Medan Magnetik Bumi Boleh Menyongsang Kembali

Bayangkan apabila anda bangun tidur, anda dapati arah kompas bagi arah Utara menunjukkan arah Selatan.

Ianya bukanlah sesuatu perkara yang asing bagi bumi. Medan magnetik bumi telah banyak kali berubah- mengikut data kajian sepanjang sejarah evolusi bumi. Melalui data dwikutub kuno medan magnetik bumi, yang berfungsi seperti bar magnet, mengekalkan kekuatan yang sama sepanjang ribuan hingga jutaan tahun, tetapi atas sebab yang tidak pasti, kekuatan berkenaan menjadi semakin berkurangan untuk satu kadar masa tertentu, dan akhirnya medan magnetik bumi berkenaan berubah arah.

Kini, kajian terbaru yang dijalankan sekumpulan pengkaji dari universiti di Itali, Perancis, Columbia serta saintis di Universiti of California, Berkeley, menggambarkan episod penyongsangan medan magnetik bumi yang terjadi pada 786,000 tahun lalu sebenarnya berlaku dalam jangka masa yang amat singkat, kurang daripada 100 tahun -- sebagai perbandingan terhadap purata usia manusia.

Penyongsangan Beri Kesan Grid Elektrik Bumi, Kadar Penyakit Kanser

Penemuan terbaru melalui hasil kajian terkini menyatakan bahawa tahap kekuatan medan magnetik bumi sedang berkurangn pada tahap 10 kali ganda lebih pantas daripada kadar normal, yang mana diakhirnya sebahagian geofizik meramalkan episod penyongsangan medan magnetik bumi yang seterusnya berlaku dalam beberapa ribu tahun lagi.

Aktiviti penyongsangan medan magnetik bumi ini adalah peristiwa penting oleh bumi yang dijana oleh bahan besi didalam teras bumi, walaubagaimanapun tiada bencana dahsyat yang pernah direkodkan berhubungkait dengan aktiviti penyongsangan terbabit, namun kajian selanjutnya masih dijalankan dari segi kesan geologi mahupun kesan biologi.

Hari ini, walaubagaimanapun, aktiviti penyongsangan medan mgnetik bumi berpotensi menyebabkan keeadaan huru-hara kepada grid elektrik, lalu mematikan sisitem elektrik yang kita ada kini. Dan sejak medan magnetik bumi yang bertindak sebagai pelindung kepada partikel-partikel bertenaga tinggi dari luar sistem solar dan sinar kosmik dari mengenai permukaan bumi. Zarah-zarah ini, jika memasuki bumi pada kadar yang amat banyak boleh menyebabkan mutasi (perubahan genetik pada suatu jasad hidup), dan meningkatkan bilangan pesakit kanser. Kesan bahaya kepada sistem kehidupan dibumi akan menjadi lebih besar sekiranya fasa-fasa ketika berlaku penyongsangan itu mengambil masa yang panjang kerana ketakstabilan medan magnetik bumi.

Penentuan Umur Daripada Data Volkanik Winward

Data penemuan terbaru berdasarkan pengukuran jaluran medan magnetik bumi di lapisan sedimen tasik kuno yang kini telah terdedah di lembangan Sulmona, di kawasan pergunungan Apennine di timur Rome, Itali. Sedimen tasik terbabit terdiri daripada lapisan debu-debu gunung berapi yang meletus di wilayah volanik Roman, kawasan luas yang terdiri daripada jujukan tasik yang terjadi akibat letusan gunung berapi termasuklah gunung yang meletus berdekatan Sabatini, Vesuvius dan Alban Hills.

Pengkaji Itali yang diketuai Leonardo Sagnotti, pensyarah di Institut Geofizik dan Vokanologi Rome mengira arah medan magnetik bumi yang trbentuk didalam batuan sedimen terbabit di bawah permukaan tasik kuno terbabit.

Sprain dan Renne menggunakan kaedah penentuan usia melalui kaedah argon-argon (Ar-Ar), salah satu kaedah yang digunakan secara meluas dalam menentukan usia sesuatu batuan, samada ianya beribu tahun atau berjuta tahun lampau usianya, selain menentukan usia lapisan debu-debu gunung berapi bagi lapisan atas dan lapisan bawah untuk menentukan usia sebenar lapisan semasa berlakunya penyongsangan medan magnetik bumi.

