научный журнал по астрономии Астрономический вестник ISSN: 0320-930X

СВЕТЦОВ В. В. — 2007 г.

Вычислены потери атмосферы в результате ударов космических тел размером от 100м до 10 км по Земле с ее современной атмосферой и Марсу с более плотной атмосферой из углекислого газа, которая могла существовать на ранних стадиях его эволюции. Результаты расчетов сопоставляются с простыми аналитическими моделями и расчетами других авторов и аппроксимируются приближенными зависимостями. Проведены расчеты эволюции ранних атмосфер, которые могли существовать на поздней стадии аккумуляции планет, с использованием интегральной модели потерь и пополнения атмосферы за счет ударов в предположении однокомпонентной атмосферы с составом, определяемым основной атмофильной компонентой падающих на планету тел.

МАЗЕЕВА О. А. — 2007 г.

В исследовании рассмотрена эволюция 2×105 орбит с начальными параметрами, соответствующими орбитам комет облака Оорта, под действием планетных, галактических и звездных возмущений на интервале времени 2×109 лет. Динамическая эволюция комет внешней (большие полуоси орбит a > 104 a. e.) и внутренней части (5×103 < a [a. e.] < 104) кометного облака рассмотрена отдельно. Представлены оценки потока “новых” и долгопериодических комет для всех перигелийных расстояний q в планетной области. Поток комет с a > 104 a. e. в интервале 15 а. е. < q < 31 а. е. в несколько раз выше потока комет в области q < 15 a. e. Отмечается увеличение концентрации перигелиев орбит комет из внешнего облака, неоднократно проходивших через планетную систему, в области Сатурна–Урана. Максимумы в распределении перигелиев орбит комет внутреннего облака Оорта расположены в области Урана–Нептуна. “Новые” кометы на орбитах с a < 2×104 a. e., приходящие на окраину планетной системы (q > 25 a. e.), впоследствии совершают наибольшее число возвращений в область q < 35 a. e. Перигелии орбит этих комет постепенно перемещаются внутрь Солнечной системы и накапливаются за орбитой Сатурна. В распределении перигелиев долгопериодических комет за орбитой Сатурна отмечается пик. Обсуждается вопрос о пополнении внешнего облака Оорта кометами из внутренней части и их последующей динамической эволюции. Частота прохождений комет внутреннего облака, пополняющих внешнее облако, в области q < 1 a. e. на орбитах с a > 104 a. e. в год ( 5.0×10–14 лет–1) на порядок ниже частоты прохождений комет из внешнего облака Оорта ( 9.1×10–13 лет–1).

МАМЕДЛИ А. Г. — 2007 г.

Рассмотрен плоский случай параболической ограниченной задачи трех тел. В рамках двукратно осредненной задачи проинтегрированы уравнения движения в случае, когда в разложении возмущающей функции берется лишь первый член. Показано, что при умеренном сближении возмущающего тела с центральным размер и форма орбиты возмущаемого тела остаются постоянными, изменяется лишь ее ориентация.

ГРИЦЕВИЧ М. И. — 2007 г.

К настоящему времени накоплен большой фактический материал по фоторегистрации траекторий метеорных тел в атмосфере Земли. Наибольшее количество снимков выполнено четырьмя болидными сетями, функционировавшими в разное время в США, Канаде, Европе и Испании. Аппроксимация реальных данных теоретическими зависимостями позволяет получить дополнительные оценки, не вытекающие непосредственно из наблюдений. В данной статье предложен алгоритм подбора параметров, при которых теоретическая зависимость высоты от скорости движения болида наилучшим образом аппроксимирует данные наблюдений на светящемся участке траектории. Основным отличием от предшествующих работ является приближение заданных точек аналитическим решением уравнений метеорной физики. Вычисления по представленной модели были проведены для ряда ярких метеоров Канадской болидной сети, Прерийной сети США, а также для болида Бенешов, одного из крупнейших, зарегистрированных Европейской сетью. Правильное математическое моделирование метеорных явлений в атмосфере необходимо для последующей оценки ключевых параметров: внеатмосферной массы, коэффициента абляции, эффективной энтальпии испарения вторгающихся тел. В свою очередь, эти данные имеют значение для ряда приложений – исследования астероидно-кометной безопасности, разработки мер планетарной защиты, а также для поиска тел, способных достичь поверхности Земли.

КУЗНЕЦОВ С. Н., ПАНАСЮК М. И. — 2007 г.

