Método magnetotelúrico: dedução teórica, soluções analíticas e modelagem numérica em uma Terra 1D

Resumo

O método magnetotelúrico (MT) é uma técnica geofísica passiva que utiliza variações naturais em campos eletromagnéticos para investigar a estrutura de resistividade do subsolo da Terra. Este artigo tem um objetivo didático: guiar estudantes de física e geofísica, em qualquer nível, através dos fundamentos teóricos e derivações matemáticas que fundamentam o método de MT unidimensional. Partindo das equações rotacionais de Maxwell no domínio da frequência, derivamos equações diferenciais ondulatórias para as componentes dos campos elétrico e magnético em um meio condutor. Essas equações levam a soluções analíticas que descrevem a atenuação e o deslocamento de fase das ondas eletromagnéticas à medida que se propagam através de modelos terrestres em camadas. A partir desses resultados, deduzimos expressões para a impedância e a fase da MT. A apresentação passo a passo é complementada por implementações computacionais simples em Python para modelos unidimensionais, permitindo que os leitores conectem os conceitos teóricos com aplicações práticas. Ao apresentar a metodologia de forma clara e estruturada, este trabalho visa apoiar estudantes e educadores no desenvolvimento de uma compreensão mais aprofundada do método magnetotelúrico e seu papel na exploração do subsolo.

Palavras-chave:
Geofísica; Método Geofísico; Método Magnetotelúrico; Equações de Maxwell; Modelagem Direta