Apa saja gelembung misterius di dekat inti yang terdeteksi di medan magnet bumi

Meskipun kita telah mengirimkan wahana antariksa sejauh miliaran kilometer ke ruang antarbintang, manusia baru saja menggores permukaan planet kita, bahkan tidak berhasil menembus kerak tipisnya.

Informasi tentang bagian dalam bumi sebagian besar berasal dari geofisika dan sangat berharga. Kita tahu bahwa itu terdiri dari a kerak padatdi mantel berbatu, di inti luar yang cair dan di a inti dalam yang padat.

Tetapi apa yang sebenarnya sedang terjadi Pada setiap lapisan, dan di antara lapisan-lapisan tersebut, terdapat sebuah misteri.

Kini, sebuah penelitian dipimpin oleh profesor geomagnetisme Andrew Biggindari Universitas Liverpool, menggunakan magnetisme planet kita untuk menjelaskan antarmuka paling signifikan di dalam Bumi: batas antara inti dan mantel.

Tentang 3.000 km di bawah kaki kitas, inti terluar bumi, lautan paduan besi cair yang sangat dalam, bergolak tanpa henti untuk menghasilkan medan magnet global yang meluas hingga ke luar angkasa.

Dukung ini “geodinamo“, dan medan gaya planet yang telah dihasilkan selama miliaran tahun terakhir, melindungi Bumi dari radiasi berbahaya, memerlukan banyak energijelas Biggin dalam sebuah artikel di Percakapan.

Ini adalah disalurkan ke inti dalam bentuk panas selama pembentukan Bumi. Tetapi hanya dilepaskan untuk mengaktifkan geodinamo saat ia menyebar ke luar menuju batuan padat dingin yang mengambang di atas mantel.

Tanpa perpindahan panas yang besar ini Dari inti bagian dalam hingga mantel dan akhirnya melalui kerak bumi hingga ke permukaan, Bumi akan seperti tetangga terdekat kita, Mars dan Venus: mati secara magnetis.

Gelembung masuk

Peta geofisika menunjukkan kecepatan gelombang seismik melewati mantel bumi yang berbatu perubahan pada bagian bawahnyatepat di atas inti.

Yang paling menonjol adalah dua wilayah luas yang dekat dengan garis khatulistiwadi bawah Afrika dan Samudra Pasifik, tempat gelombang seismik bergerak lebih lambat dibandingkan tempat lain.

Apa yang membuat ini istimewastruktur dasar besar mantel bawah”atau disingkat “gelembung”, tidak jelas. Benar terbuat dari batuan padat mirip dengan mantel di sekitarnya, tetapi mungkin memiliki suhu yang lebih tinggiatau komposisi yang berbeda, atau keduanya.

Seperti yang diharapkan variasi suhu yang kuat di dasar mantel akan mempengaruhi inti cair di bawahnya dan medan magnet yang dihasilkan di sana. Mantel padat mengubah suhu dan mengalir dengan kecepatan yang sangat lambat (milimeter per tahun), sehingga setiap tanda magnetik dari suhu yang kuat sangat kontras. harus bertahan selama jutaan tahun.

Dari batu hingga superkomputer

Studi Biggin, disajikan dalam a artikel diterbitkan pada hari Selasa di majalah Geosains Alammenghadirkan bukti baru bahwa gelembung ini lebih panas daripada mantel bawah di sekitarnya. Dan ini memiliki dampak yang signifikan di medan magnet bumi setidaknya selama beberapa ratus juta tahun terakhir.

Sebagai batuan beku, yang baru saja memadat dari lelehan magma, mendingin di permukaan bumi karena adanya medan magnet, memperoleh magnet permanen yang selaras dengan arah bidang ini pada waktu dan tempat ini.

Hal ini sudah diketahui secara luas arah ini berubah seiring dengan garis lintang. Namun, penulis penelitian mencatat bahwa arah magnet juga dicatat oleh batuan yang berusia hingga 250 juta tahun tampaknya bergantung pada lokasi tempat bebatuan terbentuk di garis bujur.

Efeknya adalah terutama penting di lintang rendah. Oleh karena itu, peneliti bertanya-tanya apakah gelembung bisa menjadi penyebabnya.

A tes lakmus berasal dari membandingkan observasi magnetik ini dengan simulasi geodinamo yang dijalankan pada superkomputer.

Seperti yang disimpulkan oleh penulis penelitian, yang tampaknya terjadi adalah dua gelembung panas sedang mengisolasi logam cair di bawahnyamencegah kehilangan panas yang dapat menyebabkan fluida berkontraksi secara termal dan tenggelam ke dalam inti.

Sejak aliran fluida dari intilah yang menghasilkan lebih banyak medan magneto, kolam logam yang tergenang ini tidak berpartisipasi dalam proses geodinamo.

Lebih jauh lagi, sama seperti ponsel yang bisa kehilangan sinyal saat diletakkan di dalam wadah logam, area cairan konduktif yang tidak bergerak ini juga berperan untuk “melindungi” medan magnet dihasilkan oleh cairan yang bersirkulasi di bawah.

Gelembung besar oleh karena itu memunculkan pola-pola yang khas variasi longitudinal dalam bentuk dan variabilitas medan magnet bumi. Dan ini sesuai dengan apa yang terekam oleh batuan yang terbentuk di garis lintang rendah.

Seringkali, bentuk medan magnet bumi mirip dengan apa yang akan terjadi dihasilkan oleh magnet batang yang sejajar dengan sumbu rotasi dari planet ini. Ini adalah apa menyebabkan kompas magnetik menunjuk hampir ke utara di sebagian besar tempat di permukaan bumi, hampir sepanjang waktu.

Keruntuhan menjadi negara-negara lemah dan multipolar telah terjadi berkali-kali sepanjang sejarah geologi, namun cukup langka dan lapangan tampaknya telah pulih relatif cepat setelahnya. Setidaknya dalam simulasi, gelembung tampaknya membantu mewujudkan hal ini.

Meski masih banyak yang harus kita pelajari apa itu gelembung dan bagaimana asal usulnya, mungkin saja, dengan membantu menjaga medan magnet tetap stabil dan berguna bagi umat manusia, kita patut berterima kasih banyak kepada mereka.