Рассмотрено вязкое обобщение модели двухдискового динамо Рикитаке, известной как простейшая динамическая модель случайных инверсий геомагнитного поля. Проведено систематическое исследование возникающих режимов в пространстве параметров (степень омической диссипации и отношение моментов сил, вращающих диски) при фиксированном магнитном числе Прандтля Pm=10-6, характерном для жидкого ядра Земли. Показано, что есть узкая область в пространстве параметров, в которой реализуются режимы редкоинверсного хаоса, отличающиеся очень длительными хронами (интервалами времени, в течение которых знак магнитного поля сохраняется), в пределах которых решение носит квазиустойчивый характер, а имеющие место колебания поля характеризуются незначительной амплитудой и крайне медленной скоростью роста. Выявлена закономерность эволюции возмущений поля в пределах отдельного хрона, позволяющая предсказать время следующей инверсии магнитного поля.
Рис.1. – Фрагмент решения двухдискового динамо в режиме редкоинверсного хаоса (вверху), соответствующая ему шкала полярностей (плюс – черный, минус – белый) и фрагмент шкалы геомагнитной полярности (внизу).
Возможность воспроизведения режима редкоинверсного хаоса, присущего магнитному полю Земли, в простых динамических системах позволяет исследовать фундаментальные аспекты возникновения таких режимов, а также отрабатывать методы прогноза инверсий поля и воздействия на них.
Frick P., Pleshkov R. Rare-reversal chaos in two-disk dynamo models // Phys. Rev. E, 2024. ‑ V.110, №6. – art. No. 064203. DOI: 10.1103/PhysRevE.110.064203;
Frick P., Pleshkov R. Rare-reversal chaos and predictability of next reversal in a simple dynamo model // Chaos.2025. DOI: 10.1063/5.0295771;
Фрик П.Г., Плешков Р.А. О предсказуемости инверсий магнитного поля в рамках простой динамической модели // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. 2025. ‑ № 3.‑ с.32–41. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2025.3