ИЗУЧЕНИЕ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ В ХОДЕ КРУГОСВЕТНОЙ ЭКСПЕДИЦИИ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СУДНА ВМФ «АДМИРАЛ ВЛАДИМИРСКИЙ»

Земля единственная из планет земной группы обладает достаточно сильным магнитным полем. Оно защищает нас от губительного воздействия солнечного ветра и галактических заряженных частиц. Геомагнитное поле играет огромную роль в познании нашей планеты. Изучение геомагнитного поля позволяет судить о процессах, происходящих в земном ядре и верхней мантии. Исследование тонкой структуры магнитного поля используется для поиска полезных ископаемых и решения различных геологических задач. Магнитное поле с древнейших времен и по настоящее время используется в целях навигации.

Геомагнитное поле, наблюдаемое на поверхности Земли, можно разделить на три составляющие: 1) главное геомагнитное поле, источники которого находятся в ядре; 2) магнитное поле геомагнитных аномалий, источники которых находятся в земной коре и 3) магнитное поле вариаций, источники которого находятся за пределами Земли в ионосфере и магнитосфере. Непосредственными наблюдениями и с помощью палеомагнитных данных было показано, что главное геомагнитное поле медленно изменяется. Например, за последние 120 лет дипольный магнитный момент Земли уменьшился более, чем на 7%, с 8.32·1022 A·м² до 7.71·1022 A·м². С 1900 года до 2015 года геомагнитный полюс в северном полушарии приближался к северному географическому полюсу, в 2020 году он должен находиться по модели IRGF13 в точке с координатами 86.5° северной широты и 162.9° восточной долготы. Магнитный полюс в южном полушарии с 1900 года удаляется от южного географического полюса. С 1960 г по 1980 г он переместился с материка (Земля Адели Антарктиды), прошел шельфовый ледник и сейчас находится в море Дюрвиля. В 2020 году «южный» магнитный полюс, рассчитанный по модели IRGF13, должен находится в месте с координатами 64.1° южной широты и 135.9° восточной долготы.

Ученые в составе объединенной геофизической группы кафедры физики Земли физического факультета МГУ, ФГБУ «ИПГ», ИЗМИРАН, АО «Южморгеология» с декабря 2019 года на Океанографическом исследовательском судне (ОИС) ВМФ "Адмирал Владимирский", совершающем кругосветную экспедицию, посвященную 200-летию открытия Антарктиды русскими моряками, проводят уникальные научные исследования характеристик магнитного поля Земли в Атлантике и около Антарктиды в районе моря Белинзгаузена и моря Дюрвиля с использованием современного оборудования — феррозондовых и морских протонных магнитометров. В состав группы, проводящей непосредственные измерения магнитного поля, входит магистрант кафедры физики Земли физического факультета МГУ Грушников Илья.

Движение магнитных полюсов в северном и южном полушариях с 1900 г по 2020 г по данным http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/index.html.

Прецизионные измерения магнитного поля позволяют выделить магнитное поле региональных и локальных магнитных аномалий (АМПЗ), которые отражают распределение магнитных масс в земной коре. Для океанической коры поле магнитных аномалий в основном определяется намагниченностью базальтовой океанской коры, которая формируется в океанических рифтовых зонах. Исследование полей геомагнитных аномалий в океанах позволяет получать информацию о формирования земной коры в океанах и конвективных процессах в верхней мантии. Исследование полей геомагнитных аномалий также важно для решения задач магниторазведки, поиска полезных ископаемых.

Аномальное магнитное поле Земли это наиболее стабильная во времени составляющая магнитного поля, которая может измениться только в результате тектонических процессов или крупной антропогенной деятельности. Выделение АМПЗ из наблюденного и использование его в виде цифровых карт с целью навигации является основой создания современных навигационных систем. Использование существующих карт АМПЗ в целях навигации сталкивается с большими трудностями, связанными с тем, что существующие данные об АМПЗ нуждаются в верификации. Это связано с тем, что за период выполнения магнитных съемок, охватывающих несколько десятилетий, главная составляющая магнитного поля Земли значительно изменяется. Карты аномального магнитного поля создавались в основном для решения геологических задач. Необходимо обновление баз данных АМПЗ.

Подготовка морского протонного магнитометра

На протяжении маршрута п. Лиссабон – п. Рио-де-Жанейро – ст. Белинсгаузен объединенной геофизической группой была проведена съемка магнитного поля Земли. 28 января 2020 года ученые приняли участие в памятных мероприятиях на станции Белинсгаузен, посвященных 200-летию открытия Антарктиды. После завершения пяти этапов кругосветная экспедиция 9 марта отправилась для дальнейших исследований к берегам Антарктиды. Планируется инструментально уточнить местонахождение магнитного полюса Земли в южном полушарии [https://ria.ru/20191203/1561876505.html}. Последний раз непосредственные измерения

Непосредственные измерения координат магнитных полюсов и сравнение их с моделью, основанной на теории Гаусса, помогут развить представления об особенностях эволюции магнитного поля Земли, о процессах, происходящих в ядре Земли, о природе не дипольного характера геомагнитного поля. Результаты комплексных исследований будут использованы в дальнейшем в интересах Росгидромета, РАН, Русского географического общества и ВМФ.

Зав. лаб. Геомагнетизма кафедры физики Земли физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, профессор В.И. Максимочкин