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

КСАНФОМАЛИТИ Л.В. — 2014 г.

Совершенствование принципов, систем и инструментов позволяет обнаружить экзопланеты с массами 6–8 масс Земли и менее. Вывод на исследовательские орбиты спутников Земли специализированных аппаратов, таких как CоRоT (2006 г.) и Kepler (2009 г.), позволил обнаружить новые экзопланетные системы. В этих миссиях ведется поиск и наблюдаются прохождения по диску звезды (транзиты) сравнительно маломассивных планет. Одновременно продолжаются поддерживающие исследования экзопланет с помощью наземных средств (измерения кеплеровских составляющих радиальных скоростей). Свойства по крайней мере двух объектов, Kepler-22 и GJ 1214b, найденных разными методами, позволяли предположить, что среди известных типов внесолнечных планет существует еще одна категория небесных тел и что по своему строению Kepler-22 и GJ 1214b могут относиться к планетанам (океаническим планетам). В статье рассматривается, насколько обосновано подобное заключение. Более реалистично рассматривать в качестве планетана экзопланету Gl 581g. Приводятся некоторые особенности физики этих необычных планет.

РЕШЕТНЯК М.Ю. — 2014 г.

Используя Лагранжев подход, автор рассмотрел временную эволюцию ансамбля взаимодействующих между собой магнитогидродинамических циклонов, подчиняющихся уравнениям ланжевеновского типа, во вращающейся среде. Задача актуальна для быстровращающихся конвективных объектов: ядер планет и ряда звезд, где числа Россби много меньше единицы, и наблюдается геострофический баланс сил. В работе приведены результаты моделирования как для двумерного случая, когда оси циклонов могут вращаться только в вертикальной плоскости, так и для трехмерного случая, когда оси вращаются по двум углам. Показано, что изменение теплового потока на границе оболочки влияет на частоту инверсий среднего дипольного магнитного поля, что согласуется с результатами моделирования в трехмерных моделях планетарного динамо. Рассмотрены приложения модели для планет гигантов и предложено объяснение некоторых эпизодов геомагнитного поля в прошлом.

КОНДРАТЬЕВ Б.П. — 2014 г.

Поставлена и на наглядной динамической модели решена задача о прецессии плоскостей орбит Юпитера и Сатурна под действием взаимного гравитационного возмущения. По методу Гаусса орбиты планет представлены материальными круглыми кольцами, пересекающимися по диаметру под малым углом . На кольца переносятся массы планет, большие полуоси и углы наклона орбит. Новым является то, что каждому кольцу придан момент вращения, равный орбитальному угловому моменту планеты. Доказано, что вопреки сложившемуся мнению, орбитальный резонанс 5 : 2 не препятствует применению модели колец, причем период усреднения дополнительной возмущающей силы T 1332 л. оказывается заметно больше общепринятого ( 900 л.). Найдены взаимная потенциальная энергия колец и момент гравитационных сил между кольцами. Впервые составлена и решена система дифференциальных уравнений пространственного движения колец Гаусса. Установлено, что возмущающий момент сил вызывает прецессию и синхронный поворот плоскостей орбит Юпитера и Сатурна. При этом противоположные узлы орбит на плоскости Лапласа совпадают и движутся вековым образом в попятном направлении с одинаковой скоростью 25.6/г. и периодом TЮ=TС 50687 лет. Эти результаты близки к полученным в общей теории возмущений (25.93/г.), что подтверждает адекватность разработанной модели. Установлено, что векторы угловых скоростей орбитальных колец движутся против часовой стрелки по круговым конусам и описывают на небесной сфере кружки радиусами 1 0.8403504° (Сатурн) и 2 0.3409296° (Юпитер) вокруг точки, отстоящей от полюса эклиптики на 1.647607°.

ТЕЙФЕЛЬ В.Г., ХАРИТОНОВА Г.А. — 2014 г.