Oleh kerana lapisan sedimen kuno tasik berkenaan dimendapkan pada kadar yang laju serta berterusan sepanjang jangkamasa 10,000 ribu tahun, kumpulan berkenaan berjaya menentukan tarikh sebenar lapisan yang menunjukkan penyongsangan medan magnetik bumi, digelar 'Peralihan Matuyama-Brunhes', dianggarkan kira-kira 786,000 ribu tahun lalu. Tarikh ini lebih tepat berbanding kajian terdahulu, yang menetapkan jangkamasa episod penyongsangan pada 770,000 tahun hingga 795,000 tahun lalu.

Ketakstabilan Medan Magnetik Didahului Perubahan 180-darjah

Samada penemuan terbaru ini akan memberi kesan kepada tamadun moden, ianya secara langsung memberi bantuan kepada pengkaji untuk memahami bagaimana dan kenapa kepolaran medan magnetik bumi kerap berubah.

Rekod magnetik daripada kumpulan pengkaji Itali terbabit yang diperolehi juga menunjukkan perubahan mendadak 180-darjah bagi medan magnetik bumi ini diikuti dengan ketidakstabilan medan magnetik bumi selama 6,000 tahun. Ketakstabilan tersebut termasuklah dua kali selang masa bagi kitaran medan magnetik bumi berkekuatan lemah bagi setiap 2,000 tahun antara satu sama lain. Bagi episod penyongsangan penuh kepolaran medan magnetik bumi ini -- akhirnya, menjadi apa yang bumi yang kita kenali kini -- dan kini menuju selang masa bagi kitaran medan magnetik bumi berkekuatan lemah.

Sumber: Earth's magnetic field could flip within a human lifetime

Plat Tektonik Punca Kepupusan Massa?

Kajian sains bumi terkini menunjukkan betapa teruknya bencana kepupusan massa dalam sejarah bumi berkemungkinan mempunyai perhubungan dengan pembentukan superbenua Pangea. Tragedi tersebut bukannya disebabkan impak dari luar bumi - sebaliknya dari sumber yang tidak disangka - daripada proses geologi itu sendiri, jauh dibawah teras bumi.

Ianya dikenali sebagai 'Kepupusan Massa' (The Great Dying).

Kira-kira 252 juta tahun lampau, hampir kesemua kehidupan musnah. Lebih 90 pratus spesies hidupan lautan dan 70 peratus spesies hidupan darat mati. Pokok, tumbuhan, reptilia, ikan, serangga, mikrob - semuanya hampir pupus sepenuhnya.

Gambaran Zaman Trias

Kejadian ini berlaku menandakan pengakhiran zaman Perm hingga ke permulaan ke zaman Trias, jangka waktu dimana zaman kebangkitan dinasaur. Tetapi pada lewat zaman kepupusan Kapur (K-T), zaman dimana dinasaur pupus sepenuhnya 186 juta tahun kemudian, difahamkan ianya bukan disebabkan oleh impak asteroid, hujah kebanyakkan saintis geosains. Penyebab paling utama, masih menjadi misteri yang masih belum terungkap sehingga kini.

Para saintis seluruh dunia telah bertungkus lumus untuk menyelesaikan misteri yang masih menjadi persoalan sehingga berabad lamanya. Sehingga kini pembuktian lebih menjurus terhadap perubahan drastik bumi serta keadaan lautan. Kadar oksigen sangat rendah dalam laut, menjadikan amat sukar kebanyakkan spesies pada masa berkenaan untuk terus kekal hidup. Kadar kandungan gas karbon dioksida dan gas metana di atmosfera bumi pada ketika itu luarbiasa tinggi, sekaligus menyumbang kepada pemanasan major seluruh planet bumi pada masa berkenaan.

Hujan asid membasahi permukaan bumi, dan menjadikan air laut semakin berasid, memberi kesan kepada terumbu karang. Kawasan daratan menjadi tandus dan kering kontang, serta mencetuskan kebakaran-kebakaran hutan. Dari sudut pencuacaan pula, perubahan drastik daripada suhu panas kepada sejuk dalam jangka masa yang amat sekejap sahaja juga memberi kesan, hampir mustahil bagi mana-mana spesies untuk sekurang-kurangnya bertahan dengan situasi cuaca ekstrem berkenaan.

Aktiviti Volkanik menyebabkan pelepasan gas rumah hijau yang amat banyak diruang atmosfera.

Kebanyakkan perubahan-perubahan ini amat berkait rapat dengan dua letupan gunung berapi major - sebuah di kawasan Selatan China pada 260 juta lampau, dan satu lagi di kawasan Utara Rusia (Siberian Trap) pada 251 juta tahun lampau. Dua kejadian letusan volkanik major ini telah melepaskan jumlah karbon dioksida yang amat banyak, lalu berlaku kesan rumah hijau (Greenhouse Effect) dan pemanasan global (Global Warming). Gas karbon dioksida juga telah menjadikan air laut semakin berasid, lalu membunuh banyak hidupan mikro organisma lautan. Letusan juga telah menyebabkan pelepasan gas metana, sebuah lagi jenis gas rumah hijau, lebih dikenali sebagai 'ais metana', tersimpan dilapisan lantai lautan.

