Северное сияние фиксируют… сейсмометры

Александр Гурьянов

pic_2020_09_55.jpg

Seismol. Res. Lett. 2020, XX, 1–15

С 2017 года сеть передвижных сейсмометров плотно покрывает Аляску и Западную Канаду: она создана в рамках проекта изучения земных глубин EarthScope. Оказывается, ее можно приспособить для изучения магнитного поля Земли вместо дефицитных магнетометров. Эту интересную особенность выявили исследователи Аляскинского университета в Фэрбанксе, которые изучали характеристики трех эпизодов северного сияния 2019 года на Аляске по данным шести обзорных камер неба, тринадцати магнетометров и двух сотен сейсмометров. Они точно определили, что с моментами сияния коррелируют сигналы вертикальных смещений земной коры, передаваемые сетью сейсмометров.

Северное сияние — результат попадания выброшенной Солнцем плазмы в магнитное поле Земли. Затянутые им частицы солнечного ветра, например электроны, ионизируют молекулы газов в атмосфере, и те начинают светиться. Появление этих частиц также приводит к изменениям самого защитного поля, которые фиксируют магнетометры; они дают основную информацию о трех пространственных компонентах напряженности магнитного поля и их изменениях со временем. Однако сейсмометр не предназначен для измерения магнитного поля. Как же он оказался замешан в этой истории?

Впервые влияние магнитного поля на сейсмометры заметили в Германии в 1994 году. Причина в том, что эти приборы содержат ферромагнитные материалы, и колебания магнитного поля планеты, действуя на них, порождают ложный сигнал вертикального смещения почвы. Бороться с этим можно, используя магнитную экранировку. На Аляске у передвижных приборов экранировки нет, что и позволяет им четко фиксировать локальные изменения поля. Сопоставление данных о северном сиянии и показаний приборов позволило понять, что измеренные ими вертикальные колебания с периодом 40—800 секунд это не движения грунта, а вариации магнитного поля. Так неожиданным образом сотни сейсмометров существенно дополнили данные дюжины магнетометров региона о магнитных бурях.

При хорошем покрытии магнетометрами ложные данные сейсмометров — большой недостаток, который нужно преодолеть. Однако при отсутствии сети магнетометров он может оказаться достоинством, если ясно понимать физику работы приборов. В ситуации Аляски это почти на порядок повысило пространственное разрешение данных, необходимых для изучения космической погоды.

(Seismological Research Letters, Tape C. et. al, 29 июля 2020 года)



Разные разности
Камни боли
Недавно в МГУ разработали оптическую методику, позволяющую определить состав камней в живой почке пациента. Это важно для литотрипсии — процедуры, при которой камни дробятся с помощью лазерного инфракрасного излучения непосредственно в почках.
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...