Sekitar empat miliar tahun yang lalu, Bumi muda hampir selesai melakukan transisi dari massa cair neraka menjadi bola batu dengan permukaan padat. Sekarang, butiran zirkon yang diawetkan sejak saat itu menunjukkan bahwa planet kita yang masih muda telah dilindungi oleh perisai magnet. Penemuan ini menunjukkan bahwa medan magnet Bumi hampir satu miliar tahun lebih tua dari yang diduga sebelumnya, yang tidak hanya memberikan wawasan tentang evolusi masa lalu planet ini tetapi juga dapat membantu menerangi masa depannya.
Konten terkait
- Magnesium Humble Bisa Memberdayakan Medan Magnet Bumi
- Bumi Mungkin Menjadi Magnetik Setelah Makan Objek Seperti Merkuri
- Atmosfer Super-Tipis Mars Mungkin Berarti Air Yang Mengalir adalah Pengecualian, Bukan Aturan
Teori yang berlaku adalah bahwa medan magnet bumi dihasilkan oleh besi cair yang beredar di inti luar planet. Bidang berubah seiring waktu; kutub utara dan selatan berkeliaran, dan seluruh bidang kadang-kadang bisa terbalik, dengan utara menjadi selatan dan sebaliknya. Medan magnet bumi saat ini sedang melemah, yang menurut para ilmuwan mungkin merupakan tanda bahwa flip dapat terjadi dalam beberapa ribu tahun mendatang. Terakhir kali peristiwa seperti itu terjadi adalah 800.000 tahun yang lalu, dan para ilmuwan masih bekerja untuk memahami prosesnya, yang bisa memakan waktu hingga 15.000 tahun. Bukti terbaru, yang diterbitkan awal pekan ini di Nature Communications, menunjukkan bahwa flip mungkin dimulai di bawah Afrika selatan, tetapi banyak misteri tetap ada.
Di mana pun kutub berada, medan magnet itu penting karena melindungi planet dari angin matahari — aliran partikel bermuatan konstan yang datang dari matahari. Tanpa pelindung planet itu, angin matahari akan mengikis atmosfer, dan kehidupan di Bumi akan terlihat sangat berbeda, bahkan jika ada. Karena itu, memahami sejarah dan cara kerja medan magnet kita dapat memberikan petunjuk tentang peluang untuk hidup di dunia lain.
Batuan dari Afrika Selatan sebelumnya mengindikasikan bahwa medan magnet kita setidaknya berusia 3, 2 miliar tahun, tetapi usia sebenarnya bidang itu belum diketahui. Menentukan kapan medan dihidupkan adalah tugas yang sulit — hanya batu yang tetap murni sejak terbentuk membentuk catatan medan magnet kuno, dan itu merupakan penemuan sulit di planet yang terus-menerus mendaur ulang dirinya melalui lempeng tektonik.
Untungnya, John Tarduno dari University of Rochester dan rekannya menemukan bebatuan seperti itu di Bukit Jack Australia Barat. Sampel kecil zirkon mengandung magnetit — magnetic iron oxide — yang merekam medan magnet yang ada ketika batuan terbentuk. Biji-bijian itu berusia antara 3, 3 hingga 4, 2 miliar tahun, di mana saat itu medan magnet planet itu berada di antara 1, 0 dan 0, 12 kali kekuatannya sekarang, menurut laporan tim minggu ini di Science .
Sampel kristal magnetit, jauh lebih besar tetapi secara kimiawi mirip dengan yang ditemukan di zirkon kuno. (Walter Geiersperger / Corbis) Menurut tim, kekuatan medan mendukung kasus untuk dinamo inti bahkan pada tahap awal sejarah planet ini. Itu pada gilirannya mendukung petunjuk sebelumnya bahwa lempeng tektonik sudah bergerak saat itu, karena sesuatu perlu bergerak untuk melepaskan panas yang menumpuk di bagian dalam planet.
"Belum ada konsensus di antara para ilmuwan tentang kapan lempeng tektonik dimulai, " kata Tarduno dalam sebuah pernyataan. "Pengukuran kami, bagaimanapun, mendukung beberapa pengukuran geokimia sebelumnya pada zirkon kuno yang menunjukkan usia 4, 4 miliar tahun."
Bumi bukan satu-satunya planet berbatu di tata surya yang memiliki medan magnet. Pesawat ruang angkasa MESSENGER baru-baru ini menemukan bukti bahwa medan magnet lemah Merkurius telah berusia setidaknya 3, 9 miliar tahun. Bahwa baik Bumi maupun Merkurius memiliki bidang-bidang kuno sedemikian rupa sehingga menyiratkan bahwa planet-planet seharusnya memiliki awal yang lebih panas daripada yang diperkirakan sebelumnya, kata Julien Aubert dari Institut de Physique du Globe de Paris dalam sebuah komentar yang menyertai penemuan hari ini, juga dalam Science .
"Awal itu tidak mungkin terlalu panas, karena kerak bumi seharusnya sudah cukup dan dingin pada saat magnetisasi yang tersisa diperoleh, " tulisnya, merujuk pada penemuan Australia baru-baru ini dan penemuan MESSENGER. Mars dan bulan juga memiliki magnetisasi sisa dari usia yang sama, tetapi benda-benda itu telah lama kehilangan medan magnet globalnya. Bagi Mars, kemungkinan hilangnya medan magnetnya memungkinkan angin matahari melucuti atmosfernya, menipisnya, dan mengubah susunan kimianya. Pesawat ruang angkasa saat ini yang mengorbit planet merah sedang menyelidiki apakah perubahan ini terkait dengan akhir periode basah dan hangat di Mars yang menurut beberapa ilmuwan dapat mendukung kehidupan primitif jutaan tahun yang lalu.
Sementara itu, temuan baru di Bumi ini dapat membantu dalam pengembangan teori terpadu untuk medan magnet planet, yang akan menjelaskan kelahiran dan kematian mereka dan mungkin menunjuk ke masa depan perisai magnet — dan mungkin kehidupan — di dunia rumah kita.
