Таинственное электричество: теллурические токи как невидимые реки Земли

Электричество является неотъемлемой частью нашей жизни. Оно питает наши приборы, дарит искры статики при расчесывании волос и даже прячется в земле — это теллурические токи.

Теллурические токи – слабые, переменные по направлению и величине земные токи, находящиеся в поверхностных слоях земли. Амплитуда теллурических токов зависит от географического положения, изменений магнитного поля и состава горных пород. Наблюдать их можно, погрузив в землю на глубину нескольких сотен метров два металлических стержня, соединенных электроизмерительным прибором.

О существовании теллурических токов не задумывались до середины 19 века, пока они не начали создавать помехи для качественного использования телеграфа.

Ученые выдвинули множество гипотез происхождения теллурических токов. Одной из главных причин является взаимодействие солнечного ветра с магнитным полем Земли. Можно представить, что наша планета — это огромный магнит, а солнечный ветер — поток заряженных частиц, который бьет по нему. Это взаимодействие и вызывает изменение магнитного поля, что приводит к возникновению электрических токов в проводящих слоях Земли. 

Различия в температуре и составе пород в земной коре тоже могут быть причиной возникновения теллурических токов. Более горячие и проводящие породы могут генерировать токи, когда они находятся в контакте с более холодными и менее проводящими материалами. А водные растворы, содержащие различные минералы и соли, могут создавать электрохимические градиенты, которые также способствуют образованию теллурических токов. Эти процессы могут происходить в подземных водах и в зонах вулканической активности.

Некоторые исследователи связывают возникновение теллурических токов с движением тектонических плит, деформацией горных пород при землетрясениях и других природных явлениях. По их мнению, изменение напряжения в горных породах, вызванное сейсмической активностью, способствует возникновению электрических токов. Некоторые ученые также учитывают влияние космических факторов, таких как космические лучи и другие формы радиации. Несмотря на существующие гипотезы, происхождение теллурических токов остается предметом активных исследований. 

Необходимость изучения теллурических токов возникла, когда они начали мешать качественной работе телеграфа. Сейчас этот прибор уже не используют, а теллурические токи помогают, например, измерять скорость морских течений. Исследования теллурических токов значительно продвинули вперед электрическую разведку полезных ископаемых и изучение земной коры. Благодаря тому, что разные горные породы оказывают разное сопротивление электрическим токам, геологи могут составлять свои карты.

Теллурические токи иногда все же вызывают помехи, но уже не в работе телеграфа, а в работе навигационных систем или систем связи. Небольшие изменения в электрическом поле, которые создают теллурические токи, искажают сигналы, передаваемые спутниками, и приводят к неточностям в определении местоположения. Из-за большей плотности токов в морской воде особенно их влияние на коммуникационные системы заметно при передаче данных на другие континенты через подводные кабели.