Namun begitu, 'drama' sebenarnya telah berlaku lebih awal, menurut kajian daripada beberapa saintis. Perubahan drastik paras lautan telah memberi kesan kepada arah arus lautan dan arah tiupan angin, termasuklah perubahan cuaca.

Dan akhirnya, semua klu adalah berkait antara satu sama lain.



Gambaran Siberian Traps

Apabila Benua Menjadi Satu

Dalam satu kajian yang dicetak bulan ini di Jurnal di Selatan china, Earth Sciences, dua saintis dengan berani menyingkap kembali titik mula perubahan, serta mendapatkan gambaran yang lebih jelas. Berdasarkan kepada Dr. Yin Hongfu dan Dr. Song Haijun dari Universiti Geosains China (China University Of Geosciences, Wuhan), kesemua kejadian yang berlaku yang dijelkn diatas telah berlaku 50 juta tahun sebelum kemuncak kepada bencana dahsyat terbabit.

Menurut kertas kajian terbabit, kesemuanya berlaku seperti berikut (mengikut hiereraki).

Pada 300 juta tahun lalu, pada permulaan kepada zaman Perm, kesemua benua telah bercantum menjadi sebuah superbenua, dikenali sebagai 'Pangae', dan kesemua lautan menjadi satu lautan raksasa dikenali 'Panthalassa'.

Pembentukkan Pangea telah menyaksikan terjadinya gunung-ganang yang tinggi, dan lautan yang amat dalam. Berpaksikan kepada prinsip keseimbangan (Equilibrium Principle), sebuah benua raksasa akan mempunyai lapisan kerak benua yang tebal dan lantai lautan yang amat dalam. Perubahan paras lautan ini telah memberi kesan terhadap biodiversiti lautan cetek. Perubahan ini juga telah mencetuskan perubahan kepada arah arus lautan serta arah tiupan angin, mencetuskan perubahan cuaca global pada masa berkenaan.

Tambahan pula, kawasan benua yang luas telah menyebabkan perluasan kawasan gurun dan tandus, lalu menjadikan banyak tumbuhan musnah.

Apabila kesemua kawasan daratan bersatu, sebahagian plat tektonik menyusup dibawah sebahagian benua lain dan tersusup jauh kedalam bahagian mantle bumi. Buktinya termasuklah perubahan titik magnetik bumi secara menyongsang yang berlaku pada jangka masa berkenaan, yang dipanggil 'Penyongsangan Magnetik Illawarra'.

Kesan kepada pennumpukkan bahan sejuk berdekatan tras bumi kemungkinan telah menyebabkan pembentukkan jambul mantle 'mantle plume' - daripada proses thermokonveksi, pengkaji-pengkaji lain turut memberi cadangan. Jambul super (Super-plume) terbabit boleh secara mendadak mendekati kawasan permukaan bumi pada dua kawasan berbeza seterusya menghasilkan magma banjir - seperti yang berlaku di China pada 260 juta tahun lampau dan di Rusia 251 juta tahun lampau.

Super-jambul yang mencetuskan banjiran basalt.

 Pada masa berkenaan, semua kehidupan hampir pupus sepenuhnya.

Secara ringkas, kertas kajian terbabit mempersoalkan tentang episod kepupusan massa yang mempunyai perkaitan rapat dengan pembetukkan Pangea, yang menyaksikan peningkatan kepada paras lautan dan perubahan cuaca, tetapi juga berkait dengan apa berlaku dibawah permukaan bumi.

Masalah dengan Pangea

Walaubagaimanapun, kebanyakkan saintis tidak menyetujui teori yang Pangea merupakan penyebab utama kepada bencana kepupusan tersebut. Kebanyakkannya menmpersoalkan pembentukan Pangea berlaku terlalu awal, manakala kepupusan pula berlaku terlalu pantas, untuk dua kejadian itu berkaitan.
Selain itu, pengkaji lain berpendapat bahawa perubahan paras air laut juga memainkan peranan yang penting dalam episod kepupusan ini.

Kesimpulan

Perkaitan rapat antara aktiviti dalaman bumi, aktiviti permukaan bumi, dan permulaan kepada episod evolusi bumi sebagai tema utama dalam kajian sains bumi yang memerlukan penyiasatan lanjut.

Sumber: Geologypage