Bila Medan Magnet Bumi Bocor

Apa yang terjadi apabila dua batang magnet yang kutubnya sejajar didekatkan? Tentunya akan salik tolak menolak, demikian juga dengan interaksi medan magnet Bumi dan Matahari. Medan magnetik Bumi dianggap sebagai pelindung Bumi terhadap angin Matahari, dan interaksinya bergantung pada orientasi kutub-kutub magnetik Bumi dan Matahari.

Kedua medan magnetik Bumi dan Matahari mempunyai orientasi utara dan selatan. Arah kutub magnetik Bumi selalu menghadap pada arah utara-selatan. Demikian juga dengan Matahari, akan tetapi medan magnet Matahari secara periodis berubah orientasinya, kadang berkesejajaran (aligned) dengan medan magnet Bumi, kadang menjadi anti-sejajar (anti-algined).

Jika selama ini dipercaya bahwa medan magnet Bumi menjadi pelindung terhadap badai yang datang dari Matahari dan menghantam Bumi, karena kalau arah medan magnetnya saling berkesejajaran, tentunya yang terjadi adalah tolak menolak, sehingga perisai medan magnet sedang kuat-kuatnya, dan hanya sedikit partikel yang bisa masuk ke lingkungan Bumi, tetapi temuan terkini menunjukkan bahwa Bumi tidak sepenuhnya terlindung dari badai Matahari, karena adanya kebocoran pada medan magnet Bumi dan lebih banyak partikel yang masuk dan mengganggu lingkungan Bumi.

Sebelumnya, para ilmuwan Fisika Matahari mengetahui bahwa partikel-partikel Matahari memasuki magnetosfer Bumi ketika medan magnet Matahari mengarah ke selatan, yaitu ketika menjadi anti-sejajar dengan Bumi. Tetapi pengamatan terkini dari satelit-satelit THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) menunjukkan bahwa yang terjadi tidaklah seperti itu.

Kebocoran ini jelas mengubah pandangan tentang bagaimana interaksi antara lapisan magnetsofer dengan angin matahari, karena dari kebocoran tersebut partikel-partikel yang datang dari angin Matahari datang lebih cepat dan lebih banyak dari yang selama ini diperkirakan dan seluruh interaksi bertentangan dengan yang selama ini telah dipelajari oleh para peneliti Matahari. Bila sebelumnya perisai medan magnet Bumi adalah pada saaat yang terkuat karena medan magnet saling tolak menolak, ternyata malah menjadi yang paling lemah.

Untuk melakukan pengukuran tersebut, maka ada lima wahana THEMIS yang dikirim untuk mengukur ketebalan pita partikel Matahari yang datang ketika medan magnet saling sejajar ternyata ditemukan sampai mencapai 20 kali dari jumlah yang didapat ketika medan magnet saling anti-sejajar.

Pengukuran THEMIS dilakukan seiring wahana melalui pita, dengan dua wahana berada pada batas yang berbeda dari pita; dan ternyata pita yang ditemukan mencapai setebal radius Bumi (sekitar 6437 km). Pengukuran lanjutan menunjukkan juga bahwa pita tersebut juga membesar secara cepat.

Bagaimana kebocoran tersebut dapat dideteksi? Ketika partikel-partikel Matahari mengalir dibawa oleh angin Matahari, angin tersebut membawa juga medan magnet Matahari mengarah ke Bumi. Medan magnet yang dibawa tersebut melapisi medan magnet Bumi saat sampai. Kendati pada wilayah katulistiwa mengarah pada arah yang berkesejajaran, tetapi pada lintang yang lebih tinggi, arahnya menjadi saling anti-sejajar. Dan ketika gaya yang bekerja menekan kedua medan tersebut bersamaan maka terjadi saling mengkait antara kedua medan magnet (saling menempel sebagaimana dua magnet yang saling berbeda arah gaya), dalam sebuah proses yang disebut sebagai rekoneksi magnet. Proses tersebut mengakibatkan adanya sobekan pada uda lubang pada medan magent Bumi dan menambahkan wilayah yang memungkinkan partikel-partikel dari Matahari masuk ke magnetosfer.

Ketika siklus sebelumnya medan magnet Matahari yang menghantam bumi mulai dari anti-sejajar kemudian menjadi sejajar, maka pada siklus ini yang terjadi adalah sebaliknya, mulai dari ketika medan magnet Matahari anti-sejajar kemudian menjadi sejajar, yang berarti adanya amplifikasi pada bagaimana badai saat menghantam Bumi. Dengan demikian, maka efek yang terjadi pada siklus ke -24 mendatang menjadi lebih besar daripada yang sebelumnya diperkirakan.

