Jarum Kompas di Pengaruhi Kemagnetan Bumi

PENGARUH VARIASI KEMAGNETAN BUMI TERHADAP ARAH

JARUM KOMPAS

Oleh : M. ANWAR SIREGAR

PENDAHULUAN

Barangkali telah ratusan tahun kompas dipakai oleh para pelaut sebagai petunjuk jalan. Bila Matahari dan bintang-bintang tidak menampakan diri, kompas menjadi petunjuk jalan sangat canggih dan teliti, tidak menjadikan kompas tak berguna karena kebanyakan navigasi dengan pesawat terbang kecil dan kapal laut serta mereka yang menerobos pegunungan sangat memerlukan kompas sebagai kawan akrabnya. Para geologiawan pada waktu dinas dilapangan tidak pernah melepaskan kompas dari pinggangnya.

JENIS KOMPAS GEOLOGI

Bentuk dan ukuran kompas beragam dan tergantung dari kegunaannya. Kompas yang dipakai di kapal laut dan kapal udara mampu untuk mengkompensasikan pengaruh gerak kapal dan bahan-bahan logam yang berada di kapal tersebut. Di lain pihak terdapat kompas kecil dengan ketelitian rendah yang banyak dipakai untuk orientasi oleh pramuka dan pelancong.

Walaupun macam dan bentuk kompas beragam, kesemuanya bekerja pada prinsip yang sama, yaitu adanya jarum magnet yang dapat bergerak bebas pada suatu bidang datar. Bahwasanya Bumi menghasilkan medan magnet sudah diketahui banyak orang. Medan magnet ini menggerakan gaya pada jarum magnet dan memutarkan sampai berhenti dengan jurus yang sama dengan medan, jurus ini secara kasar ialah Utara sebagai dasar navigasi sejak ratusan tahun yang lalu.

Umumnya kompas geologi adalah sama walaupun bentuknya berbeda. Ada yang mempunyai bagian yang lengkap seperti kompas Brunton yang mahal harganya, dan ada pula yang kurang lengkap, tetapi bagian-bagian utama yaitu sebuah jarum magnet, lingkaran pembagian dalam derajat dan sebuah kilometer untuk mengukur kemiringan selalu ada

Perbedaan antara dua macam kompas geologi adalah pada pembagian lingkaran derajatnya, yaitu 360^o dan 90^o. Pembagian ini penting karena menyangkut cara pembacaannya. Kompas geologi dengan pembagian sudut 90^o di sebut kompas kuadrat, dan kompas geologi dengan pembagian 360^o disebut kompas azimuth. Kompas klinometer dan hand level merupakan alat-alat yang dipakai dalam berbagai kegiatan survei dan dapat digunakan untuk mengukur kedudukan unsur-unsur struktur geologi.

MEDAN MAGNET BUMI                                              

Suatu kenyataan bahwa mendan magnet bumi berubah-ubah secara teratur, baik besar dan jurusnya, menyebabkan proses magnetisasi menjadi rumit. Hal ini menghasilkan orientasi jurus kompas berubah-ubah menyesuaikan diri dengan medan magnet bumi. Tidak semua orang menyadari bahwa sebuah jarum kompas menunjukan ke arah Utara yang sebenarnya, tetapi sedikit menyimpan ke arah Barat dan Timurnya. Jurus dimana kompas menunjuk disebut Utara Magnet dan sudut antara Utara Magnet dan Utara sebenarnya disebut Deklinasi Magnet, sedangkan inklinasi adalah sebuah kecondongan jarum kompas yang disebabkan perbedaan letak geografi titik kutub bumi.

Suatu survei magnetik terhadap dasar Samudera mengungkap adanya pola garis yang teratur dari pemagnetan dasar samudera yang secara bergantian melemah dan menguat. Bahwa medan magnet bumi di ketahui dapat berbalik pada jarak waktu antara beberapa ribu sampai beberapa juta tahun. Pembalikan ini berarti medan bumi, tanpa mengubah arahnya, menjadi semakin lemah, sehingga akhirnya menghilang dan kemudian berbalik ke arah yang benar-benar berlawanan. Apa yang dulu menjadi kutub magnetik Utara menjadi kutub magnet Selatan dan sebaliknya.

Gambar 19 : Medan magnet bumi (Sumber :  dari berbagai sumber)

Pemagnetan yang terbaliknya ini akan bergantian menguatkan dan melemahkan dampak magnetis yang diukur dalam survei dan akan muncul sebagai pola bergaris simetris disekelilingi poros dasr laut yang terbentang.

