Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 511, № 1, стр. 61-64

Вариации магнитного поля Земли характеризуются широким диапазоном периодов и амплитуд [1, 2]. Источниками геомагнитных вариаций является достаточно широкий круг геофизических явлений и процессов, протекающих на Земле: от возмущений турбулентного режима течений вещества в жидком ядре Земли до падения космических тел. Одним из наиболее интересных источников геомагнитных вариаций являются землетрясения [3–5]. При этом следует отметить, что, несмотря на имеющиеся данные, характеризующие возмущение магнитного поля Земли при землетрясениях, ощущается определенный недостаток наблюдательного материала, необходимого при установлении конкретных механизмов, и в ряде случаев источников вызванных геомагнитных вариаций, а также при разработке и верификации феноменологических и численных моделей, адекватно описывающих сопутствующие землетрясениям геофизические эффекты.

В настоящей работе рассматривается магнитный эффект сильных землетрясений на примере уникального события: двух подводных землетрясений магнитудой 6.0 и 7.3, произошедших 16.03.2022 г. в близкие времена (соответственно в 14:34 и 14:36 UTC) с расстоянием между очагами ~11 км (табл. 1).

В качестве исходных данных использовались результаты инструментальных наблюдений за вариациями индукции магнитного поля Земли, выполненных в ряде обсерваторий сети INTERMAGNET (табл. 2) [6]. Магнитные наблюдения 16.03.2022 г. в период землетрясений выполнялись в условиях спокойной геомагнитной обстановки (табл. 3), что значительно облегчило анализ магнитного эффекта, вызванного рассматриваемыми сейсмическими событиями.

Анализ данных показал, что в период, близкий к временам главных ударов, во всех магнитных обсерваториях зарегистрированы характерные вариации магнитного поля Земли. В качестве примера на рис. 1 приведены вариации наиболее чувствительной к внешним возмущениям горизонтальной компоненты индукции магнитного поля в направлении север‒юг за вычетом тренда В*.

Рис. 1.

Вариации магнитного поля Земли в период двойного землетрясения 16.03.2022 г.

В частности, из рис. 1 следует, что спустя примерно 55 мин после главных ударов практически одновременно во всех обсерваториях в ~15:30 UTC землетрясения вызвали знакопеременные вариации магнитного поля с периодом ~30 мин. При этом важно отметить, что амплитуда указанных вариаций по данным большинства обсерваторий заключена в достаточно узком интервале 3–8 нТл (табл. 2).

Наблюдаемая высокая синхронность магнитных возмущений в период после главных ударов в широком диапазоне расстояний R от 210 до ~10 000 км свидетельствует в данном случае о наличии глобального возмущающего источника. С учетом времени запаздывания, сопоставимого со временем пробега сейсмическим сигналом расстояния, равного размеру Земли, и периода знакопеременных вариаций магнитного поля, составляющими примерно половину от времени запаздывания, представляется естественным предполагать, что источником геомагнитных вариаций в данном случае является геодинамо, возмущенное сейсмическими волнами, которые распространялись вглубь Земли.

Об этом также свидетельствует достаточно узкий, как отмечено выше, диапазон амплитуд магнитных возмущений, вызванных рассматриваемым событием на значительно отличающихся расстояниях от 210 до ~10 000 км (табл. 2).

Действительно, представляется весьма вероятным, что сейсмические волны, вызванные сильными, практически одновременно произошедшими землетрясениями на сопоставимых глубинах, складываясь при распространении вглубь Земли, оказывают влияние на турбулентные движения в жидком ядре Земли и, таким образом, возмущают геодинамо.

Полученные данные позволяют рассматривать вопрос о выделении в отдельную группу землетрясений, оказывающих глобальное влияние на вариации магнитного поля Земли на основе механизма возмущения магнитного геодинамо сейсмическими волнами.