В данном обзоре анализируется динамика энергичной радиации – частиц радиационных поясов, галактических и солнечных космических лучей в околоземном космическом пространстве во время солнечных и геомагнитных возмущений по экспериментальным данным, полученным по результатам измерений на ИСЗ КОРОНАС-Ф.

МАКАРОВА В. В., НАГОВИЦЫН Ю. А., НАГОВИЦЫНА Е. Ю. — 2007 г.

Приведены данные о рядах индексов солнечной активности – числах Вольфа W и суммарных площадях пятен S, – получаемых в Кисловодске, на Горной станции Пулковской обсерватории. Акцентируется проблема корректного продолжения 133-летнего цюрихского ряда W и 102-летнего гринвичского ряда S, прекращенных в 1980 и 1976 гг. соответственно. Подчеркивается, что до настоящего времени кисловодские данные сохраняют взаимную однородность с классическими рядами, и именно они предпочтительны для продолжения. Рассматриваемый вопрос принципиально важен для исследований изменений активности Солнца на больших шкалах времени и связанных с ними процессов в системе Солнце–Земля.

БАТРАКОВ Ю. В., БОЧКОВ В. В., БУСАРЕВ В. В., КАРАЧКИНА Л. Г., ПРОКОФЬЕВА-МИХАЙЛОВСКАЯ В. В. — 2007 г.

Обсуждаются результаты анализа трех рядов наблюдений астероида 21 Лютеция – спектрофотометрии, одновременной BVR-фотометрии и спектральных наблюдений, которые показывают, что астероид не является монолитным телом. Частотный анализ показателей цвета B–V и V–R и величин V, которые были получены из одновременных BVR-наблюдений 2004 г. и вычислены по спектрофотометрическим наблюдениям 2000 г. (синтетические величины и показатели цвета), позволил показать полное отсутствие известного периода вращения астероида 8.h172. На достаточно высоком уровне значимости было найдено шесть новых периодов: 2.h0, 2.h93, 16.h8, 1.d25, 3.d25 и 60d. При спектральных наблюдениях, выполненных в 2004 г. на 1.25-метровом телескопе, расположенном на Южной станции ГАИШ вблизи пос. Научный в Крыму, зарегистрированы спектры двух компонент, расположенных на расстоянии около 2.8. Отмечены быстрые изменения отражательной способности компонент в коротковолновой области спектра, показывающие изменения их спектральных типов от S до C. Исследования искусственных показателей цвета, определенных по спектрофотометрическим наблюдениям 2000 г., подтвердили наличие быстрых спектральных изменений. Сделано заключение, что астероид 21 Лютеция является сложной спутниковой системой, что подтверждает анализ данных различных публикаций.

ГОРШКОВ В. Л. — 2007 г.

Так называемые волны Марковица (Markowitz wobble – MW) представляют собой квазигармонические колебания среднего полюса Земли с периодом около 30 лет и амплитудой 0.02–0.03. Северо-Атлантическое колебание (North Atlantic Oscillation – NAO), характеризуемое крупномасштабными явлениями в системе атмосферно-океанических процессов этого региона, в свою очередь, имеет вариации ряда метеорологических параметров в широкой полосе частот. В данной работе выделены синхронные колебания полюса (МW) и индексов NAO, также исследована возможность геофизического возбуждения низкочастотных колебаний среднего полюса Земли вариациями барического поля NAO.

БОЙНТОН В., ЗАБАЛУЕВА Е. В., КУЗЬМИН Р. О., ЛИТВАК М. Л., МИТРОФАНОВ И. Г., РОДИН А. В., САУНДЕРС Р. С. — 2007 г.