Sumber

Batuan Piroklastik

Piroklastik berasal dari bahasa Yunani, pyro yang berarti api (fire) dan clastic yang berarti hancuran (broken). Piroklastik (pyroclastics) adalah batuan yang tertransport dari akibat letusan gunung berapi dan memiliki komposisi material-material vulkanik. Menurut William (1982) batuan piroklastik adalah batuan volkanik yang bertekstur klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api, dengan material asal yang berbeda, dimana material penyusun tersebut terendapkan dan terkonsolidasi sebelum mengalami transportasi (rewarking) oleh air atau es.

Pada kenyataannya, batuan hasil letusan gunung api dapat berupa suatu hasil lelehan yang merupakan lava yang telah dibahas dan diklasifikasikan ke dalam batuan beku, serta dapat pula berupa produk ledakan atau eksplosif yang bersifat fragmental dari semua bentuk cair, gas atau padat yang dikeluarkan dengan jalan erupsi. Dengan kata lain, batuan piroklastik berasal dan berhubungan dengan gunung api. Dari cara transport-nya batuan piroklastik pada dasarnya dibedakan menjadi tiga yaitu :

1.  Pyroclastic fall adalah batuan piroklastik yang material penyusunnya tertransport melalui udara (terbang). Sehingga dapat diasumsikan bahwa material penyusun batuan piroklastik jenis ini adalah material yang ringan semisal material debu vulkanik.

2. Pyroclastic surge adalah batuan piroklastik yang material penyusunnya tertransport melalui permukaan tanah tetapi terjadi proses spin (menggelinding atau berputar) sehingga akibat proses spinini, material penyusunnya cenderung membulat (rounded).

3. Pyroclastic flow adalah batuan piroklastik yang material penyusunnya tertransport melalui permukaan tanah dengan cara mengalir (flow). Biasanya antar fragmen dalam batuan jenis ini membentuk ikatan terbuka, hampir tidak terjadi kontak antar fragmen.

Material-material penyusun batuan piroklastik tersebut hadir dalam bentuk fragmen-fragmen (piroklas) dari letusan gunung api secara langsung. Fragmen piroklastik berdasarkan ukuran butirnya oleh Fisher (1961) dan Schmid (1981) dibedakan atas tiga, yaitu :

a.    Bom dan Blok, fragmen piroklastik berukuran > 64 mm.

b. Lapilli, fragmen piroklastik berukuran 2 - 64 mm, dapat berupa juvenil, cognate, maupun accidentil.

c.    Ash, fragmen piroklastik berukuran 2 - 1/256 mm.

Dalam pendiskripsian batuan piroklastik, komposisi batuannya berdasarkan proporsi ukuran butir penyusun batuan dibedakan atas :

a. Butiran, merupakan fragmen yang berukuran relatif lebih kasar dapat berupa juvenil, cognate maupun accidentil.

b. Matrik (massa dasar), merupakan fragmen yang berukuran lebih halus dapat berupa juvenil, cognate maupun accidentil.

Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk dari proses metamorfisme batuan-batuan sebelumnya karena perubahan temperatur dan tekanan. Metamorfisme terjadi pada keadaan padat (padat ke padat) meliputi proses kristalisasi, reorientasi dan pembentukan mineral-mineral baru serta terjadi dalam lingkungan yang sama sekali berbeda dengan lingkungan batuan asalnya terbentuk. Banyak mineral yang mempunyai batas-batas kestabilan tertentu yang jika dikenakan tekanan dan temperatur yang melebihi batas tersebut maka akan terjadi penyesuaian dalam batuan dengan membentuk mineral-mineral baru yang stabil. Disamping karena pengaruh tekanan dan temperatur, metamorfisme juga dipengaruhi oleh fluida, dimana fluida (H₂O) dalam jumlah bervariasi di antara butiran mineral atau pori-pori batuan yang pada umumnya mengandung ion terlarut akan mempercepat proses metamorfisme.

Batuan metamorf memiliki beragam karakteristik. Karakteristik ini dipengaruhi oleh beberapa faktor dalam pembentukan batuan tersebut :

a.    Komposisi mineral batuan asal

b.   Tekanan dan temperatur saat proses metamorfisme

c.    Pengaruh gaya tektonik

d.   Pengaruh fluida

Pada pengklasifikasiannya berdasarkan struktur, batuan metamorf diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :

a. Foliasi, struktur planar pada batuan metamorf sebagai akibat dari pengaruh tekanan diferensial (berbeda) pada saat proses metamorfisme.

b. Non-foliasi, struktur batuan metamorf yang tidak memperlihatkan penjajaran mineral-mineral dalam batuan tersebut.

