KELISTRIKAN BUMI

Kelistrikan Bumi

 

Di dalam tubuh bumi bentuk arus listrik adalah electron, tapi dalam batuan sedimen yang tersaturasi air, di laut, dan di atmosfer, kebanyakan berupa ion. Derajat ionisasi di udara bervariasi, bergantung pada elevasi, waktu, dan latitude.

Konduktivitas batuan di dekat permukaan bumi kebanyakan ditentukan oleh jumlah distribusi air garam pada batuan berpori. Dibawah lapisan sedimen dan bagian bawahnya, tekanan begitu besarnya sehingga pori-pori tertutup dan hanya konduktivitas batuan keraslah yang membawa arus listrik. Konduktivitas batuan beku dan metamorf lebih rendah dari rata-rata formasi sedimen.

Awan ion (elektron) di udara dapat menimbulkan arus listrik jika bergerak relatif terhadap bumi. Arus seperti ini akan menghasilkan medan magnet. Hal ini juga diduga sebagai penyebab variasi harian pada medan magnet bumi. Sistem sirkulasi arus ini mengikuti matahari pada sirkulasi hariannya. Secara kasar dua pertiga variasi diurnal berasal dari luar, sedangkan sepertiga lainnya berasal dari pergerakan arus bumi. Arus dibumi ini tidak diukur secara langsung, melainkan ditentukan dari potensi gradien dan resistivitas dengan menggunakan  hukum Ohm.

Beda tegangan lokal dapat timbul oleh beberapa sebab, terutama oleh reaksi kimia pada zone oksidasi di sekeliling tubuh bijih. Reaksi reduksi kimia ini terjadi pada keadaan air tanah yang rendah oksigen. Polarisasi yang terjadi pada tanah menyebabkan perbedaan aktivitas kimia sehingga terjadi perubahan konsentrasi ion di sekeliling tubuh bijih. Beda potensial juga dapat ditimbulkan oleh pergerakan larutan melalui batuan yang permeable.

Badai magnetic diyakini berhubungan erat dengan aktivitas bintik matahari. Hal ini mengarah ke penelitian radiasi elektromagnetik yang mempengaruhi atmosfer bumi dan hasilnya yang menjelaskan efek magnetic. Badai magnetic juga diikuti oleh gangguan ionisasi pada atmosfer. Penyebab utama gangguan ini masih belum ditentukan. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh kenaikan sementara radiasi ultraviolet. Tetapi, sulit dilihat bagaimana hal ini menyebabkan aurora dan pola magnetic di daerah kutub, suatu daerah yang intensitas mataharinya sangat kecil.

Teori lain mengemukakan adanya sambutan partikel dari matahari yang terdefleksi oleh medan magnet sedemikan sehingga terfokus pada rangkaian aurora. Gangguan lain yang berbeda dengan badai magnetic adalah melemahnya gelombang radio akibat aktivitas matahari. Erupsi pada permukaan matahari menyebabkan gelombang radio tidak terpantulkan dari lapisan ionisasi atmosfer bumi.