MEDAN MAGNET BUMI
Terdapat Beberapa Teori tentang dari mana Medan Magnet Bumi berasal yaitu :
- “Dynamo theory”
Yaitu teori yang pertama diajukan oleh Joseph Larmor pada tahun 1919. Kurang lebih teori ini menyebutkan bahwa di dalam perut bumi terdapat besi dalam wujud cair yang bertindak sebagai objek yang sangat konduktif, disebut sebagai dinamo (dynamo) berfungsi menghasilkan kembali (regenerate) medan magnet di dalam dirinya sendiri. cairan panas ini mengalir di dalam bumi karena perputaran bumi sejak terbentuknya tata surya. Pada kasus ini medan magnet diyakini dihasilkan dari konveksi dari besi cair, di dalam cairan inti bagian luar, sejalan dengan efek corioli (Coriolis effect) yang disebabkan oleh rotasi planet yang mengarahkan arus bergulung sejajar dengan kutub utara-selatan. saat cairan konduktif mengalir, arus listrik akan terinduksikan, yang kemudian kembali menghasilkan medan magnet yang lain. saat medan magnet ini menguatkan medan magnet yang sebelumnya, dinamo terbentuk dan menjadi stabil.
- Teori alternatif tentang terjadinya medan magnet Bumi. Ernest McFarlane dalam artikelnya “Asal muasal medan magnet Bumi” menyebutan sebuah sistem yang terbuat dari sel-sel elektronik di dalam inti logam yang mengkristal dengan titik-titik panas dari logam berat yang memancarkan partikel Alpha dan Beta. Karena suhu yang tinggi partikel Alpha tidak dapat menyatu dengan elektron bebas. “Akibatnya terjadi putaran dari dalam dan luar inti… medan magnet tercipta sebagai akibatnya”.
Memang banyak sekali teori yang dikemukakan Oleh para ahli tentang dari mana asal magnet bumi yang sebenarnya, akan tetapi hal itu tidak perlu kita pusingkan dan perdebatkan karena jika di teliti memang teori-teori tersebut masuk dalam logika
Pada tahun 1893 Gauss pertama kali melakukan analisa harmonik dari medan magnetik bumi untuk mengamati sifat-sifatnya. Analisa selanjutnya yang dilakukan oleh para ahli mengacu pada kesimpulan umum yang dibuat oleh Gauss yaitu :
- Intensitas medan magnetik bumi hampir seluruhnya berasal dari dalam bumi
- Medan yang teramati di permukaan bumi dapat didekati dengan persamaan harmonik yang pertama yang berhubungan dengan potensial dwikutub di pusat bumi. Dwi kutub Gauss ini mempunyai kemiringan 11.5o terhadap sumbu geografi.
Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen medan magnet bumi (gambar III.3), yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :
Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horizontal yang dihitung dari utara menuju timur
Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.
Intensitas Horizontal (), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horizontal.
Medan magnetik total (B), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.

Gambar III.3 Elemen medan magnet bumi
Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap 5 tahun sekali. Nilai-nilai IGRF tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km2 yang dilakukan dalam waktu satu tahun.
Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian :
- Medan magnet utama (main field)
Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai medan rata-rata hasil pengukuran dalam jangka waktu yang cukup lama mencakup daerah dengan luas lebih dari 106 km2..
- Medan magnet luar (external field)
Pengaruh medan magnet luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari. Karena sumber medan luar ini berhubungan dengan arus listrik yang mengalir dalam lapisan terionisasi di atmosfer, maka perubahan medan ini terhadap waktu jauh lebih cepat.
- Medan magnet anomali
Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal field). Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral bermagnet seperti magnetite (), titanomagnetite () dan lain-lain yang berada di kerak bumi.
Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari pengukuran adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomali magnetik). Secara garis besar anomali medan magnetik disebabkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnetik induksi. Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar terhadap magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan magnetiknya serta berkaitan dengan peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah medan magnet remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalinya bertambah besar. Demikian pula sebaliknya. Dalam survei magnetik, efek medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang dari 25 % medan magnet utama bumi (Telford, 1976), sehingga dalam pengukuran medan magnet berlaku :
(3.10)
dengan : : medan magnet total bumi
: medan magnet utama bumi
: medan magnet luar
: medan magnet anomali
Intensitas medan magnetik yang terukur di atas permukaan bumi senantiasa mengalami perubahan terhadap waktu. Perubahan medan magnetik ini dapat terjadi dalam waktu yang relatif singkat ataupun lama. Berdasarkan faktor-faktor penyebabnya perubahan medan magnetik bumi dapat terjadi antara lain:
- Variasi sekuler
Variasi sekuler adalah variasi medan bumi yang berasal dari variasi medan magnetik utama bumi, sebagai akibat dari perubahan posisi kutub magnetik bumi. Pengaruh variasi sekuler telah diantisipasi dengan cara memperbarui dan menetapkan nilai intensitas medan magnetik utama bumi yang dikenal dengan IGRF setiap lima tahun sekali.
- Variasi harian
Variasi harian adalah variasi medan magnetik bumi yang sebagian besar bersumber dari medan magnet luar. Medan magnet luar berasal dari perputaran arus listrik di dalam lapisan ionosfer yang bersumber dari partikel-partikel terionisasi oleh radiasi matahari sehingga menghasilkan fluktasi arus yang dapat menjadi sumber medan magnet. Jangkauan variasi ini hingga mencapai 30 gamma dengan perioda 24 jam. Selain itu juga terdapat variasi yang amplitudonya berkisar 2 gamma dengan perioda 25 jam. Variasi ini diasosiasikan dengan interaksi ionosfer bulan yang dikenal dengan variasi harian bulan (Telford, 1976).
- Badai Magnetik
Badai magnetik adalah gangguan yang bersifat sementara dalam medan magnetik bumi dengan magnetik sekitar 1000 gamma. Faktor penyebabnya diasosiasikan dengan aurora. Meskipun periodanya acak tetapi kejadian ini sering muncul dalam interval sekitar 27 hari, yaitu suatu periode yang berhubungan dengan aktivitas sunspot (Telford, 1976). Badai magnetik secara langsung dapat mengacaukan hasil pengamatan.
-
Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal field). Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral bermagnet seperti magnetite (), titanomagnetite () dan lain-lain yang berada di kerak bumi.
Anomali magnet terjadi karena adanya variasi medan magnet kearah spasial secara regional. Pola anomali ini dicirikan oleh pergantian antara anomali positif-negatif dan sejajar dengan sumbu pemekarannya. Pola ini dikenal dengan sebutan “zone of striped magnetic anomalies”. Hasil inverse anomali ini, dengan dibantu oleh data radiometri, umur lantai samudra yang bertambah terhadap jarak dari sumbu pemekaran dan kecepatan rata-rata pemekarannya dapat diturunkan.
Anomali medan magnet suatu daerah / setiap daerah berbeda beda dan hal ini dipengaruhi oleh struktur lapisan tanah suatu daerah dan dipengaruhi juga oleh aktvitas vulkanis di daerah trsebut. Semakin besar aktifitas vulkanis suatu daerah maka semakin besar anomaly magnetic yang terjadi dan begitu pula sebaliknya.
.
.