Земные недра скрывают множество тайн и опасностей. Магнитотеллурическое зондирование коры и мантии под Великобританией выявило, что Туманный Альбион в геологическом отношении далеко не так стабилен, как считалось.
Данные магнитотеллурического зондирования (МТЗ), отражающие изменения электрических и магнитных полей на поверхности планеты, предоставляют информацию об удельном электрическом сопротивлении земной коры и верхней мантии. Изменения удельного сопротивления, то есть способности проводить электрический ток, могут свидетельствовать о наличии таких геологических образований, как интрузии магмы или осадочные бассейны. МТЗ в значительной степени дополняет другие методы геофизических исследований и помогает в изучении недр Земли. Более того, такие исследования могут оказать значительное влияние на понимание рисков, связанных с космической погодой, для инфраструктуры человеческой цивилизации.
В своей статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Айделис Монтьель-Альварес и её коллеги представляют первую трехмерную модель удельного электрического сопротивления недр Великобритании, основанную на данных магнитотеллурического зондирования за длительный период (с использованием измерений, проводимых каждую секунду в течение 6 недель) по всему острову. Их модель, получившая название BERM-2024, указывает на ранее известные, а также, вероятно, новые тектонические и геологические структуры. Авторы также смоделировали влияние недавней солнечной бури на геоэлектрическое поле Земли, подтвердив действенность подходов, основанных на машинном обучении, для прогнозирования последствий космической погоды.
Модель удельного электрического сопротивления BERM-2024 основана на данных МТЗ на 69 станциях в Великобритании, включая как новые, так и устаревшие наборы данных. Для создания окончательной модели необработанные данные временных рядов были обработаны с учетом «берегового эффекта», вызванного проводимостью океанических вод, при инверсии данных, то есть расчете причинно-следственных отношений, выявленных на основе наблюдений.
Тесты на чувствительность новой модели показывают, что она позволяет различать объекты на глубине до 200 километров, включая многие из тех, что были известны по результатам других геофизических исследований и геологических наблюдений. Кроме того, она выявляет новые аномалии, такие как области с высокой проводимостью под террейном Южных возвышенностей Шотландии и аномалию сопротивления под островом Англси. Что еще более интересно, в их модели на глубине от 85 до 140 километров под регионом Уэст-Мидлендс появляется большая, ранее неизвестная аномалия проводимости.