В статье представлены результаты анализа сезонных вариаций нейтронного излучения Марса разных энергетических диапазонов по данным измерений нейтронного детектора ХЕНД, полученным за полный марсианский год наблюдений. По этим данным было проведено глобальное картирование пространственных вариаций нейтронного излучения планеты в функции сезона года и детально проанализирована динамика сезонных вариаций потоков нейтронов разных энергий. Показано, что в южном полушарии Марса не обнаружено различий в сезонном режиме потоков нейтронов с разными энергетическими диапазонами, тогда как зимой в северном полушарии режим быстрых нейтронов (более высоких энергий) сильно отличается от такового в зимнем южном полушарии. Оказалось, что в период зимы (Ls = 270°–330°) значения потоков быстрых нейтронов в северном полушарии (на фоне последовательного утолщения покрова сезонной шапки из твердой углекислоты) заметно понижаются, что служит свидетельством в пользу временного увеличения содержания воды в эффективном слое генерации нейтронов. Согласно полученным оценкам, наблюдаемые значения снижения потока быстрых нейтронов в пределах эффективного слоя соответствуют приросту содержания воды до 5% в пределах сезонной полярной шапки (70°–90° с.ш.), около 3% на средних широтах и 1.5%–2% на низких широтах. В качестве главных процессов, ответственных за временное повышение влагосодержания грунта и верхнего слоя сезонной полярной шапки, рассматриваются процессы вымораживания атмосферной влаги на поверхности планеты (в пределах средних и высоких широт) и гидратация солевых минералов, входящих в состав марсианского грунта. В качестве основного механизма поставки влаги для обеспечения наблюдаемого масштаба сезонного увеличения содержания воды в поверхностном грунте главную роль играет меридиональный атмосферный перенос водяного пара из летнего южного полушария в зимнее северное полушарие, осуществляемый циркуляционной ячейкой Хэдли. Подобная же циркуляционная ячейка в летнем северном полушарии переносит воздушные массы в зимнее южное полушарие, но преимущественно без влаги. Дело в том, что благодаря более низкому положению высоты насыщения водяного пара в период афелия основная масса атмосферной воды захватывается в приэкваториальном облачном поясе и почти не переносится в южное полушарие. Это явление, известное как “эффект Клэнси”, было предложено Clancy и др. (1996) в качестве основного механизма для объяснения межполушарной асимметрии запасов воды в постоянных полярных шапках. По-видимому, асимметрия сезонной меридиональной циркуляции марсианской атмосферы является также определяющим фактором появления асимметрии сезонного перераспределения воды в системе “атмосфера – реголит – сезонные полярные шапки”, обнаруженной по особенностям сезонного режима нейтронного излучения Марса.

КУЗНЕЦОВ С. Н., ЛАЗУТИН Л. Л., МАННИНЕН Ю., ПОДОРОЛЬСКИЙ А. Н., РАНТА А., САМСОНОВ С. Н., ШИРОЧКОВ А. В., ЮШКОВ Б. Ю. — 2007 г.

Потоки и границы проникновения солнечных космических лучей, измеренные на ИСЗ КОРОНАС-Ф во время октябрьских супербурь 2003 г., сравниваются с измерениями риометрического поглощения на мировой сети риометров. Исследуется динамика границ полярной шапки на разных стадиях магнитных бурь. Рассчитана зависимость величины поглощения на разных стадиях вспышки солнечных космических лучей от времени суток и спектра солнечных протонов.

КРЕСТЬЯНИКОВА М. А., МАРОВ М. Я., ЦВЕТКОВ Г. А., ШЕМАТОВИЧ В. И. — 2007 г.

В работе проведены оценки общих тепловых и нетепловых потерь водорода и общих нетепловых потерь кислорода атмосферой Марса, проанализировано их соотношение. Показано, что соотношение H : O = 2 : 1 не достигнуто ни одной из существующих моделей различных авторов. Наиболее близкое соотношение дают результаты, полученные в модели формирования горячей кислородной короны (Крестьяникова, Шематович, 2006), H : O = 4 : 1.

ПУГАЧЕВА С. Г., ЧИКМАЧЕВ В. И., ШЕВЧЕНКО В. В. — 2007 г.

На основании обобщения данных по измерениям высот в пределах полушария, вмещающего кольцевую структуру бассейна Южный полюс–Эйткен, построена гипсометрическая карта и высотные профили бассейна, впервые основанные на сферической поверхности относимости. Получены зависимости распространения основных химических элементов (Fe и Th) в зависимости от высотных уровней структуры. Обнаружена связь содержания этих индикаторов лунных пород с высотными уровнями их преимущественного распространения. На совокупной гипсометрической и геохимической основе выделено внешнее кольцо бассейна и выявлена структура колец его центральной депрессии. Впервые достоверно определен общий диаметр бассейна, равный около 3500 км. Уникальной особенностью строения является отличие от центрально-круговой симметрии в расположении внутренних колец бассейна, что может указывать на движение гипотетического ударника по траектории (или орбите), почти нормально ориентированной к плоскости эклиптики. В сочетании с выявленным очень малым соотношением глубина–диаметр в первоначальной структуре бассейна, это обстоятельство позволяет выдвинуть гипотезу о кометном ударе, сформировавшем бассейн Южный полюс – Эйткен.

