Anomali magnetik bumi

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Medan magnet bumi melindungi permukaan dan penghuninya - termasuk semua orang dengan tubuh rapuh mereka, serta elektronik sensitif - dari sinar kosmik yang mematikan dan partikel bermuatan yang terbang dari matahari. Namun, di beberapa tempat, armor tak kasat mata ini melemah dan celahnya semakin lebar. Oleh karena itu, para ilmuwan dari seluruh dunia sangat hati-hati mempelajari anomali tersebut untuk lebih memahami mekanisme dinamo magnetohidrodinamik di perut planet, serta untuk memprediksi perubahan medan magnet.

Anomali magnetik adalah melemahnya medan magnet bumi secara signifikan pada wilayah tertentu di permukaan planet. Seperti namanya, Atlantik Selatan (SAA) terletak di bagian selatan Laut Atlantik, sebagian "menutupi" Amerika Selatan dan "menempel dengan ekornya" di bagian paling selatan Afrika.

Formasi ini memiliki ukuran terbesar pada ketinggian sekitar 500-600 kilometer. Di permukaan laut, "proyeksi"-nya agak kurang dan memanifestasikan dirinya dalam besarnya medan magnet - itu sama dengan ketinggian sekitar seribu kilometer di atas area permukaan bumi di mana tidak ada anomali.

Penurunan medan magnet seperti itu belum berbahaya bagi penghuni planet kita, tetapi sudah menimbulkan masalah serius bagi para insinyur yang merancang pesawat ruang angkasa dan mengendalikan misi mereka. Misalnya, teleskop pengorbit Hubble yang legendaris berputar mengelilingi Bumi tepat pada ketinggian sekitar 540 kilometer - yaitu, beberapa kali sehari ia terbang tepat melalui anomali. Pada menit-menit ini, pekerjaan laboratorium luar angkasa dihentikan karena meningkatnya tingkat radiasi.

Masalahnya, di mana medan magnet bumi melemah, perlindungan seluruh ruang di sekitar planet ini dari angin matahari dan sinar galaksi berkurang. Partikel bermuatan mendapat kesempatan untuk bergegas hampir tanpa menyimpang ke permukaan bumi dan, secara alami, bertabrakan dengan segala sesuatu yang menghadang.

Selain itu, untuk pesawat ruang angkasa, situasi dengan anomali Atlantik Selatan semakin diperumit oleh struktur sabuk radiasi. Di wilayah Atlantik inilah sabuk Van Allen bagian dalam turun hampir ke permukaan planet ini.

Sabuk radiasi Van Allen adalah dua selimut Bumi yang terbentuk dari partikel bermuatan (proton dan elektron) yang terperangkap di antara garis medan magnet planet kita.

Biasanya, sebagian besar satelit terletak di bawah sabuk bagian dalam (mengorbit hingga 1000 km pada puncaknya) dan hampir tidak terkena efek destruktif dari radiasi pengion. Namun anomali Atlantik Selatan masih merusak saraf astronot dan insinyur di industri roket dan luar angkasa.

Selain Hubble, yang secara berkala harus menghentikan pekerjaan ilmiah, banyak kendaraan lain yang menjadi korban area ini di ruang dekat bumi: ISS membawa peningkatan perlindungan radiasi, karena ia juga terbang melalui anomali ini, mungkin beberapa satelit Globalstar rusak, dan di angkutan mereka benar-benar laptop biasa dimatikan.

Bagi manusia, penerbangan melalui anomali pada ketinggian 400 kilometer di atas Bumi juga tidak luput dari perhatian - sebagian besar phosphenes (kilat di belakang mata tertutup yang menyebabkan partikel elementer berenergi tinggi) diamati oleh astronot dan kosmonot di atas Atlantik.

Apa yang menyebabkan perilaku medan magnet yang tidak menyenangkan ini - pertanyaannya tidak sepenuhnya tertutup. Menurut teori yang diterima secara umum dan terbukti dengan baik, inti logam cair Bumi, selama rotasi dan pencampuran arus konveksi yang konstan, bekerja seperti dinamo.

Tetapi, karena strukturnya heterogen, massa materi yang berbeda bergerak di perut planet dengan kecepatan yang sedikit berbeda. Fluktuasi ini ditumpangkan pada misalignment sumbu magnet dengan sumbu rotasi planet dan "mengakibatkan" melemahnya medan magnet di selatan Atlantik.

Penelitian modern menunjukkan bahwa Anomali Atlantik Selatan telah lebih atau kurang stabil selama setidaknya 8 juta tahun dan melayang mulus ke barat dengan kecepatan sekitar 0,3 derajat per tahun.

Hal ini bertepatan dengan perbedaan kecepatan rotasi permukaan bumi dan lapisan luar inti planet. Namun yang paling menarik adalah UAA tersebut berubah bentuk dan berangsur-angsur terbelah menjadi dua bagian. Proses ini telah berlangsung lama dan di sejumlah sumber, dua anomali terpisah pada awalnya dianggap - Brasil dan Cape Town.

Pada kesehatan umum planet ini, perubahan seperti itu, sejauh dapat dinilai, tidak berdampak serius. Masalah hanya muncul ketika seseorang naik lebih tinggi di atas permukaan - ada lebih banyak satelit di orbit, dan desainnya semakin menggunakan komponen umum yang tersedia secara komersial.

Seberapa serius efek dari peningkatan radiasi pada perangkat yang jatuh ke dalam anomali selama atau setelah badai matahari yang kuat, hanya waktu yang bisa menjawab.