BAGIKAN
[Credit: ESA/ATG medialab]

Karena perisai magnet Bumi mengalami kerusakan, maka akan mengganggu satelit-satelit yang mengorbit Bumi sebelum akhirnya berbagai sinar kosmik mulai membombardir setiap manusia di Bumi.

Ini adalah kemungkinan yang bisa kita hadapi yang mungkin mulai terjadi dalam ratusan tahun ke depan. Jika medan magnet Bumi mengalami kerusakan secara signifikan, maka bisa benar-benar membuatnya tak berfungsi sama sekali dan akhirnya membuat polaritas membalik – mengubah utara magnetik ke selatan dan sebaliknya. Konsekuensi dari proses ini bisa sangat mengerikan bagi planet kita.

Yang paling mengkhawatirkan, kita mungkin menuju ke skenario itu.

“Medan geomagnetik telah mengalami kerusakan selama 3.000 tahun terakhir,” kata Nicolas Thouveny dari CEREGE di Aix-en-Provence, Prancis. “Jika terus terpuruk pada tingkat ini, dalam waktu kurang dari satu milenium kita akan berada dalam masa yang kritis.”

Nicolas Thouveny adalah salah satu penyelidik utama dalam proyek lima tahun EDIFICE, yang telah berjalan sejak 2014. Bersama dengan rekan-rekannya, ia telah menyelidiki sejarah medan magnet Bumi, termasuk ketika peristiwa ini telah terjadi di masa lalu, dan kapan bisa terulang lagi.

Medan magnet planet kita didominasi oleh aliran besi cair di dalam inti yang selalu menjadi fitur planet kita, tetapi itu telah membalik polaritasnya sepanjang sejarah Bumi. Setiap kali polaritasnya membalik, ia meninggalkan fosil magnetisasi pada bebatuan di Bumi. Pembalikan polaritas telah terjadi hingga 100 kali dalam 20 juta tahun terakhir, di mana dapat memakan waktu sekitar 1.000 tahun untuk menyelesaikannya.

Dengan mengambil inti sedimen dari dasar lautan yang bisa mencapai hingga kedalaman 300 meter, kita dapat melihat masa lalu dan melihat kapan peristiwa pembalikan ini terjadi. Thouveny dan timnya melihat dua bentuk elemen tertentu yang memungkinkan mereka untuk menyelidiki sejarah medan magnet planet kita secara lebih terperinci.

Supaya pembalikan polaritas dapat terjadi, medan magnet harus melemah sekitar 90% ke tingkat ambang batas. Proses ini dapat memakan waktu hingga ribuan tahun, dan selama waktu ini, medan magnetik berkurang pertahanannya dalam melindungi Bumi sehingga memungkinkan lebih banyak sinar kosmik di sekitar planet kita yang menembus ke Bumi – partikel berenergi tinggi dari tempat lain di alam semesta.

Ketika ini terjadi, sinar kosmik bertabrakan dengan atom di atmosfer kita seperti nitrogen dan oksigen akan semakin terus bertambah. Sinar kosmik bisa menghasilkan varian unsur yang disebut isotop kosmogenik, seperti karbon-14 dan berilium-10, yang jatuh ke permukaan. Dan dengan mempelajari jumlahnya di dalam inti, kita dapat mengetahui kapan pembalikan polaritas terjadi.

Pembalikan terakhir terjadi antara 772.000 hingga 774.000 tahun yang lalu. Sejak itu, medan magnet terbalik hampir sebanyak 15 kali, yang disebut sebagai Ekskursi, menjatuhkan kekuatan secara signifikan tetapi tidak cukup mencapai ambang yang diperlukan sebelum naik lagi. Ini adalah ketika kita paling berisiko – ketika medan meluruh dan kemudian memulihkan kekuatannya. Pembalikan kutub magnetik atau ekskursi terakhir kali terjadi 40.000 tahun yang lalu, dan bukti menunjukkan kita sedang menuju ke arah itu lagi.

