Ahli geologi telah menemui bahawa perubahan kuat dalam kekutuban medan magnet Bumi dapat terjadi dalam waktu yang sangat singkat - hanya satu setengah abad sudah cukup untuk kutub berputar lebih dari 100 darjah. Para saintis sampai pada kesimpulan ini sebagai hasil analisis radioisotop dan paleomagnetik stalagmit berusia sekitar 100 ribu tahun, yang terdapat di salah satu gua di selatan China. Di samping itu, peralihan yang begitu cepat mungkin merupakan permulaan anomali geodinamik yang panjang, di mana medan magnet Bumi mengubah arahnya dengan kerap dan cepat sepanjang satu milenium, para saintis menulis dalam Prosiding Akademi Sains Nasional.
Pada awal abad ke-20, ahli geologi mendapati bahawa kutub magnet selatan dan utara Bumi berubah tempat beberapa kali selama kehidupan planet kita. Proses menukar tiang adalah sifat stokastik dan oleh itu tidak mempunyai jangka masa yang ketara - antara dua perubahan kedudukan berturut-turut, kedua-duanya beberapa puluhan milenium dan beberapa juta tahun boleh berlaku. Pada masa yang sama, semasa hidup seseorang di Bumi, penyongsangan seperti itu tidak pernah berlaku.
Dipercayai bahawa pergolakan terakhir berlaku kira-kira 773 ribu tahun yang lalu, tetapi selepas itu apa yang disebut "lawatan geomagnetik" - tempoh ketidakstabilan medan magnet, di mana arah medan magnet berputar sementara melalui sudut dari 60 hingga 180 darjah, selepas itu cukup cepat kembali ke kedudukan asalnya. Kekuatan padang semasa acara seperti itu di beberapa kawasan dapat dikurangkan menjadi hampir sifar. Seperti halnya penyongsangan lengkap medan magnet, tempoh ketidakstabilan ini dikaitkan dengan proses bergelora yang berlaku di cangkang logam cair dari inti Bumi, tetapi penjelasan yang jelas mengenai kesan ini belum diusulkan.
Untuk mempelajari dengan lebih terperinci proses yang berlaku semasa lawatan geomagnetik seperti itu, ahli geologi dari Taiwan, China dan Australia, yang dipimpin oleh Chuan-Chou Shen dari Universiti Nasional Taiwan, mengusulkan untuk mempelajari stalagmit dari Gua Sanxing di selatan China.
Lokasi Gua Sanxing, di mana stalagmit dikumpulkan untuk penelitian paleomagnetik, dan foto dua stalagmit diperiksa.
Analisis kandungan isotop uranium dan torium dalam stalagmit memungkinkan pengambilan sampel dengan ketepatan 10 tahun: ternyata usia batuan adalah dari 91 hingga 107 ribu tahun. Kajian paleomagnetik lebih lanjut menunjukkan bahawa selama selang ini sejumlah besar anomali magnetodinamik diperhatikan di Bumi, di mana tempoh dan frekuensinya sangat berbeza. Amplitud pembalikan medan magnet dalam tempoh ini kadang-kadang melebihi 100 darjah, sementara putaran ini menunjukkan asimetri yang ketara - relatif terhadap arah normal, polaritas di Belahan Timur berpusing terutama ke selatan dan timur.
Ternyata jika dalam jangka masa 92 hingga 98 ribu tahun yang lalu, beberapa periode anomali membentang selama ribuan tahun, kemudian 103-106 ribu tahun yang lalu, jangka masa lawatan geomagnetik agak kurang - beberapa abad. Para saintis juga berjaya mengukur jangka masa pembalikan medan magnet. Ternyata medan magnet Bumi hanya mengambil masa sekitar 144 tahun untuk bertukar seratus darjah - ini jauh lebih sedikit daripada masa yang sebelumnya dianggap oleh para saintis mencukupi untuk proses tersebut.
Kecondongan paksi magnet Bumi dalam tempoh 99 hingga 96 ribu tahun yang lalu (kiri) dan rajah anjakan maksimum kutub magnet planet dalam tempoh ini (kanan).
Video promosi:
Menurut ahli geologi, data yang mereka peroleh memungkinkan untuk pertama kalinya mengira dengan ketepatan ciri temporal perjalanan geomagnetik dengan perubahan mendadak dalam polaritas medan magnet Bumi. Para penulis karya mencatat bahawa dalam tempoh anomali seperti itu, medan magnet planet selalu lemah, kerana sinaran kosmik dapat menembusi lebih jauh ke atmosfera. Hasil karya menunjukkan bahawa perubahan polaritas magnetik dapat terjadi dengan sangat cepat, dan jika ini terjadi, ia akan mempengaruhi sistem satelit, biosfera dan masyarakat manusia.
Untuk mengkaji dinamik medan magnet Bumi, para saintis tidak hanya melakukan penyelidikan geologi, tetapi juga menggunakan kaedah komputasi moden. Oleh itu, dengan bantuan pemodelan komputer, ahli geologi dapat menunjukkan bahawa perubahan kekutuban magnet planet kita, kemungkinan besar, berlaku akibat kesan gelombang dinamo di dalam teras. Sangat menarik bahawa kadang-kadang, ketika mempelajari masalah yang rumit seperti itu, bukan hanya pendekatan moden untuk menyelamatkan, tetapi juga ritual orang-orang yang tinggal di Bumi lebih dari seribu tahun yang lalu. Oleh itu, dengan mengukur magnetisasi zarah pasir yang terbentuk ketika membakar batu karang lembu di Afrika selatan, para saintis telah menyusun semula gambaran penyebaran medan magnet Bumi pada tahun 1000-1600 Masihi.
Alexander Dubov
