16.4. Исследование магнетизма Земли и планет

Данный отчёт посвящен исследованиям постоянного и переменного магнитного поля Земли и охватывает вопросы от генерации главного магнитного поля до процессов взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли и измерения магнитного поля. В первом разделе отчета были исследована полная энергия дипольной и недипольной частей потенциального геомагнитного поля. Из интегралов от уравнений МГД динамо получена простая динамическая система для эволюции магнитной и кинетической энергий (выражаемых через среднеквадратичную скорость u и среднеквадратичное магнитное поле b) в ядре Земли и ей подобных планетах и установлены характерные времена изменения этой энергии. Была развита методика вероятностно-корреляционного анализа геофизических данных в пределах тектоно-концентрических структур и усовершенствованы методики оценки физических параметров в зонах литосферной субдукции. Продолжены фундаментальных исследований внутреннего строения литосферы для отдельных регионов планеты с помощью анализа литосферного магнитного поля Земли. Проведены расчеты глубин центра масс, верхней и нижней границ магнитоактивного слоя для двух регионов Российской Арктики: Баренцева моря и северо-востока Евразии. Во втором разделе отчета описаны особенности интенсивных магнитных бурь на фазе роста 25 цикла солнечной активности и энергетического баланса внутренней магнитосферы. Улучшены методы и программы для создания глобальных крупномасштабных, (пространственное разрешение несколько тыс. км), среднемасштабных (50 км) и локальных (5-50 км) моделей магнитного поля, в том числе с применением новых генетических алгоритмов и нейронных сетей. Для исследования намагниченности различных материалов был создан специально разработанный экспериментальный стенд, который, помимо измерительной СКВИД-системы на базе градиентометра второго порядка, включал в свой состав систему катушек Гельмгольца для создания однородного магнитного поля подмагничивания, систему позиционирования образцов, а также ряд измерительных приборов – генератор звуковой частоты, усилитель мощности и осциллограф. Достигнутое разрешение СКВИД-системы по магнитному моменту можно оценить значением порядка Рмин. ≈ 10-11 А×м2, что сопоставимо с лучшими мировыми результатами. В третьем разделе описано продолжение работ по совершенствованию магнитных измерений на сети ИЗМИРАН и разработке новых приборов, в том числе исследования свойств аморфных ферромагнитных микропроводов, являющихся хорошей основой для создания датчиков магнитного поля на эффекте гигантского магнитного импеданса (ГМИ).