Новая жизнь старого проекта

Сотрудники лаборатории солнечно-земной физики Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А.Трофимука СО РАН (ИНГГ, Новосибирск) предложили восстановить систему измерения земного магнетизма, созданную в советские годы.

«В начале 70-х годов новосибирские геофизики вместе с московскими коллегами из Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова (ИЗМИРАН) Академии Наук СССР проложили специальный профиль от Новосибирска до Ташкента. Он представляет собой сеть пунктов для измерения векового хода магнитного поля Земли», — сообщили в пресс-службе института.

Как известно, значения элементов магнитного поля непостоянны, но меняются они очень медленно. Изменения этих показателей получили название вековых вариаций, их величина составляет десятки гамм в год. Обычно вековые вариации элементов связаны с источниками, лежащими внутри земного шара, и вызываются теми же причинами, что и магнитное поле Земли. Также ученые изменяют и среднегодовые значения того или иного элемента в течение года. Полученное значение называют вековым ходом исследуемого магнитного поля.

«Пункт векового хода выглядит следующим образом: в спокойном месте вдали от жилых построек, линий электропередач или железной дороги выбирается место, где будут производиться измерения. В эту точку вкапывается немагнитный столб, вокруг делается окопка – и пункт готов. Замеры магнитного поля делают на определенной высоте, место закрепляется с точностью до нескольких сантиметров», – пояснили в пресс-службе ИНГГ.

Как рассказал старший научный сотрудник лаборатории (обсерватории) солнечно-земной физики ИНГГ СО РАН Николай Семаков, в советские времена такие пункты измерения магнитного поля были установлены через каждые 60 км на всей протяженности маршрута от Новосибирска до Ташкента (2,5 тыс. км). Раньше специалисты регулярно «проезжали по профилю» и измеряли все компоненты геомагнитного поля. Ученые разделялись на две бригады, которые вели синхронные наблюдения на двух пунктах. Затем, эксперты переезжали к следующей паре и так – до самого конца пути.

«Было бы важно вновь пройти по этому маршруту и сделать измерения в тех же точках, что и почти 50 лет назад. Это позволит наглядно оценить, как изменилось магнитное поле Земли на этом профиле за полвека, и выявить точки с магнитными аномалиями. Например, они могут возникать из-за движения плюмов (горячий мантийный поток, двигающийся от основания мантии у ядра Земли независимо от конвективных течений в мантии — ИФ), подготовки землетрясений или перестройки токовых систем в недрах планеты, а также в местах создания искусственных водоемов», – отметил Семаков.

В настоящее время, по его словам, специалисты ИНГГ СО РАН вместе со своими коллегами из ИЗМИРАН изучают старые архивы, чтобы восстановить точный маршрут и расположение всех пунктов.

Стоит отметить, что сотрудники магнитной обсерватории «Новосибирск» (входит в состав лаборатории солнечно-земной физики ИНГГ СО РАН) имеют обширный опыт и знания в сфере геомагнетизма. Долгие годы они непрерывно регистрируют магнитное поле Земли, выявляют магнитные бури, а также изучают движение магнитных полюсов на различных временных интервалах – от секунд до десятков лет.

Так, магнитная буря представляет собой возмущение магнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Оно происходит, когда в окрестности Земли попадают потоки «солнечного ветра», они несут к Земле облака заряженных частиц (плазмы), которые в свою очередь вступают во взаимодействие с магнитосферой нашей планеты.

«На юге Сибири по-настоящему сильные магнитные бури регистрируются не часто. К примеру, вспышка на Солнце, которая была зафиксирована 15 мая 2019 года, практически не отразилась на магнитном поле – среднесуточный К-индекс не превышал 1,5, что соответствует очень слабому колебанию. В среднем же, за год происходит до 30 мировых магнитных бурь», – отметил ученый.

По словам Семакова, в разных частях земного шара магнитные бури имеют разную интенсивность. Например, к влиянию «солнечного ветра» особенно чувствительны полярные районы, а вот ближе к экватору магнитные бури проявляются намного слабее.

«В новейшей истории сильнейшая магнитная буря происходила с 29 по 31 октября 2003 года. В это время в районе обсерватории «Резольют-Бей» на Канадском Арктическом архипелаге стрелка компаса отклонялась в течение суток почти на 100 градусов. Для сравнения: в обсерватории «Новосибирск» в то же время стрелка компаса отклонялась всего на 2,5 градуса», – вспоминает старший научный сотрудник лаборатории.

Как пояснил ученый, такая дельта в показателях связана с тем, что магнитный полюс в это время находился на разном удалении от упомянутых обсерваторий: примерно в 400 км от «Резольют-Бей» и примерно в 3,3 тыс. км от Новосибирска.

«В конце дня 29 октября наблюдалось изменение магнитного поля почти в 20 раз. K-индекс достигал 9», – добавил специалист.

Вместе с тем, изучать магнитное поле и состояние ионосферы Земли помогает и спутник «Электро-Л», который входит в состав группировки спутников дистанционного зондирования Земли. Вместе с тем, указанный космический аппарат предназначен для передачи оперативной информации для анализа и прогноза погоды, изучения состояния акваторий морей и океанов, а также мониторинга условий для полетов авиации.

В состав постоянно действующей группировки также входят спутники «Канопус-В» N1,»Канопус-В» N3, «Канопус-В» N4, «Канопус-В» N5, «Канопус-В» N6, «Канопус-В-ИК», «Электро-Л» N2, «Ресурс-П» N1, «Ресурс-П» N3″. В 2019 на управление этими аппаратами власти потратят 733 млн рублей, в 2020 – 1,26 млрд рублей, и в 2021 – 1,21 млрд.

Как известно, о существовании магнетизма знали еще в Древнем Китае, там же, к слову, и появился первый компас. Но тогда интереса к более глубоким исследованиям этого явления никто особо не проявлял. Ученые того времени были уверены, что стрелка компаса «ориентируется» на Полярную звезду, поэтому в Европе и омывающих ее морях компас устанавливался почти по географическому меридиану. Сомнения в правильности гипотезы появились благодаря наблюдательности известного мореплавателя Христофора Колумба. Пересекая Атлантический океан, путешественник вдруг заметил, что где-то на полпути между Европой и Америкой стрелка компаса отклонилась почти на 12 градусов к западу. Тогда мореплаватель понял, что разные точки поверхности Земли имеют разное магнитное поле. Этот факт дал толчок к серьезному изучению данного явления.

Так, в 1581 году английский моряк, исследователь и конструктор компасов Роберт Норман впервые предположил, что стрелку компаса разворачивают силы, источник которых находится под поверхностью Земли. В 1785 году ученые стали искать способы измерения напряженности магнитного поля, базирующиеся на методе вращающего момента, предложенном Шарлем Кулоном. В 1839 году немецкий математик и физик Карл Гаусс смог теоретически обосновать метод измерения горизонтальной составляющей вектора магнитного поля планеты. А затем, уже в начале 20 века была определена связь между магнитным полем Земли и ее строением.

Обозреватель Наталья Пономарева

Источник: http://interfax-russia.ru/Siberia/view.asp?id=1034349

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *