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

ЕМЕЛЬЯНЕНКО Н. Ю. — 2012 г.

В работе изучена динамическая эволюция 97 комет семейства Юпитера на 800-летнем промежутке времени. Исследованы более двухсот сближений с Юпитером, в которых наблюдаемые кометы в течение некоторого промежутка времени перемещались по эллиптической йовицентрической орбите. Показано, что в подавляющем большинстве случаев это был обычный временный спутниковый захват кометы в смысле Эверхарта, не связанный с переходом малого тела в семейство спутников Юпитера. Явление имело место у комет с высоким значением постоянной Тиссерана относительно Юпитера, за пределами сферы Хилла, орбиты комет имели небольшой наклон к плоскости эклиптики. Анализ 236 сближений позволил определить на плоскости (a, e) в рамках плоской парной задачи двух тел область орбит со значениями больших полуосей и эксцентриситетов, которые способствуют исследуемому явлению. Кометы с орбитами, принадлежащими этой области, в некоторых своих сближениях испытывают временный спутниковый захват, функция йовицентрического расстояния имеет несколько минимумов, в сближениях происходят реверсии линии апсид и некоторые другие, присущие только кометам из этой области, особенности и их комбинации. Поэтому область получила название области комет с особенностями в сближениях с Юпитером. Выделены и изучены 20 сближений (из 236), в которых комета переходит на эллиптическую йовицентрическую орбиту в сфере Хилла, определены размеры и форма эллиптических гелиоцентрических орбит, при которых возможен такой переход. Установлено, что движение малого тела в сфере Хилла в 11 сближениях сопровождается особенностями, основная из которых – кратные минимумы функции йовицентрического расстояния. Исследование указанных 20 сближений позволило ввести понятие временного гравитационного захвата малого тела в сферу Хилла. Анализ изменения постоянной Тиссерана в этих (20) сближениях наблюдаемых комет показал, что их движение было неустойчиво по Хиллу.

ВЕСЕЛОВСКИЙ И. С., МЯГКОВА И. Н., ЯКОВЧУК О. С. — 2012 г.

Выявлена и проанализирована зависимость от времени энергетических спектров I(E, t) протонов в области десятков мегаэлектронвольт по наблюдениям на ИСЗ GOES в период протонных возрастаний в 23-м цикле солнечной активности. Построена аппроксимация энергетических спектров степенными функциями и найдено большое разнообразие функций I(E, t) для исследованных событий. Какая-либо универсальная зависимость спектров от времени отсутствует, однако некоторые общие черты обнаруживаются для трех групп протонных событий, что позволяет приблизиться к их эмпирической классификации в будущем с использованием ряда безразмерных масштабных параметров. Свой вклад в формирование этих закономерностей вносят динамические процессы на Солнце, в гелиосфере и магнитосфере.

АВАНЕСОВ Г. А. — 2012 г.

ЛЬВОВ В. Н., ЦЕКМЕЙСТЕР С. Д. — 2012 г.

Приведено краткое описание пакета программ ЭПОС, созданного в Пулковской обсерватории и являющегося эффективным инструментом в работах по исследованию объектов Солнечной системы.

ЕМЕЛЬЯНЕНКО В. В. — 2012 г.

Согласно современным наблюдательным данным резонансное движение планет присуще многим экзопланетным системам. В данной работе изучен процесс формирования резонансных конфигураций в рамках единой модели миграции планет. Для наблюдаемых систем 24 Sex, HD 37124, HD 73526, HD 82943, HD 128311, HD 160691, Kepler 9, NN Ser, планеты которых движутся в резонансе 2 : 1, захват в этот резонанс реализуется в широком диапазоне параметров миграции как первого, так и второго типа. Найдены условия миграции, при которых могли образоваться системы HD 45364 и HD 200964, находящиеся в резонансах первого порядка 3 : 2 и 4 : 3 соответственно. Проведенное исследование для системы HD 200964 показало, что захват планет в резонансы первого порядка с отношениями периодов обращения внешней и внутренней планеты меньше чем 3 : 2 возможен только при больших скоростях миграции первого типа, когда масса хотя бы одной планеты была значительно меньше современных масс наблюдаемых планет-гигантов. Изучены процессы формирования систем HD 102272, HD 108874, HD 181433, HD 202206, планеты которых находятся в резонансах высоких порядков. Установлено, что захват в эти резонансы осуществим при очень медленной миграции второго типа, и рассмотрены возможные пределы для параметров миграции. В частности, найдено, что захват системы HD 108874 в резонанс 4 : 1 возможен только в том случае, если наклон плоскости движения планет к картинной плоскости значительно отличается от 90°, т.е. массы планет в несколько раз превышают минимальные значения. Установлено, что захват системы HD 202206 в резонанс 5 : 1 возможен при медленной миграции, но для объяснения большого наблюдаемого эксцентриситета внутренней планеты необходим другой механизм, например сильного гравитационного взаимодействия планет. Показана также возможная роль взаимодействия планет с остатками планетезимального диска в разрушении резонансных конфигураций на примере трехпланетной системы 47 UMa и дано объяснение наблюдаемых орбитальных особенностей этой системы.

АКИМОВ Л. А., БЕЛКИНА И. Л. — 2012 г.