1.    Pembagian Batuan Metamorf

Berdasarkan proses pembentukannya, batuan metamorf dibedakan atas :

a. Metamorfosa regional, terjadi akibat adanya peningkatan tekanan dan temperatur, namun dalam hal ini unsur tekanan lebih dominan dalam proses pembentukannya. Sebagai dampak dari dominasi tekanan dalam proses diagenesanya, maka struktur yang dijumpai pada batuan metamorf tipe metamorfosa regional adalah skistose dan filitik. Tipe metamorfosa ini terjadi dalam daerah yang sangat luas sehingga memungkinkan terjadinya konsentrasi atau dominasi tekanan dalam proses pembentukan batuan metamorf itu sendiri.

b.  Metamorfosa beban, terjadi akibat dominasi tekanan dalam proses pembentukannya, namun dalam tipe didapati tektur batuan asal yang tidak mengalami perubahan dan hal inilah yang membedakan tipe ini dengan tipe metamorfosa regional. Disamping itu, pada tipe ini juga didapati perubahan komposisi mineral batuan asal secara dominan, sehingga dapat diasumsikan bahwa tekanan dan luas daerah yang berlangsung dalam proses pembentukan batuan pada tipe ini sangatlah jauh beda jika dibanding dengan proses pembentukan batuan metamorf tipe regional.

c. Metamorfosa termal/kontak, terjadi akibat adanya peningkatan temperatur dan umumnya terjadi di daerah sekitar intrusi batuan plutonik. Sebagai dampak dari dominasi temperatur dalam proses pembentukan batuan pada tipe ini, maka struktur yang dijumpai adalah berupa struktur non foliasi dengan tekstur granoblastik dan hornfelsik.

d. Metamorfosa kataklastik, terjadi di daerah/zona sesar sehingga sering juga disebut metamorfosa dislokasi atau kinematik. Struktur yang dijumpai dalam tipe metamorfosa ini adalah milonitikdan filonitik.

2.    Klasifikasi Batuan Metamorf (Berdasarkan komposisi kimianya)

Klasifikasi ini di tinjau dari unsur-unsur kimia yang terkandung di dalam batuan metamorf yang akan mencirikan batuan asalnya. Berdasarkan komposisi kimianya batuan metamorf terbagi menjadi 5 kelompok, yaitu :

a.  Calcic Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang bersifat kalsik (kaya unsur Al), umumnya terdiri atas batulempung dan serpih. Contoh: batusabak dan Phyllite.

b. Quartz Feldsphatic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kuarsa dan feldspar. Contoh : Gneiss.

c.  Calcareous Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batugamping dan dolomit. Contoh : Marmer.

d. Basic Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semibasa dan menengah, serta tufa dan batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur K, Al, Fe, Mg.

e. Magnesia Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan Mg. Contoh : serpentit, sekis.

3.    Struktur dan Tekstur Batuan Metamorf

Struktur merupakan bentuk dari handspecimen atau masa batuan yang lebih besar. Struktur dibedakand ari teksture berdasarkan skalanya diman teksture merupakan bentuk mikroskopis yang sidudun oleh ukuran, bentuk, orientasi, dan hubungan butirnya. Pada batuan metamorf struktur terjadi karena proses deformasi. Tekstur pada batuan metamorf:

a. Tekstur foliasi, yaitu adanya kesejajaran orientasi mineral yang memperlihatkan adanya perlapisan dan kenampakan kelurusan. Contoh tekstur ini, yaitu:

1) Tekstur slaty, butirannya sangat halus (< 0,1 mm), kelurusan pada orientasi planardan subplanar, pecahannya berlembar. Contoh batuannya adalah slate.

2)  Tekstur phylitic, berbutir sangat halus sampai halus (kurang dari 0,5 mm), contoh batuannya adalah phylite.

3)  Tekstur schistose, berbutir halus sampai sangat kasar (>1 mm), contoh batuannya adalah schist.

4)   Tekstur gneissose, berbutir halus sampai sangat kasar, memperlihatkan perlapisan karena adanya perbedaan mineralogi.

5)   Tekstur foliasi porphyroblastik, berbutir sangat halus sampai sangat kasar dengan ukuran kristal yang besar (porphyroblastik) tertanam didalam matriks berfoliasi berukuran halus.

6)   Tektur mylonite.

b. Tekstur diablastik, tekstur yang dicirikan dengan tidak adanya kesejajaran buturan, berorientasi radial sampai acak, contoh tekstur ini adalah:

1)   Tekstur sheaf, tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang berdabang.

2) Tekstur spherolublastik, yaitu tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang radial.

3)   Tekstur fibroblastic, tekstur diablastik yang berukuran sama.

c.    Tekstur grano blastik:

1) Tekstur homogranular, merupakan tekstur yang memperlihatkan ukuran butir yang hamper sama.

2) Tekstur heterogranular, merupakan teksture yang memperlihatkan ukuran butir yang tidak seragam.

3) Tekstur heterogranoblastik, merupakan tekstur yang dicirikan oleh kumpulam mineral yang sama taapi dengan ukuran yang beragam.

4) Tekstur tekstur nodularblastik, merupakan tekstur yang memiliki nodular yang tersusun oleh mineral kecil dengan satu atau dua mineral dalam matrik yang memiliki komposisi berbeda.