Выполнены спектрофотометрические наблюдения Юпитера в течение четырех ночей в ноябре–декабре 1999 г. Получено и обработано 388 ПЗС-спектрограмм центрального меридиана планеты с двойным перекрытием всех долгот при шаге 1.8°. Исследованы широтные вариации центральных глубин полос поглощения метана в длинах волн 619, 725, 798 и 887 нм. Показано, что эти вариации в основном сохраняются на всех долготах, но не совпадают у разных полос по положениям экстремумов (максимумов и минимумов) поглощения. Зональные различия в поглощении не коррелируют с положением темных и светлых облачных поясов, за исключением полосы 887 нм, сохраняющей многие годы хорошо выраженный минимум в экваториальном поясе Юпитера. Полоса 798 нм обнаруживает больший разброс значений глубин на низких широтах, чем другие полосы, что может быть связано с присутствием в ней еще и полосы поглощения аммиака. Сравнение широтного хода поглощения в полосах 619 и 725 нм обнаруживает петлеобразный вид соотношения глубин этих полос в низкоширотном поясе Юпитера. Ориентировочные оценки эффективных оптических глубин формирования поглощения и их разностей в рамках простейшей двухслойной модели указывают на существование меняющейся с широтой вертикальной неоднородности облачного покрова.

КУИМОВ К.В., РОМАНОВА Г.В., СОЛОВЬЕВА О.Д., ЧАЗОВ В.В. — 2014 г.

Приводятся результаты новой редукции позиционных наблюдений астероида Церера. Наблюдательный материал был получен в Государственном астрономическом институте имени П.К. Штернберга на широкоугольном астрографе АФР-1. Интервал фотографических наблюдений составляет 30 лет, с августа 1956 г. по май 1986 г. Измерения относительных координат звезд и астероида были представлены в электронном виде. При вычислениях была применена новая модель редукции и использован современный каталог звездных положений – Опорный каталог Тихо. Прямые восхождения и склонения астероида на моменты наблюдений были получены в Международной небесной опорной системе отсчета. Оценка средней квадратической погрешности одного измерения составляет 0.25.

2014

ВАСИЛЬЕВ М.В., ЯГУДИНА Э.И. — 2014 г.

В работе приводится описание эфемериды Луны EPM-ERA 2012, которая является частью разработанных в ИПА РАН эфемерид EPM (Ephemerides of Planets and the Moon). Для построения EPM-ERA 2012 года были обработаны 17580 лазерных наблюдений Луны (LLR) 1970–2012 гг., в том числе 21 наблюдение отражателя Луноход 1, обнаруженного в конце 2010 г. аппаратом Lunar Reconаssance Orbiter. Выполнено сравнение EPM-ERA 2012 с американскими эфемеридами DE403, DE405, DE421 и французской эфемеридой INPOP10. Делается вывод о возможности применения эфемериды EPM-ERA 2012 для решения современных задач эфемеридной астрономии.

БАДАЛЯН О.Г., БЛУДОВА Н.Г. — 2014 г.

Проведено количественное сопоставление яркости зеленой корональной линии 530.3 нм Fe XIV с напряженностью магнитных полей малых и больших масштабов, а также с суммарными площадями солнечных пятен за 1977–2001 гг. Степень схожести соответствующих синоптических карт оценивается с помощью корреляционного анализа. Карты яркости зеленой линии построены по данным ее ежедневного мониторинга. Напряженности магнитных полей рассчитаны в потенциальном приближении по фотосферным наблюдениям Wilcox Solar Observatory для расстояния 1.1R Расчеты выполнены раздельно для полей больших и малых пространственных масштабов. Суммарные площади пятен получены по данным Гринвичского каталога и его продолжения NOAA–USAF (US National Oceanic and Atmospheric Administration – US Air Force). Корреляция вычислялась для совокупности пространственно совпадающих на всех картах областей размером 20° по широте и 30° по долготе. Получено, что в зоне 0°–20° наблюдается наибольшая корреляция между яркостью зеленой линии и корональными полями малых масштабов. Корреляция с суммарными площадями солнечных пятен (т.е. с локальными полями на уровне фотосферы) здесь существенно меньше. В более высокоширотной зоне 20°–40° корреляция яркости зеленой линии с площадями пятен и с корональными полями малых масштабов уменьшается. Поля больших масштабов мало влияют на свечение зеленой линии в зоне пятнообразования. Эти результаты свидетельствуют о сложной природе воздействия полей различных масштабов, возникающих в результате работы динамо в подповерхностных (лептоклина) и глубинных (тахоклина) слоях конвективной зоны, на процессы нагрева солнечной короны и свечения зеленой корональной линии.

