Para ilmuwan telah menemukan bahwa inti Bumi mengalami turbulensi,
pergerakan secara acak pada logam cair inti bumi telah memberi pengaruh
besar pada medan magnet. Seperti halnya yang terjadi dikebanyakan
planet dan sebagian besar bintang, bumi menghasilkan medan magnet
seperti sistem kerja pembangkit listrik, pergerakan listrik dari cairan inti bumi
yang merupakan campuran besi dan nikel cair. Fluktuasi turbulensi
membantu ilmuwan dalam memahami pembalikan medan magnet yang
sewaktu-waktu bisa terjadi.
Tim ilmuwan yang tergabung berasal dari Institut des Sciences de la
Terre (CNRS/Universite Joseph Fourier Grenoble 1/IRD/Universite de
Savoie/IFSTTAR). Mereka menggunakan sodium cair tertutup antara dua bola
logam yang berputar konsentris sebagai inti luar bumi, percobaan ini
dijuluki Derviche Tourneur Natrium (DTS). Hasil analisa ini diterbitkan
dalam jurnal Physical Review Letter edisi November 2014.
Pergolakan Cairan Inti Bumi
Interior Bumi dibagi menjadi beberapa lapisan menurut kandungan fisika
atau kimia (reologi), memiliki inti luar dan inti dalam yang berbeda.
Perubahan penting struktur kristal dalam mantel terjadi dikedalaman 410
hingga 660 km dibawah permukaan Bumi. Mencakup zona transisi yang
memisahkan mantel atas dengan mantel bawah. Kemudian dibawah mantel
terdapat fluida inti luar dengan viskositas sangat rendah berada diatas
inti dalam, inti Bumi mengalami perputaran dengan kecepatan sudut yang
sedikit lebih tinggi dibanding planet lainnya sekitar 0,1 hingga 0,5
derajat per-tahun.
Lautan logam cair berada di inti luar mengelilingi inti dalam yang
terdiri dari logam padat. Situasi ini digerakkan oleh konveksi yang
disebabkan pendinginan inti, dimana aliran yang dihasilkan sangat
kompleks disamping pergerakan cairan jarak jauh menghasilkan medan
magnet. Tetapi ada juga pergolakan yang bergerak secara acak dengan
jarak pendek.
Meskipun turbulensi juga ditemukan di atmosfer dan lautan, dalam hal ini
berbeda dengan turbulensi yang terjadi di inti bumi. Karena situasi ini
berada dibawah pengaruh gabungan rotasi bumi dan medan magnet yang
kuat. Tidak mungkin mengulang turbulensi ini melalui percobaan
laboratorium, atau melalui simulasi dua komputer hingga saat ini. Karena
tidak mungkin ahli geofisika mampu menentukan perannya yang berkaitan
dengan medan magnet.
Untuk lebih memahami interaksi antara turbulensi dan medan magnet, para
ilmuwan menggunakan percobaan Derviche Tourneur Sodium yang sudah
dimulai sejak tahun 2005. Dalam model miniature ini, cairan inti bumi
terdiri dari 40 liter natrium yang tertutup dalam ruang diantara dua
bola konsentris. Model ini menggambarkan magnet yang berada ditengah
bola akan menghasilkan medan magnet yang kuat. Sementara rotasi inti
akan mendorong aliran cairan dengan sangat efektif.
Kondisi natrium cair mengalami medan magnet yang kuat dan rotasi cepat,
seperti yang terjadi dalam inti bumi yang mengalami pergerakan berskala
besar dan acak. Sementara itu, sensor ditempatkan disekitar lingkungan
luar dan di dalam natrium. Tehnik ini berfungsi untuk memetakan medan
magnet, sedangkan sinar ultrasonografi digunakan untuk mengukur laju cairan inti Bumi dengan menggunakan efek Doppler.
Pengujian ini menghasilkan data yang memungkinkan ilmuwan mampu menjelaskan, bahwa gerakan turbulensi meningkatkan kemampuan cairan inti Bumi dalam menghantarkan listrik dan meningkatkan medan magnet.
Kondisi ini jauh lebih baik daripada percobaan sebelumnya, dimana
fenomena tersebut pertama kali diamati di laboratorium dan terbukti
melalui simulasi numerik. Sebuah simulasi numerik lengkap dari gerakan
yang terjadi pada inti luar akan sangat diperlukan untuk menutupi
perbedaan lompatan waktu yang sangat kecil, diluar kemampuan manusia
saat ini.
Temuan ini juga berlaku untuk planet dan bintang yang memiliki medan
magnet. Penemuan komponen baru medan magnet Bumi juga bisa menjelaskan
kasus yang terjadi pada planet Venus, dimana inti logam cair tidak menghasilkan medan magnet. Pemahaman fluktuasi turbulensi membantu ilmuwan dalam memahami pembalikan medan magnet yang sewaktu-waktu bisa terjadi.
artikel ini disalin lengkap dari:http://www.isains.com/2014/11/cairan-inti-bumi-bergolak-medan-magnet.html
halaman utama website:http://www.isains.com/
No comments:
Post a Comment