ANOMALI KEMAGNETAN

Salah satu masalah kompas magnetik yaitu kompas tersebut selalu menunjukan arah Utara magnetik yang tidak sama dengan arah Utara yang sebenarnya, dan hal ini berhubungan dengan anomali magnetik. Anomali magnetik adalah penyimpangan atau deviasi dari suatu keadaan yang seragam dalam hal kemagnetan pada kerak bumi, suatu penyimpangan dari suatu kondisi atau juga model kemagnetan yang diperhitungkan. Ketidakseragaman pada medan magnet bumi ini antara lin disebabkan oleh keadaan yang tidak teratur dari penyebaran bahan-bahan yang bersifat magnetik pada bagian keluar dari kerak bumi.

Pada kapal dan pesawat terbang, masalah ini diatasi dengan menggunakan griskopik. Pada abad I, para pelaut menggunakan kompas sederhana terbuat dari batu berani. Batu berani, batuan yang bersifat magnetik, yang telah ditemukan di Cina lebih dari 2000 tahun yang lalu. Batuan berani tersebut diikatkan pada jerami sehingga terapung dalam semangku air.

VARIASI KEMAGNETAN BUMI TERHADAP ARAH JARUM KOMPAS

Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa kemagnetan bumi baik intensitas maupun arahnya tidak seragam antara satu tempat dengan tempat lainnya dan antara suatu kisaran waktu dan waktu lainnya, atau dengan lain perkataan terdapat variasi kemagnetan bumi atas dasar keruangan (spartial bariations) dan variasi waktu (time variations).

Gambar 19  : Penjalaran gelombang gempa bumi melewati lapisan bumi dalam medan magnet dan anomali kemagnetan bumi yang menyebabkan gempa bumi (Sumber : (www.iris.edu)

Variasi keruangan (spartial variations) dari kemagnetan disebabkan oleh pengaruh kutub-kutub magnet bumi, dimana medan magnet bumi tidak terletak simentris terhadap kutub geografis dan pengaruh peredaran matahari. Variasi kemagnetan bumi atas dasar waktu meliputi variasi secular, variasi Diurnal, Badai magnetik dan Mikro Pulsa.

Deklinasi termasuk didalam variasi keruangan, yang dimana besarnya tidak tetap. Inti Bumi yang terkenal sebagai daerah logam cair, pada kedalaman 2800 km sampai 5000 kilometer dari permukaan tanah menyebabkan perubahan kemagnetan bumi secara lambat sekuler. Contoh perubahan ini adalah berubahnya deklinasi dan inklinasi suatu tempat. Akibat perubahan ini, peta topografi, peta laut dan peta udara perlu disesuaikan. Untuk melakukan perubahan peta lama tersebut tidak semua  mudah, karena perubahan sekuler yang berubah dengan waktu sangat tidak teratur dan tidak dapat diramalkan besarnya.

Disamping pengaruh perubahan sekuler, deklinasi juga mengalami perubahan, bahkan lebih cepat, yaitu karena kegiatan matahari (solar activity). Matahari kita selalu mengeluarkan bagian-bagian kecil (sunpot) yang melalui proses interaksi dengan medan magnet bumi dan bagian atas atmosfer mengakibatkan fluktuasi yang terus menerus medan magnet bumi dan tentunya menyebabkan perubahan terhadap deklinasi. Walaupun para ahli membuat beragam klarifikasi tentang fluktuasi medan magnet bumi yang kemudian menentukan proses fisiknya, para pengguna kompas tidak perlu khawatir akan proses tersebut, karena hanya beberapa saja yang terpakai dalam praktek sehari-hari.

Pada hari-hari dimana kegiatan matahari rendah, medan magnet akan mengalami perubahan periodik yang disebut devariasi harian atau variasi Diurnal. Tetapi beberapa dalam satu tahun bumi diganggu oleh fluktuasi medan magnet yang secara tiba-tiba dan tidak teratur yang disebut badai magnetik atau magnetic storm.

Badai magnetini dirasakan dan dicatat bersama diseluruh dunia dan biasanya berlangsung selama kurang lebih dari 48 jam. Perubahan medan magnet disuatu tempat berbeda dengan ditempat yang lain, pada waktu terjadi badai magnet jurus kompas menunjukkan gerak-gerak tak beraturan yang disebabkan oleh perubahan deklinasi. Pada waktu itu seluruh kegiatan segi magnet harus dihentikan karena catatan yang didapat di koreksi dan tentunya mubazir.

Variasi kemagnetan yang terjadi pada periode beberapa detik hingga puluhan menit disebut dengan Mikro Pulsa.

Diterbitkan Tabloid “SAINTEK ITM” Medan, Edisi Bulan Maret 1996