ЗУБАРЕВ А.Э., НАДЕЖДИНА И.Е. — 2014 г.

В работе описан отечественный опыт создания опорной координатной сети Фобоса по данным, полученным с КА Mars Express, результаты изучения либрации, технология создания ЦМР (цифровой модели рельефа (Digital Terrestrial Model)) с включенными в нее структурными линиями. На основе созданной ЦМР (DTM) получены новые параметры сфероидов, аппроксимирующих Фобос. Все результаты приведены на фоне зарубежного опыта. На основе созданной ЦМР (DTM) вычислен потенциал притяжения численным методом.

БИСИКАЛО Д.В., ИОНОВ Д.Э., ХУБЕР Б., ШЕМАТОВИЧ В.И. — 2014 г.

Процессы диссоциации и ионизации молекул водорода и ионизации атомов водорода жестким УФ-излучением родительской звезды сопровождаются образованием сопутствующего потока фотоэлектронов с избытком кинетической энергии и являются основным источником атомарных и молекулярных ионов в термосфере внесолнечных планет, подобных “горячему юпитеру” HD 209 458b. Процессы ионизации являются важнейшей составной частью современных аэрономических моделей атмосфер планет Солнечной и внесолнечных систем (Johnson и др., 2008; Yelle и др., 2008). В работе оценивается вклад процессов диссоциации и ионизации звездным УФ-излучением и сопутствующим потоком фотоэлектронов в формирование протяженных ионосфер у внесолнечных планет-гигантов. В отличие от моделей других авторов, впервые рассчитаны скорости ионизации сопутствующим потоком фотоэлектронов. Установлено, что, в отличие от широко используемой параметризации (Cecchi-Pestellini и др., 2006; 2009) вклада фотоэлектронов, скорость вторичной ионизации фотоэлектронами существенно зависит от высоты и в нижних слоях термосферы приближается к значениям скорости фотоионизации. Проведенные расчеты скорости ионизации термосферы внесолнечной планеты-гиганта (ВПГ) на близкой к родительской звезде орбите являются необходимым звеном при построении аэрономической модели и оценке скорости потери атмосферы ВПГ.

БОНДАРЕНКО Н.В., ДУЛОВА И.А., КОРНИЕНКО Ю.В. — 2014 г.

Рельеф полигональных структур в месте посадки КА Phoenix на Марсе был определен по изображениям камеры HiRISE на борту КА MRO с помощью метода улучшенной фотоклинометрии. Исследования показали, что в пределах 1 км от места посадки размах высот рельефа на масштабах поверхности 5.5–65 м меняется в пределах см. Полигональные структуры с поперечными размерами 2–6 м соответствуют мелкомасштабному рельефу с размахом высот 20–30 см и стандартным отклонением см. Эти характеристики меняются незначительно в пределах 1 км от места посадки. Типичная высота мелких полигонов, размеры которых меньше 5.5 м, составляет 10–15 см. Полигоны размером 18–22 м имеют высоту до 28 см, а полигоны размером 60–90 м достигают высоты см. Погрешность определения высот рельефа составила ±5.5. Проведенные исследования показали, что метод улучшенной фотоклинометрии оказывается перспективным для изучения мелкомасштабных деталей поверхности Марса.

БЕЛЬСКАЯ И.Н., СЛЮСАРЕВ И.Г. — 2014 г.

В статье представлен обзор современных представлений о физических свойствах троянцев Юпитера. Проанализированы распределение периодов вращения и амплитуд кривых блеска, особенности фазовых зависимостей блеска, имеющиеся данные о составе поверхности, плотности, диаметрах и альбедо троянцев. Кратко рассмотрены также история открытия троянцев, динамические свойства и гипотезы о происхождении. Очерчен круг нерешенных проблем в изучении этой популяции малых тел.

СЛЮТА Е.Н. — 2014 г.

