Jenis gelombang magnet baru ditemukan menyapu inti luar Bumi

Sementara letusan gunung berapi dan gempa bumi adalah pengingat langsung bahwa interior bumi sama sekali tidak damai, proses dinamis lain yang sulit dipahami sedang terjadi jauh di bawah kaki kita. Menggunakan informasi dari misi satelit Swarm ESA, para ilmuwan telah menemukan jenis gelombang magnet yang sama sekali baru yang menyapu bagian terluar inti luar bumi setiap tujuh tahun. Penemuan menarik ini, yang dipresentasikan hari ini di ESA’s Living Planet Symposium, membuka jendela baru ke dunia yang tidak pernah kita lihat.

Medan magnet bumi seperti gelembung raksasa yang melindungi kita dari serangan sinar kosmik dan partikel bermuatan yang dibawa oleh angin kencang yang lolos dari tarikan gravitasi matahari dan mengalir deras melalui tata surya. Tanpa medan magnet kita, kehidupan seperti yang kita tahu tidak akan ada.

konstelasi kawanan. Kredit foto: ESA/ATG Medialab

Memahami dengan tepat bagaimana dan di mana medan magnet kita terbentuk, mengapa ia berfluktuasi terus-menerus, bagaimana ia berinteraksi dengan angin matahari, dan mengapa ia saat ini melemah, tidak hanya menjadi kepentingan akademis tetapi juga bermanfaat bagi masyarakat. Sebagai contoh, Badai matahari dapat merusak jaringan komunikasi dan sistem navigasi dan satelit, jadi meskipun kita tidak dapat melakukan apa pun tentang perubahan medan magnet, memahami kekuatan tak terlihat ini membantu kita bersiap.

Sebagian besar medan dihasilkan oleh lautan besi cair yang sangat panas dan berputar-putar yang membentuk inti luar Bumi 3000 km (1900 mil) di bawah kaki kita. Seperti konduktor yang berputar dalam dinamo sepeda, ia menciptakan arus listrik dan medan elektromagnetik yang selalu berubah.

Misi Swarm ESA, yang mencakup tiga satelit identik, akan mengukur sinyal magnetik yang berasal dari inti bumi, serta sinyal lain yang berasal dari kerak, lautan, ionosfer, dan magnetosfer.

Sejak peluncuran trio satelit Swarm pada tahun 2013, para ilmuwan telah menganalisis data mereka untuk mendapatkan wawasan baru tentang banyak proses alami Bumi. cuaca luar angkasa ke fisika dan dinamika dari badai jantung bumi.

Menggunakan informasi dari misi satelit Swarm ESA, para ilmuwan telah menemukan jenis gelombang magnet yang sama sekali baru yang menyapu bagian terluar inti luar bumi setiap tujuh tahun. Temuan menarik ini membuka jendela baru ke dunia yang tidak pernah kita lihat. Gelombang misterius ini berosilasi setiap tujuh tahun dan bergerak ke barat hingga 1500 kilometer per tahun. Kredit foto: ESA/Planetary Visions

Pengukuran medan magnet kita dari luar angkasa adalah satu-satunya cara nyata untuk menembus jauh ke dalam inti bumi. Seismologi dan fisika mineral menjelaskan sifat material inti, tetapi tidak menjelaskan gerakan pembangkit dinamo dari inti luar cair.

Tapi sekarang, menggunakan data dari misi Swarm, para ilmuwan telah menemukan rahasia tersembunyi.

Sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Prosiding National Academy of Sciences, menjelaskan bagaimana tim ilmuwan menemukan jenis gelombang magnet baru yang menyapu “permukaan” inti luar Bumi — tempat inti bertemu dengan mantel. Gelombang misterius ini berosilasi setiap tujuh tahun dan bergerak ke barat hingga 1500 kilometer per tahun.

Nicolas Gillet dari Université Grenoble Alpes dan penulis utama makalah tersebut mengatakan: “Ahli geofisika telah lama berteori tentang keberadaan gelombang semacam itu, tetapi mereka diperkirakan terjadi dalam periode waktu yang jauh lebih lama daripada yang ditunjukkan oleh penelitian kami.

“Pengukuran medan magnet dari instrumen berdasarkan permukaan bumi menunjukkan bahwa ada semacam undulasi, tetapi kami membutuhkan cakupan global yang ditawarkan pengukuran dari luar angkasa untuk menunjukkan apa yang sebenarnya terjadi.

“Kami menggabungkan pengukuran satelit dari Swarm dan juga dari misi Champ Jerman sebelumnya dan misi pertama Denmark dengan model komputer geodinamo untuk menjelaskan apa yang telah diungkapkan oleh data berbasis darat – dan itu mengarah pada penemuan kami.”

Karena rotasi Bumi, gelombang-gelombang ini sejajar dalam kolom di sepanjang sumbu rotasi. Gerakan dan perubahan medan magnet yang terkait dengan gelombang ini paling kuat di dekat wilayah khatulistiwa inti.

Namun, sementara penelitian menunjukkan gelombang Magneto-Coriolis di sekitar tujuh tahun, pertanyaannya tetap tentang keberadaan gelombang tersebut, yang akan berosilasi pada waktu yang berbeda.

dr Gillet menambahkan: “Gelombang magnet kemungkinan dipicu oleh gangguan jauh di dalam inti cair Bumi, mungkin terkait dengan gumpalan upwelling. Setiap gelombang ditentukan oleh periode dan skala panjang tipikalnya, dan periode bergantung pada sifat-sifat gaya yang bekerja. Untuk gelombang Magneto-Coriolis, periode menunjukkan intensitas medan magnet di dalam inti.

“Penelitian kami menunjukkan bahwa gelombang lain seperti itu mungkin ada, kemungkinan dengan periode yang lebih lama – tetapi penemuan mereka tergantung pada penelitian lebih lanjut.”

Ilmuwan misi Swarm ESA Ilias Daras mencatat: “Penelitian saat ini pasti akan meningkatkan model ilmiah medan magnet di inti luar Bumi. Ini juga dapat memberi kita wawasan baru tentang konduktivitas listrik dari bagian terendah mantel dan juga sejarah termal Bumi.”

Referensi: “Data Magnetik Satelit Mengungkapkan Gelombang Interannual di Inti Bumi” oleh Nicolas Gillet, Felix Gerick, Dominique Jault, Tobias Schwaiger, Julien Aubert dan Mathieu Istas, 21 Maret 2022 Prosiding National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

Penelitian ini, didukung oleh program Science for Society dari ESA, dipresentasikan pada Living Planet Symposium ESA, yang berlangsung minggu ini di Bonn, Jerman. Peserta akan belajar tentang penemuan ilmiah terbaru di planet kita dan bagaimana mengamati Bumi dari luar angkasa mendukung penelitian dan tindakan lingkungan untuk memerangi krisis iklim. Anda juga akan mendengar tentang teknologi luar angkasa yang muncul dan peluang baru yang muncul di sektor pengamatan Bumi yang berubah dengan cepat. Sesi yang dipilih akan disiarkan langsung, lihat Saluran TV web ESA.