Ученые ИНГГ СО РАН предлагают масштабный проект по изучению магнитного поля Земли

Сотрудники магнитной обсерватории «Новосибирск», входящей в состав лаборатории (обсерватории) солнечно-земной физики Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН,ведут непрерывную регистрацию магнитного поля Земли, выявляют магнитные бури и изучают движение магнитных полюсов на различных временных интервалах (от секунд до десятков лет).

Об особенностях магнитных бурьи о возможном крупном проекте по изучению магнитного поля рассказывает Николай Николаевич Семаков – старший научный сотрудник лаборатории (обсерватории) солнечно-земной физики ИНГГ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук.

Были ли сильные магнитные бури над Новосибирской областью?

Магнитная буря – это возмущение магнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Оно происходит, когда в окрестности Земли попадают потоки солнечного ветра и вступают во взаимодействие с магнитосферой нашей планеты. 

Ярким проявлением солнечной активности являются вспышки и коронарные выбросы. Вспышки происходят в местах взаимодействия солнечных пятен противоположной магнитной полярности. Во время вспышки на Солнце выделяются фотоны – через 8,5 минут после ее начала они достигают Земли. А коронарные выбросы потоком «солнечного ветра» несут к Земле облака заряженных частиц - плазмы. Именно они и вызывают магнитную бурю.Чтобы оценить ее мощность, ученые используют K-индекс (от 0 до 9 – в зависимости от величины максимальной амплитуды отклонения магнитного поля Земли в течение трехчасового интервала). 

Николай Николаевич Семаков отмечает: на юге Западной 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, за год происходит до 30 мировых магнитных бурь.

– В разных частях земного шара магнитные бури имеют разную интенсивность, – отмечает ученый. – Полярные районы особенно чувствительны к влиянию солнечного ветра, а ближе к экватору магнитные бури проявляются намного слабее.
 

Магнитограмма, полученная в обсерватории «Новосибирск» во время магнитной бури 29 октября 2003 года

Николай Николаевич вспоминает, что 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 сто градусов. Для сравнения: вобсерватории «Новосибирск» в то же время стрелкакомпаса отклонялась всего на 2,5 градуса.На эти различия повлияло то обстоятельство, что магнитный полюс в это время находилсяна существенно различном удалении от упомянутых обсерваторий: примерно в 400 км от Резольют-Бей и примерно в 3300 км от Новосибирска.На приведенной магнитограмме видно, что в конце дня 29 октября наблюдалось изменение магнитного поля почти в 20 раз. K-индекс достигал 9.

Магнитное поле от Новосибирска до Ташкента

Помимо стационарного отслеживания текущей ситуации с магнитным полем Земли и вопросов, связанных с выявлением особенностей движения северного магнитного полюса,магнитологи ИНГГ СО РАН планируют вернуться к одному из научных проектов советского времени. В начале 70-х годов новосибирские геофизики вместе с московскими коллегами изИнститута земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (ИЗМИРАН) проложили специальный профиль от Новосибирска до Ташкента.Он представляет собой сеть пунктов для измерения так называемого векового хода – изменений в величинах элементов земного магнетизма, наблюдаемыхочень долгое время.

Пункт векового хода выглядит следующим образом: в спокойном месте вдали от жилья, линий электропередач или железной дороги выбирается место, где будут производится 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. 

По словам Николая Николаевича Семакова, подобные пункты были размещены каждые 60 км на всей протяженности маршрута от Новосибирска до Ташкента (2500 км). В первые годы специалисты, изучающие магнитное поле, регулярно проезжали по профилю и измеряли все компоненты геомагнитного поля. Две бригады ученых производили синхронные абсолютные наблюдения на двух пунктах, затем 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, – говорит Николай Семаков. – Это позволит наглядно оценить, как изменилось магнитное поле Земли на этом профиле за полвека, ивыявить точки с магнитными аномалиями. Например, они могут возникать из-за движения плюмов, подготовки землетрясений или перестройки токовых систем в недрах планеты, а также в местах создания искусственных водоемов.

Сейчас специалисты ИНГГ СО РАН вместе с коллегами из ИЗМИРАН изучают старые архивы, чтобы восстановить точный маршрут и расположение всех пунктов.

Пресс-секретарь ИНГГ СО РАН - Павел Красин
Фотографии: С.Ю. Хомутов, Н.Н. Семаков