Kamis, 30 Juli 2015

Seminar Fisika "Sabuk VAN ALLEN Sebagai Perisai Bumi"

Menurut Mulyo, A. (2004: 39) Bumi memiliki medan magnet yang dibangkitkan oleh inti Bumi. Seperti halnya pada magnet batang, magnet Bumi juga memiliki kutub-kutub (utara dan selatan), letaknya dekat dengan kutub-kutub Bumi. Kutub utara magnet Bumi terletak di daerah kutub selatan Bumi dan kutub selatan magnet Bumi terletak di daerah kutub utara Bumi.

Fungsi dari medan magnet bumi sebagai pelindung pancaran radiasi kosmis yang berasal dari luar angkasa. Medan magnetik bumi dapat memantulkan sebagian besar angin matahari, yaitu arus partikel bermuatan dari matahari yang mampu mengionisasi lapisan atmosfer bumi.

Terbentuknya medan magnet bumi dipengaruhi oleh komposisi inti bumi terdiri dari inti-dalam dan inti-luar yang didominasi unsur logam yang berbeda temperatur, wujud dan konduktivitasnya. Inti-dalam dan inti cair yang bertemu mengakibatkan pergerakan elektron dan adanya arus konveksi dari rotasi bumi menyebabkan pergerakan cairan pada inti yang menimbulkan arus listrik dan terbentuk medan magnet.

Kemagnetan Bumi ditandai oleh dua hal, yaitu Inklinasi magnetik (magnetic inclination) dan Deklinasi magnetik (magnetic declination).

Inklinasi magnetik adalah sudut inklinasi (kemiringan) antara jarum magnet terhadap horizontal. Di daerah belahan Bumi Utara, titik Utara jarum magnet berinklinasi ke arah horizontal, sedangkan di belahan Bumi Selatan, titik selatan jarum magnet berinklinasi ke arah horizon.

Sudut inklinasi berbeda-beda untuk setiap tempat yang berlainan. Dari ekuator ke arah kutub magnet, sudut inklinasi semakin besar dan tepat di kutub magnet harganya maksimum, yaitu jarum magnet berhenti pada posisi tegak lurus. Garis yang menghubungkan tempat-tempat di Bumi yang berinklinasi sama dinamakan isoclines (garis isoklin). 

Deklinasi magnetis adalah besarnya sudut yang dibentuk antara arah jarum magnet dengan garis bujur geografis, baik di sebelah timur maupun sebelah barat. Besarnya deklinasi berbeda-beda untuk setiap tempat. Garis yang menghubungkan tempat-tempat di Bumi yang berdeklinasi sama dinamakan isogon. Isogon yang deklinasinya nol disebut meridian magnetis.

Garis-garis isogon membujur dari satu titik di Utara menuju satu titik di Selatan. Titik-titik itu tidaklah sama dengan titik kutub-kutub geografis. Koordinat kutub Utara magnet adalah 700 05’ 03” Lintang Utara dan dan 960 45’ 03” Bujur Barat, sedangkan koodinat kutub Selatan magnet adalah 740 06’ Lintang Selatan dan 1540 08’ Bujur Timur. Secara definitif tidak dapat dijelaskan mengapa kutub-kutub magnet Bumi bukanlah kutub-kutub geografis Bumi (Basuni Rachman, 2010). Mungkin penyebabnya tidak meratanya distribusi daratan dan air.

Pada beberapa tempat di muka Bumi, arah garis isoklinik dan isogonik mengalami variasi definitif yang berhubungan dengan anomali-anomali magnetis. Anomali magnetis telah dibuktikan dengan adanya batuan atau massa besar yang mengandung magnet, misalnya biji besi dan mineral-mineral logam lainnya yang terletak dekat permukaan Bumi. Dapat juga disebabkan adanya struktur patahan yang dapat memindahkan batuan dengan sifat-sifat megnetis berbeda menjadi saling bersentuhan.


Intensitas dan sifat magnetis Bumi berbeda untuk setiap tempat dan berubah-ubah sesuai posisi Bumi terhadap Matahari. Gambar 2.3 menunjukkan medan magnetik mengitari bumi, jika bumi terisolasi dalam ruang angkasa (space).

Di atas eksosfer ada satu daerah yang menunjukkan sifat-sifat magnetik bumi dan berinteraksi dengan arus radiasi matahari yang mengisi ruang antarplanet yang disebut angin Matahari. Angin matahari berisi plasma magnetik yang renggang berupa campuran dari proton dan elektron yang dilepaskan matahari seperti yang terlihat pada Gambar 2.4. Angin matahari merupakan perluasan (extension) korona matahari hingga jarak heliosentrik, yang terjadi akibat perbedaan tekanan yang sangat besar antara plasma yang sangat panas dan dasar korona serta medium antarbintang. Angin matahari membawa medan magnet ke heliosfer yang disebar hingga planet terluar.


Gambar 2.4 Angin Matahari
                                                        (Sumber: science.howstuffworks.com)

Angin matahari berasal dari materi korona yang tidak dapat ditahan oleh gaya gravitasi matahari yang menyebabkan partikel bermuatan lepas ke ruang angkasa dengan kecepatan tinggi. Flare dan CME (Coronal Mass Ejection) mampu meningkatkan kecepatan dan kerapatan angin matahari secara tiba-tiba. Flare merupakan ledakan berkonsentrasi tinggi yang melepaskan energi di atmosfer matahari yang terlihat sebagai kilatan tiba-tiba dan tak berlangsung lama di suatu daerah di kromosfer.

CME merupakan peristiwa terlontarnya sebagian massa dari struktur korona yang disertai pelepasan energi dan medan magnet. Materi yang dilontarkan oleh CME berupa plasma yang sebagian besar terdiri dari elektron dan proton serta sejumlah kecil unsur – unsur yang lebih berat, misalnya helium, oksigen dan besi. CME melepaskan materi dengan kecepatan tinggi pada rentang 20 km/s hingga 3.200 km/s dengan kecepatan rata – rata 489 km/s. CME dapat terjadi selama beberapa jam dan melepaskan materi hingga 50 juta ton. Materi ini dilepaskan menuju medium antarplanet dan jika mengarah ke bumi maka akan mencapai bumi dalam waktu 1 – 5 hari.

Pembahasan Lebih lengkap tentang Sabuk VAN ALLEN Sebagai Perisai Bumi terdapat dalam makalah yang dapat kalian download disini

jika mau lihat-lihat tampilan isi Filenya, bisa diihat di bawah ini



Sekian  , semoga bermanfaat


EmoticonEmoticon