Para ilmuwan telah bingung tentang penyebab medan magnet bumi selama bertahun-tahun. Jawaban atas pertanyaan ini diterima baru-baru ini. Ternyata kondisi tertentu diperlukan untuk pembentukan medan magnet.
Beberapa hipotesis tentang asal mula medan magnet bumi
Pada abad terakhir, berbagai ilmuwan telah mengajukan beberapa asumsi tentang bagaimana medan magnet bumi terbentuk. Menurut salah satu dari mereka, medan muncul sebagai akibat dari rotasi planet di sekitar porosnya.
Ini didasarkan pada efek Barnett-Einstein yang aneh, yaitu bahwa ketika suatu benda berputar, medan magnet muncul. Atom-atom dalam efek ini memiliki momen magnetiknya sendiri, karena mereka berputar di sekitar porosnya. Ini adalah bagaimana medan magnet bumi muncul. Namun, hipotesis ini tidak tahan uji eksperimental. Ternyata medan magnet yang diperoleh dengan cara yang tidak sepele seperti itu beberapa juta kali lebih lemah dari yang sebenarnya.
Hipotesis lain didasarkan pada munculnya medan magnet akibat gerakan melingkar partikel bermuatan (elektron) di permukaan planet. Itu juga ternyata tidak bisa dipertahankan. Pergerakan elektron dapat menyebabkan munculnya medan yang sangat lemah, apalagi hipotesis ini tidak menjelaskan inversi medan magnet bumi. Diketahui bahwa kutub magnet utara tidak bertepatan dengan utara geografis.
Angin matahari dan arus mantel
Mekanisme pembentukan medan magnet Bumi dan planet-planet lain di tata surya tidak sepenuhnya dipahami dan sejauh ini masih menjadi misteri bagi para ilmuwan. Namun demikian, satu hipotesis yang diajukan menjelaskan dengan cukup baik inversi dan besarnya induksi medan nyata. Ini didasarkan pada kerja arus internal Bumi dan angin matahari.
Arus internal Bumi mengalir di mantel, yang terdiri dari zat dengan konduktivitas yang sangat baik. Sumber arus adalah nukleus. Energi ditransfer dari inti ke permukaan bumi secara konveksi. Dengan demikian, gerakan materi yang konstan diamati di mantel, yang membentuk medan magnet sesuai dengan hukum gerak partikel bermuatan yang terkenal. Jika kita mengaitkan penampilannya hanya dengan arus internal, ternyata semua planet yang arah rotasinya bertepatan dengan arah rotasi Bumi pasti memiliki medan magnet yang identik. Namun, tidak. Kutub utara geografis Jupiter bertepatan dengan kutub magnet utara.
Tidak hanya arus internal yang terlibat dalam pembentukan medan magnet bumi. Telah lama diketahui bereaksi terhadap angin matahari, aliran partikel berenergi tinggi yang berasal dari Matahari sebagai akibat dari reaksi yang terjadi di permukaannya.
Angin matahari pada dasarnya adalah arus listrik (pergerakan partikel bermuatan). Terbawa oleh rotasi Bumi, ia menciptakan arus melingkar yang mengarah pada munculnya medan magnet Bumi.
