasilkan dalam sejarah awal bumi dengan cara yang mirip dengan hari ini.
Tim peneliti adalah yang pertama untuk berhasil meminimalkan pengaruh viskositas inti bumi ke nilai yang dapat diabaikan dalam suatu model. “Sampai sekarang, tidak ada yang pernah berhasil melakukan perhitungan seperti itu di bawah kondisi fisik yang benar ini,” kata penulis utama penelitian ini, Yufeng Lin.
Memahami sejarah medan magnet bumi
“Temuan ini membantu kita untuk lebih memahami sejarah medan magnet Bumi dan berguna dalam menafsirkan data dari masa lalu geologis,” kata rekan penulis Andy Jackson, profesor geofisika di ETH Zurich.
Ini juga menempatkan kemunculan kehidupan dalam cahaya yang berbeda. Miliaran tahun yang lalu, kehidupan tampaknya diuntungkan dari perisai magnetik, yang menghalangi radiasi berbahaya dari luar angkasa, memungkinkan pengembangannya mungkin.
Para peneliti juga dapat menggunakan temuan baru untuk mempelajari medan magnet dari benda -benda selestial lainnya, seperti matahari atau planet Jupiter Dan Saturnus.
Sangat diperlukan untuk peradaban modern
Namun, medan magnet Bumi tidak hanya melindungi kehidupan; Ini memainkan peran penting dalam membuat komunikasi satelit dan banyak aspek lain dari peradaban modern menjadi. “Oleh karena itu penting untuk memahami bagaimana medan magnet dihasilkan, bagaimana itu berubah dari waktu ke waktu, dan mekanisme apa yang mempertahankannya,” kata Jackson. “Jika kita memahami bagaimana medan magnet dihasilkan, kita dapat memprediksi perkembangannya di masa depan.”
Medan magnet telah mengubah polaritasnya ribuan kali sepanjang sejarah bumi. Dalam beberapa dekade terakhir, para peneliti juga telah mengamati pergeseran cepat Kutub Utara magnet ke arah Kutub Utara Geografis. Sangat penting bagi peradaban kita untuk memahami bagaimana magnetisme berubah di bumi.
Referensi: “Invariansi Dynamo Action dalam model awal-bumi” oleh Yufeng Lin, Philippe Marti dan Andrew Jackson, 30 Juli 2025, Alam.
Doi: 10.1038/s41586-025-09334-y
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di Google dan Google News.
BN Babel