РОЩИНА Е. М., САРЫЧЕВ А. П. — 2007 г.

Найдены эмпирические функции, аппроксимирующие зависимость индекса суммарной площади пятен А от относительного числа пятен W и от числа групп пятен GN. В функции A(W) учтена ее зависимость от векового цикла активности; показано, что для функции A(GN) такой учет не нужен. С помощью указанных функций и имеющихся временнх рядов индексов W и GN восстановлены среднегодичные значения А для 1700–1874 гг. Дополнив исходные данные некоторыми архивами наблюдений, удалось восстановить среднемесячные значения индекса АW, начиная с 1821 г. Обсуждаются причины систематического различия между вариантами реконструкции с помощью индексов W и GN.

КСАНФОМАЛИТИ Л. В. — 2007 г.

Рассматриваются физические свойства и особенности внесолнечных планет и планетных систем, у которых наблюдаются прохождения низкоорбитальных планет-гигантов по диску звезды (транзиты). В значительной мере статья носит обзорный характер. Кратко рассмотрены особенности поиска транзитов. Основное внимание в статье уделено различию физических свойств низкоорбитальных планет-гигантов. Сопоставление экспериментальных данных, полученных в наблюдении транзитов “горячих юпитеров”, указывает на существование различающихся подтипов низкоорбитальных внесолнечных планет. “Горячие юпитеры” с малой плотностью (HD 209 458b), “горячие юпитеры” с массивным ядром из тяжелых элементов (HD 149 026b) и “очень горячие юпитеры” (HD 189 733b) представляют собой тела, которые относятся, по-видимому, к разным категориям экзопланет. Диссипация атмосфер низкоорбитальных планет-гигантов, оцениваемая по экспериментальным данным, сопоставляется с расчетными потерями атмосферы по Джинсу. Ожидаемые джинсовы потери массы “горячих юпитеров” из-за убегания атмосферы за время, сравнимое с длительностью существования Солнечной системы, вряд ли превышают несколько процентов. Низкоорбитальные планеты-гиганты должны иметь сильное магнитное поле. Благодаря тому, что орбитальная скорость горячих юпитеров близка к магнитозвуковой (или даже может превосходить ее), движущаяся планета должна активно взаимодействовать с плазмой “звездного ветра”. Присутствие у внесолнечных планет-гигантов магнитного поля и эффекты их взаимодействия с плазмой можно использовать для поиска внесолнечных планет.

ГУЛИЕВ А. С. — 2007 г.

Исследуется вопрос о возможности взаимосвязи долгопериодических комет с недавно открытым крупным телом из пояса Койпера 2003 UB 313. С этой целью из 860 долгопериодических комет отобрано 78 объектов, пересекающих плоскость движения этого тела на расстояниях от 37.8 до 97.6 а. е. Далее исследуется вопрос об избыточности комет, имеющих такую характеристику. При этом плоскость движения 2003 UB 313 сравнивается с плоскостями орбит других объектов по количеству кометных пересечений в указанном интервале расстояний или же в отдельных его частях. Установлена статистически обоснованная избыточность найденных эллиптических и комет с промежуточными периодами обращения с соответствующими узлами орбит. Самый лучший эффект в этом смысле показывают кометы, открытые относительно недавно, и кометы с абсолютно слабым блеском. То же самое можно сказать и о кометах с оскулирующими e < 1. Аналогичный результат получен и по кометам с “первоначальными” a–1 > 0.010000. Выдвинута гипотеза о наличии семейства объекта 2003 UB 313 среди 78 комет. При этом 4 из них имеют афелийные расстояния от 37.8 до 97.6 а. е. В распределении некоторой части 78 удаленных узлов прослеживается эллиптичность, что может рассматриваться как дополнительный аргумент в пользу выдвинутой гипотезы. В целом можно предполагать, что тело 2003 UB 313 играет заметную роль в инжекции наблюдаемых комет из транснептуновой области.

ИЗАКОВ М. Н. — 2007 г.

