Вчені розкрили таємницю аномалій геомагнітних полів Землі

Вчені з Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна Національної академії наук України провели фундаментальне дослідження аномальних геомагнітних полів, яке відкрило несподівані закономірності електромагнітних процесів у земній корі та верхній мантії.

Міжнародне наукове дослідження, очолюване вченими Іваном Рокитянським та Анатолієм Терешиним, охопило геомагнітні дані 137 обсерваторій світової мережі INTERMAGNET та 14 японських обсерваторій за період з 1991 по 2014 роки. Науковці проаналізували варіації геомагнітного поля з періодами від 150 до 3600 секунд, що дозволило отримати унікальні результати про електромагнітні процеси в надрах Землі.

Ключове відкриття дослідження полягає у встановленні закономірностей так званих «типперів» — показників аномальних геомагнітних полів. Виявилося, що медіанне значення типперів становить 0,3 для прибережних обсерваторій та 0,15 для континентальних. Максимальні зафіксовані значення сягають 1,6 для континентальних та 1,5 для прибережних обсерваторій.

Особливо цікавим став ефект «суперканалювання» — унікального явища, коли вторинне (індуковане) електромагнітне поле може перевищувати первинне (індукуюче). Це відбувається у випадках неоднорідних провідників з варіативним поперечним перерізом.

Моделювання реалістичних аномалій з однорідною провідністю показало, що штучно створені геомагнітні поля можуть досягати значень до 2,5. Проте реальні геофізичні структури мають більш складну природу.

Важливим науковим результатом стало встановлення обмеження на повздовжню провідність електричних аномалій. Дослідження показало, що максимальна частотна характеристика всіх відомих аномалій електропровідності не перевищує 5000 секунд, що накладає чіткі обмеження на їхню структуру.

Особливу увагу вчені приділили критичному аналізу попередніх досліджень. Зокрема, вони детально розглянули скандальну публікацію в журналі EPS про надвисокі значення типперів у Південно-Західному Китаї. Ретельна перевірка виявила методологічні помилки в дослідженні, що підтверджує важливість наукової верифікації.

Дослідження має фундаментальне значення для розуміння електромагнітних процесів у земній корі та верхній мантії. Отримані результати можуть бути використані в геофізичних дослідженнях, прогнозуванні геологічних процесів та вивченні глибинної структури нашої планети.

Наукова робота була опублікована у престижному «Геофізичному журналі» та викликала значний інтерес у міжнародної наукової спільноти. Дослідження проводилося в рамках планових наукових тем Інституту геофізики НАН України та мало підтримку вітчизняних наукових фондів.