Охота на Южный полюс Земли

Просмотров: 223

Океанографическое исследовательское судно Адмирал Владимирский; Фото: rg.ru

1 августа 2020 г.

Об уникальной геофизической экспедиции к Срединно-Атлантическому хребту в год 200-летия открытия Антарктиды русскими мореплавателями рассказали российские ученые в эфире Радио России в программе Российский радиоуниверситет.

Гости программы: магистрант МГУ, участник антарктической экспедиции Русского географического общества, Илья Юрьевич Грушников и доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики Земли физического факультета МГУ, Владимир Борисович Смирнов.

Российские ученые рассказали об экспедиции, которая спустя 200 лет после открытия русскими мореплавателями Антарктиды, отправилась к её берегам проводить гидрографические исследования на корабле Адмирал Владимирский. Главной задачей экспедиции было определение местонахождения Южного магнитного полюса, а также исследование характеристик магнитного поля Земли в мировом океане. Геофизическая исследовательская группа была собрана из разных организаций. В неё вошли Илья Грушников из МГУ и Вадим Солдатов из Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН). Экспедиция была организована Российским географическим обществом при поддержке МГУ и ИЗМИРАН.

«Экспедиция началась 3-го декабря, – рассказывает Илья Грушников, – Со всей нашей командой мы познакомились уже на борту, это было буквально за пару дней до отбытия. Наша экспедиция длилась полгода. Восьмого июня мы вернулись. <...> Были, конечно, трудности на борту, опять же, из-за того, что времени было мало и у судна уже был определенный график следования по маршруту».

Владимир Смирнов рассказывает, что «поход этого военного судна был приурочен к двухсотлетию открытия Антарктиды. Он включал в себя программу специальных исследований, которую проводил экипаж этого судна, по той программе, которую им определило руководство министерства обороны. А вот Российское географическое общество сделало открытый конкурс. То есть те ребята, что участвовали в экспедиции, сами определяли научную программу. Исследования проводились без специального финансирования. Это была инициатива научного сообщества».

Исследования магнитного поля в Земли в районе срединно-океанических хребтов представляют особый интерес для науки. Местоположение Южного магнитного полюса было предсказано математическими моделями, но, тем не менее, даже самые точные математические модели требуют верификации опытным путём. При выборе маршрута ученые руководствовались не только данными теоретических моделей, но и соображениями безопасности, точности и эффективности. Свои коррективы вносили в маршрут, в том числе и помехи, которые вызывало само судно, корпус которого обладает своим собственным магнитным полем. Все данные в дальнейшем будут обработаны, сопоставлены и скоррелированы.

Для чего это делалось и что это даст?

«Магнитное поле Земли постоянно меняется. Существует несколько математических моделей, которые рассчитывают по спутниковым данным, по наблюдениям. Рассчитывается положение полюсов, рассчитывается положение магнитных линий. Они публикуются, эти данные открытые, но все эти модели расчетные. Поэтому очень важны наблюдения наземные. Земля покрыта станциями, которые наблюдают за магнитным полем, но эти станции не идеальны. Поэтому такие измерения магнитного поля на больших простираниях, не только на полюсе, очень важны, чтобы такие модели откалибровать. Эти модели пересчитываются примерно раз в год и этими моделями пользуются все люди, которые пользуются данными о магнитном поле», – говорит Владимир Смирнов.

Во время экспедиции ученые регистрировали аномалии, которые позволяют определить, каким было магнитное поле Земли миллионы или даже миллиарды лет назад.

«Эти материалы лягут в основу пересмотров магнитных карт, поэтому это безусловно важная вещь», – подчеркивает Смирнов.

Все измерения велись на удалении от корабля, чтобы исключить влияние магнитного поля судна, точнее, его металлического корпуса. Поэтому ученые буксировали магнитометры на удалении минимум 300 метров от судна. Первый магнитометр находился на расстоянии 300 метров, а второй – 400 метров от судна. Но даже на таком расстоянии ученым приходилось учитывать вклад помех, создаваемых корпусом корабля. Чтобы точно оценить насколько судно влияет на показания, российские экспедиторы проходили по 8 курсов через одну точку.

«Магнитные полюса – это точки, на которых стрелка компаса была бы обращена вертикально вниз. Именно эту точку ребята и искали во время экспедиции. Они ходили галсами вокруг предполагаемого положения магнитного полюса, рассчитанного по теоретическим математическим моделям, и ловили эту точку», – описывает работу молодых специалистов Смирнов.

В данные об изучении магнитного поля Земли вносит свой вклад не только ядро Земли и все процессы, происходящие в окружающем его веществе мантии, но и различные магнитные аномалии, такие как, например, Курская аномалия или процессы в ионосфере на высоте более 100 км. Магнитное поле устроено сложно, и магнитные полюса дрейфуют со скоростью 10-60 км в год. И, к сожалению ученых, движутся они даже не совсем согласовано, что ещё больше усложняет работу по их изучению.

«Наша задача была экспериментально подтвердить расчетную модель, – говорит Илья Грушников. – За последние 20 лет полюс значительно сместился. Сейчас у него скорость разная, он двигается с ускорением, то есть его скорость постоянно увеличивается. <...> Поэтому мы хотели получить подтверждение расчетных моделей. Та методика, которая нами была выбрана, заключалась в системе галсов и двух магнитометров, работающих в дифференциальном режиме. Это нужно для того, чтобы исключить вариации магнитного поля, источники которого находятся высоко в ионосфере и магнитосфере земли».

На основе данных геомагнитной съемки, ученые могут подтвердить, что район был определен верно. Но точные координаты Южного магнитного полюса, а, соответственно, и данные о его смещении, требуют кропотливой обработки. Но помимо этого, ученым необходимы данные с других магнитометров, которые были установлены на борту. Морской магнитометр не может полностью предоставить всю информацию. Если совместить данные морского магнитометра с теми данными, которые были на борту, то ученые смогут установить точные координаты магнитного полюса.

Смирнов объясняет это так: «Приборы были двух типов. Магнитометр в океане измеряет только величину, но не направление. А на борту меряют не очень точно величину, но точно меряют направление».

В заключение Илья Грушников рассказывает: «Я впервые в такой экспедиции. Для меня многое было непривычно. У нас были продолжительные шторма, волна достигала семи метров. Организм поначалу должен привыкнуть к этому, но он адаптируется довольно быстро. И даже в такой качке, когда крен достигает 30 градусов, а максимальное мы застали 35 градусов, со временем привыкаешь и чувствуешь себя нормально».

Подробней: Охота на Южный полюс Земли

Дмирий Уваров

Печать

Joomla SEF URLs by Artio