地磁気グラジオメーターの応答メカニズム

1. グラジオメーターとは何か？

2. 誘導磁化：金属が磁石になる仕組み

鉄などの物体が地球の磁場に置かれると、それ自体が一時的な磁石（磁気双極子）になります。この「誘導磁化」が、探査の対象となる局所的な磁気異常を生み出します。

3. 応答の可視化：負から正への変化

グラジオメーターが誘導双極子の上を通過する際の典型的な応答です。センサー間の磁場強度の差が、特徴的な「負→ゼロ→正」のパターンを描き出します。

4. なぜ信号は「急激に」変化するのか？

信号の鋭さは、磁場の勾配が距離に対して非常に敏感なためです。磁場強度($1/r^3$)よりも、その勾配($1/r^4$)の方がはるかに速く減衰します。これにより、物体に近づくと信号が急激に強くなります。

5. 応答に影響を与える要因

観測される異常の大きさや形状は、単一の要因ではなく、複数の物理的特性の組み合わせによって決まります。