Приводится обзор данных по физико-механическим свойствам лунного грунта, полученных в результате исследований как непосредственно на поверхности Луны в пилотируемых и автоматических экспедициях, так и в экспериментальных лабораторных исследованиях лунного грунта, доставленного на Землю. Отдавая должное пилотируемой программе США Apollo, большой объем данных о свойствах лунного грунта, что хорошо видно из предлагаемого обзора, был получен и благодаря советской автоматической программе Луноход, и с помощью автоматических станций Луна-16, -20 и -24, доставивших лунный грунт на Землю. Рассматриваются все основные физико-механические свойства лунного грунта, такие как гранулометрический состав, плотность и пористость, когезия и адгезия, угол внутреннего трения, прочность рыхлого грунта на сдвиг, деформационные характеристики (модуль деформации, коэффициент поперечной деформации), сжимаемость, несущая способность, и показано изменение некоторых свойств с глубиной. В большинстве случаев приводится аналитическая зависимость основных параметров, необходимая для создания надежных инженерных моделей лунного грунта. Приводится сводная таблица всех основных физико-механических свойств и краткий обзор существующих моделей и имитаторов лунного грунта.

РОЩИНА Е.М., САРЫЧЕВ А.П. — 2014 г.

Предлагается аппроксимировать 11-летние солнечные циклы функцией с пятью параметрами. Три параметра определяются индивидуально для каждого цикла. Значения этих параметров соответствуют дате начала цикла, его амплитуде и продолжительности ветви роста активности. Одинаковая для всех циклов комбинация двух других параметров выбирается заранее. Варьируя значения этих безразмерных параметров, можно добиться хорошего качества аппроксимации. Предлагаемую аппроксимацию можно использовать для оценки количественных характеристик цикла.

СЛЮТА Е.Н. — 2014 г.

Рассмотрены морфометрические параметры фигуры фрагментов обыкновенных хондритов и железных метеоритов, а также каменных астероидов S- и С-типа, металлических астероидов и ледяных малых тел Солнечной системы. Показано, что все малые тела Солнечной системы в зависимости от состава и, соответственно, от физико-механических свойств, характеризуются своей собственной, характерной только для данного состава, формой. Менее прочные С-астероиды, прочность которых почти в три раза меньше прочности S-астероидов, отличаются от последних меньшей вытянутостью. Систематического изменения морфометрических параметров в виде увеличения округлости или сферичности малых тел различного состава в зависимости от их массы не наблюдается, что указывает на несостоятельность гипотезы о крипе в малых телах Солнечной системы. Отсутствие крипа подтверждает, что все малые тела Солнечной системы независимо от их состава являются твердыми упругими телами, обладающими пределом прочности (пределом прочности на растяжение, пределом прочности на сжатие) и пределом текучести.

АНДРЕЕВ М.В., БОРИСЕНКО С.А., ИВАНОВА А.В. — 2014 г.

В работе представлен анализ результатов фотометрических наблюдений кометы С/2009 P1 (Гаррадд), проведенных на 60-см телескопе Zeiss-600 Терскольской обсерватории. В период наблюдений комета находилась на гелиоцентрическом и геоцентрическом расстояниях 1.7 и 2.0 а. е. соответственно. ПЗС-изображения кометы были получены в стандартных узкополосных интерференционных фильтрах (HB), предложенных Международной программой исследований кометы Хейла-Боппа. Эти фильтры предназначенны для выделения континуумов BC ( 4450/67 A), GC ( 5260/56 A), RC ( 7128/58 A) и эмиссий C2 ( 5141/118 A), CN ( 3870/62 A) и C3 ( 4062/62 A). Из фотометрических данных определены пылепроизводительность кометы, показатель и избыток цвета. Оценена концентрация молекул C2, CN и C3 и скорости их продуцирования на луче зрения. Полученные результаты показали, что физические параметры кометы близки к средним характеристикам, типичным для динамически новых комет.

ПУГАЧЕВА С.Г., ШЕВЧЕНКО В.В. — 2014 г.