Турбулентность в атмосферах планет земной группы играет важную роль: усиливая процессы переноса и диссипацию энергии движений, она влияет на тепловой режим, динамику и состав атмосферы. В частности – создает гомосферу, область, где состав и молярная масса не зависят от высоты, и гетеросферу, где относительные концентрации более легких атмосферных компонент быстрее увеличиваются с высотой. Турбулентность в планетарном пограничном слое атмосферы существенно влияет на погоду и климат. Ее изучению посвящено множество экспериментальных и теоретических работ. Картина турбулентности в свободной атмосфере много сложнее и она изучена гораздо меньше, хотя данные о ней важны для решения таких важных проблем, как безопасность полетов самолетов, антропогенные влияния на озоносферу и ряд других. Сложность картины турбулентности в свободной атмосфере определяется тем, что существует несколько источников ее энергии, распределенных во времени и пространстве случайным образом. Поэтому при интерпретации экспериментов и расчете теоретических моделей приходится делать ряд упрощающих предположений, что делает необходимым постоянное сравнение и уточнение различных данных. В настоящем обзоре суммированы экспериментальные и теоретические данные о турбулентности в свободной атмосфере Земли, Марса и Венеры, о ее влиянии на структуру и динамику атмосферы и о проблемах, связанных с ее описанием.

МИХАЛЬЧУК В. В. — 2007 г.

В работе получены формулы для уточнения фазы сферической планеты, находящейся на близком расстоянии от Солнца. Конечное расстояние планеты от Солнца приводит к образованию на ее видимом диске геометрического терминатора, не совпадающего с ортографическим терминатором. При этом предполагается, что видимый диск планеты наблюдается с Земли в ортографической проекции. Для геометрического терминатора предложено ввести линейную и поверхностную фазы в соответствии с двумя существующими определениями фазы планеты. Показано, что линейная и поверхностная фазы планеты выражаются различными системами формул. Приведен пример вычисления фазы Меркурия.

МИХАЛЬЧУК В. В. — 2007 г.

Предложен новый метод предвычисления явлений, наблюдаемых в системе галилеевых спутников Юпитера, учитывающий эффект фазы планеты. Метод позволяет находить геоцентрические моменты контактов спутника и его тени с освещенной частью видимого диска планеты, происходящих вблизи его нижних геоцентрических соединений и нижних гелиоцентрических соединений соответственно. Расчет проводится в ортографическом приближении для геометрического центра спутника и его тени с учетом кривизны орбиты спутника и видимого сжатия диска Юпитера. Поправка за фазу к моменту контакта спутника определяется по величине фазового смещения центра диска планеты.

АВРАМЧУК В. В., БУЛЬБА Т. П., РОЗЕНБУШ В. К. — 2007 г.

Данная работа представляет анализ результатов фотометрических наблюдений больших спутников Урана Миранды, Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона, полученных наземными и космическими средствами. Все имеющиеся в литературе ряды фотометрических наблюдений спутников были исследованы на однородность, систематические различия и сведены в единую выборку по длинам волн от 0.25 до 2.4 мкм в диапазоне фазовых углов 0.034°–35°. Построены составные фазовые кривые яркости спутников в спектральных полосах 0.25, 0.41, 0.48, 0.56, 0.75, 0.91, 1.4 и 1.8 мкм, которые включают оппозиционный эффект яркости и линейную часть. Найдено геометрическое альбедо каждого спутника с учетом оппозиционного эффекта яркости в разных спектральных полосах и исследована его зависимость от длины волны. Показано, что отражательные способности спутников на разных фазовых углах зависят от длины волны линейным образом, но имеют разные спектральные градиенты. Определены параметры фазовых кривых яркости, включающие амплитуду и угловую ширину оппозиционного пика яркости, фазовый коэффициент и фазовый угол начала нелинейного увеличения яркости, и проведен анализ их зависимостей от длины волны и геометрического альбедо. Наши исследования показывают, что по оптическим свойствам спутники Миранда и Ариэль, Титания и Оберон и Умбриэль представляют три типа поверхностей. В рамках механизмов когерентного усиления обратного рассеяния света и взаимного затенения частиц проведен сравнительный анализ наблюдаемых параметров оппозиционного эффекта яркости спутников Урана с параметрами этого эффекта ледяных спутников Юпитера и Сатурна и астероидов Е- и S-типов.

ТРУБЕЦКАЯ И. А., ШУВАЛОВ В. В. — 2007 г.

Описываются двумерные и трехмерные численные эксперименты, моделирующие образование подводной ударной структуры кратера Элтанин. Полученные результаты позволяют оценить размер ударника, описать его разрушение и последующее движение фрагментов, определить начальную амплитуду волны цунами.