“Medan geomagnetik telah kehilangan 30 persen intensitasnya dalam 3.000 tahun terakhir,” kata Thouveny. “Dari nilai ini, kami memperkirakan akan turun mendekati nol dalam beberapa abad atau satu milenium.”

Hari ini, kita sudah bisa melihat efek medan magnet yang melemah pada satelit kita di orbit.

Di Samudra Atlantik antara Amerika Selatan dan Afrika, ada wilayah luas medan magnet Bumi yang sekitar tiga kali lebih lemah daripada kekuatan medan di kutub.

Itulah yang disebut sebagai South Atlantic Anomaly (SAA), dan telah menjadi fokus dari proyek CoreSat yang dipimpin oleh Chris Finlay dari Technical University of Denmark (DTU). Menggunakan data dari beberapa satelit, termasuk tiga satelit Swarm yang diluncurkan pada tahun 2013 milik European Space Agency (ESA), proyek ini mencoba untuk mencari tahu apa yang menyebabkan SAA.

“Ini adalah wilayah di mana kita melihat satelit secara konsisten (mengalami) kegagalan elektronik,” kata Finlay. “Dan kami tidak mengerti dari mana wilayah medan lemah ini berasal, apa yang telah menyebabkannya, dan bagaimana itu bisa berubah di masa depan.”

Para ilmuwan pertama kali melihat SAA pada 1950-an, dan sejak itu kekuatannya menurun hingga 6% lebih jauh, serta bergerak lebih dekat ke barat. “Tidak ada penjelasan yang meyakinkan tentang itu,” kata Finlay, menambahkan bahwa para ilmuwan belum dapat memprediksi bagaimana hal itu akan berubah.

Proyek CoreSat berharap untuk mengubah semua itu, menggunakan data yang paling rinci yang belum tersedia untuk mempelajari sifat-sifat medan magnet di sini dan bagaimana ia bergeser dari waktu ke waktu. Dengan menyelidiki SAA, tim berharap dapat mengetahui apa yang terjadi di dalam inti Bumi yang mungkin menyebabkannya.

Salah satu kemungkinan adalah bahwa akan ada anticyclone yang sangat luas di bagian selatan dari inti luar logam cair Bumi, yang mungkin mendorong keluar medan magnet dari wilayah Atlantik Selatan. Kemungkinan lain adalah bahwa medan magnet di wilayah ini mengarah ke arah yang salah – sebagai akibatnya, ada pembalikan polaritas kecil yang terjadi.

SAA memberi kita pandangan langsung tentang bagaimana medan magnet yang lemah dapat mempengaruhi satelit, karena banyak pesawat luar angkasa telah melaporkan malfungsi elektronik saat terbang di atas wilayah ini karena mereka terpapar sinar kosmik. Tetapi saat ini tidak jelas apakah SAA memiliki hubungan dengan medan magnet Bumi yang berubah dalam polaritas, yang juga merupakan sesuatu yang akan diselidiki oleh Finlay dan timnya.

“Dalam beberapa simulasi Anda melihat fitur seperti SAA yang tumbuh selama pembalikan kutub,” katanya. “Itu belum tentu demikian, tapi tidak akan mengejutkan jika sesuatu seperti itu terlibat selama pembalikan magnetik.”

Namun demikian, SAA mungkin memberi kita pandangan sekilas tentang apa yang akan terjadi dalam waktu dekat. Jika tren terus berlanjut, medan magnet planet kita bisa berbalik lagi dalam satu atau dua milenium. Sebelum itu, medan magentik mungkin akan terus melemah, dan dalam satu abad kita bisa menghadapi masalah serius.

“Penurunan medan geomagnetik jauh lebih penting dan dramatis daripada pembalikan,” kata Thouveny. “Sangat penting untuk memahami jika medan ini akan meluruh menjadi nol pada abad berikutnya, karena itu kita harus mempersiapkannya.”