В статье приводятся результаты исследования рельефа поверхности Меркурия методом классической фотометрии. Фотометрический метод изучает интенсивность отраженного излучения света поверхностью планеты. Основным материалом фотометрических исследований являются фотоснимки Меркурия высокого разрешения, переданные межпланетной космической станцией Messenger во время первого пролета вблизи Меркурия. Изображения поверхности Меркурия сгружались с сайта NASA (http://messenger.jhuapl.edu) и преобразовывались в цифровую форму для проведения фотометрических измерений. Отражательные характеристики поверхности рассчитывались согласно модели пространственной интегральной индикатрисы рассеяния света (Шевченко, 1979; 2004; Shevchenko, 2006). В результате фотометрической обработки космических снимков определена отражательная способность 4 морфологических типов поверхностной структуры Меркурия. С помощью модели Hapke, двунаправленного рассеяния света, выполнена оценка структурной неоднородности участков морфологических структур с неровностями сантиметрового размера (Hapke, 2001).

БОРИСОВ Н.Д., ЗАХАРОВ А.В. — 2014 г.

В работе рассматривается электризация и движение пыли вблизи поверхности астероида. Показывается, что, несмотря на малость силы тяжести, для отрыва заряженных пылинок от поверхности необходимы сильные электрические поля. Обсуждается механизм формирования подобных полей и приводятся результаты расчетов движения пылинок различных размеров в электрических полях вблизи темной стороны поверхности астероида. Отмечается, что наиболее заметное движение пылинок, как и в случае Луны, следует ожидать в некоторой окрестности терминатора.

БАРКИН М., БАРКИН Ю., МАТСУМОТО К., САСАКИ С., ХАНАДА Х. — 2014 г.

Разрабатывается аналитическая теория физической либрации Луны на основе ее двухслойной модели, состоящей из твердой несферичной мантии и эллипсоидального жидкого ядра. Луна движется по высокоточной возмущенной орбите в гравитационном поле Земли и других небесных тел. Определена четвертая мода свободной либрации, вызванная влиянием жидкого ядра, с длинным периодом в 205.7 г., с амплитудой S=00395 и с начальной фазой П0=-134° (для начальной эпохи 2000.0). Получены оценки динамических (меридиональных) сжатий жидкого ядра Луны: D=4.42?10-4, D=2.83?10-4 ( D+ D=7.24?10-4). Эти результаты получены в результате сравнения разрабатываемой аналитической теории физической либрации Луны с эмпирической теорией либрации Луны, построенной на основе лазерных наблюдений.

ПИТЬЕВА Е.В. — 2013 г.

Численные эфемериды планет и Луны EPM (Ephemerides of Planets and the Moon) начали создаваться в 70-е годы прошлого века для обеспечения российских космических полетов и продолжается их успешное развитие в ИПА РАН. В работе представлен последний вариант планетной части численных эфемерид EPM2011. Версия EPM2011 включает обновленную динамическую модель, новые значения параметров и расширенную базу наблюдений 1913–2011 гг., содержащую около 680 000 позиционных измерений разных типов. Динамическая модель включает взаимные возмущения больших планет, Солнца, Луны, 301 большого астероида и 21 крупнейших транснептуновых объектов (ТНО), а также возмущения от остальных астероидов главного пояса и других ТНО. Эфемериды EPM построены численным интегрированием уравнений движения небесных тел в пост-ньютоновской апроксимации n тел метрики в BCRS-системе координат для TDB-шкалы времени на интервале 400 лет. Ориентация эфемерид EPM в систему ICRF была выполнена по 213 РСДБ-наблюдениям космических аппаратов (1989–2010 гг.) около планет на фоне квазаров, координаты которых даны в системе ICRF. Точность построенных эфемерид проверялась как сравнением с наблюдениями, так и с независимой эфемеридой JPL DE424. Эфемериды EPM используются для астронавигации (являются основой для “Астрономического Ежегодника” и планируется участие в программах ГЛОНАСС и ЛУНА-РЕСУРС) и для разнообразных исследований: оценки сжатия Солнца, параметров вращения Марса, общей массы главного пояса астероидов и ТНО, проверки ОТО, векового изменения массы Солнца и гравитационной постоянной, ограничений на плотность темной материи в Солнечной системе и др. Эфемериды EPM вместе с соответствующими разностями времен TT – TDB, а также координатами семи дополнительных объектов: Ceres, Pallas, Vesta, Eris, Haumea, Makemake, Sedna доступны через FTP: ftp://quasar.ipa.nw.ru/incoming/EPM/.