Каким образом с помощью математических методов можно получить данные о внутреннем строении Земли и других планет? Почему важно это знать? Какие новые знания это дает и чем может быть полезно в будущем? Чем внутреннее строение Земли отличается от других планет? Какие здесь есть возможности у наших ученых? Об этом ― наш разговор с главным научным сотрудником лаборатории изучения внутреннего строения Земли и геодинамики планет Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН профессором РАН Инной Эдуардовной Степановой. Все мы приблизительно представляем, что такое прямая задача: если известны источники гравитационного, магнитного и других физических полей, то мы можем посчитать в точках сети наблюдения значения гравитационного, магнитного и других полей. Я в основном занимаюсь гравитационным и магнитным полями, поэтому буду говорить о них. И что наиболее интересно нам, теоретикам, с точки зрения разработки регуляризирующих алгоритмов, ― это определить с минимальной ошибкой те носители масс, которые создают гравитационное или магнитное поле. На достаточно густой сети точек наблюдения измерить значения физических полей на планетах пока не представляется возможным. Мы по известным данным, полученным с помощью морской или аэрогравиметрической съемки, пытаемся определить не столько сами источники, сколько эквивалентное распределение некоторых масс ― гравитационных или магнитных, которые могут создавать такое же, как и истинные источники, внешнее гравитационное или магнитное поле. Сейчас китайские коллеги пытаются что-то пробурить для изучения внутреннего строения Земли, но понятно, что это дорого и затруднительно. Даже если источники гравитационного и магнитного полей нам не известны, то мы по крайней мере должны иметь о них хотя бы какое-то представление. По измерениям аномального гравитационного поля можно судить об источниках полезных ископаемых, о толщине земной коры или коры планет, однако точно определить толщину земной коры таким образом не получится. Если дана такая равновесная модель, мы пытаемся выявить некоторые отклонения от нее по известному разложению гравитационного поля в ряд по сферическим гармоникам и таким образом понять, какие аномальные массы могут залегать внутри планеты. Работа с большими массивами данных, конечно, требует не только внимания, но и выбора из этих огромных массивов данных таких точек наблюдения и измерения, которые позволят нам представлять себе внутреннее строение Земли и планет наиболее адекватным образом. Важно сначала проанализировать весь имеющийся массив данных о физических полях Земли и планет, возможные ошибки приборов при получении этих данных, учесть априорную информацию о геологическом строении Земли в исследуемом регионе. Мы с коллегами из МГУ тоже пытаемся интерпретировать данные по гравитационному и магнитному полям Земли, с его помощью, но что это такое?Научная Россия