получено, что запаздывание вариаций амплитуды КР рядов западной полусферы Солнца относительно восточных в среднем меньше, чем для рядов вспышек. Таким образом, если появление вспышек модулируется процессом КР в виде волны, распространяющейся по диску Солнца, то волна не является ретроградной. Обсуждаются различные объяснения природы КР, в том числе и гипотеза о волнах Россби. го поведения амплитуды КР индексов W, F10.7 и NХ показало, что квазипериодичность охватывает процессы, происходящие в активных областях (АО) на Солнце на разных высотах, практически одновременно. Для N получено, что запаздывание вариаций амплитуды КР рядов западной полусферы Солнца относительно восточных в среднем меньше, чем для рядов вспышек. Таким образом, если появление вспышек модулируется процессом КР в виде волны, распространяющейся по диску Солнца, то волна не является ретроградной. Обсуждаются различные объяснения природы КР, в том числе и гипотеза о волнах Россби.

ГЕКТИН Ю. М., СЕЛИВАНОВ А. С. — 2012 г.

ABPLANALP D., FERNANDES V.A., MAНАГАДЗЕ Г. Г., TULEJ M., WURZ P., ЧУМИКОВ A., ЯКОВЛЕВА M. — 2012 г.

Знание химического, элементного, и изотопного состава планетарных объектов позволяет исследовать их происхождение и эволюцию в пределах контекста нашей Солнечной системы. Для такого научного исследования решающим фактором являются посадочные зонды. Приборы, установленные на посадочной платформе, могут лучше ответить на ряд различных научных вопросов, чем приборы, находящиеся на орбите или на Земле. Исследование состава поверхности по результатам элементного, изотопного и химического анализов лучше всего осуществляется с помощью специально предназначенной для этого системы масс-спектрометров. Масс-спектрометры были частью оборудования в период предыдущих полетов на Луну, причем они успешно использовались для исследования атмосфер Марса, Венеры, Юпитера, Титана и при полетах к кометам. Необходимость применения усовершенствованных систем масс-спектрометров предсказывалась для многих полетов к планетам, которые в настоящее время планируются или осуществляются.

ВЕСЕЛОВСКИЙ И. С., ЛУКАШЕНКО А. Т. — 2012 г.

На основании полученных КА Ulysses экспериментальных результатов предложена модель для расчета магнитного поля в короне и гелиосфере в потенциальном приближении, представляющая собой модификацию модели потенциального поля-поверхности источника. В дополнение к фотосферной поверхности и поверхности источника в ней введена новая разграничивающая сферическая поверхность (“поверхность выравнивания”), на которой модуль радиальной составляющей магнитного поля полагается равным константе, а ее знак скачкообразно изменяющимся при переходе от одной полусферы к другой. Приводятся общие аналитические формулы для расчета потенциала и поля в рамках данной модели. Проведение расчетов подробно рассмотрено на примере дипольных и квадрупольных гармоник. Получены выражения для поверхностных токов. Обсуждаются результаты визуализации магнитного поля для случая аксиального диполя.

КАЙДАШ В. Г., ШКУРАТОВ Ю. Г. — 2012 г.

По данным съемки лунной поверхности, выполненной узкоугольной камерой космического аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), построены изображения, передающие распределение фазовых отношений мест посадки космических кораблей Аpollo-11 и -12, а также места падения станции Ranger-9. На полученных изображениях видны следы нарушения структуры лунного реголитового слоя, вызванные воздействием газовых струй; в месте падения станции Ranger-9 виден кратер размером около 15 м с лучевой системой, которая заметна слабо на яркостном изображении, но очень контрастна на изображении фазовых отношений. Характер фотометрической аномалии лучей этого кратера показывает, что они сформированы выбросами камней, создающих сложный рельеф, который порождает сильный теневой эффект. В то же время воздействие газовых струй ракетных двигателей сглаживает рельеф и приводит к появлению фотометрических аномалий другого знака. Оценка степени зрелости лунного реголита для мест посадки Аpollo-11 и -12 по данным спектральной съемки КА SELENE указывает на малую глубину воздействия ракетных двигателей на грунт; поверхность ударного кратера, образованного КА Ranger-9, содержит много незрелого грунта.

МИНГАЛЕВ И. В., ОРЛОВ К. Г., РОДИН А. В. — 2012 г.

Механизмы формирования общей циркуляции атмосферы Венеры исследуются при помощи численного моделирования в рамках полной системы уравнений газовой динамики c использованием релаксационного приближения для расчета нагрева/охлаждения атмосферы за счет поглощения/испускания электромагнитного излучения при слабой и при сильной суперротации атмосферы в начальный момент. Показано, что при достаточно больших скоростях нагрева атмосферы излучением на дневной стороне и достаточно больших скоростях выхолаживания на ночной стороне в атмосфере на высотах 40–70 км развивается термический прилив, энергия и импульс которого передаются зональной суперротации атмосферы. В результате взаимодействия суперротации и меридионального переноса воздушной массы через полярную область с дневной стороны планеты на ночную на высотах 40–70 км формируются приполюсные вихри вблизи утреннего терминатора.

МИТЧЕЛЛ ДОН П. — 2012 г.

Некоторые особенности передачи видеоизображений с КА Венера-13 объясняются как возможные артефакты телеметрической системы. Одна из особенностей может быть тенью, появившейся в результате изменения освещения.

ГЛАМАЗДА Д. В., ЗАХАРОВА П. Е., КУДРЯВЦЕВ С. О., КУЗНЕЦОВ Э. Д., ШАГАБУТДИНОВ А. И. — 2012 г.

Дано описание аппаратно-программного комплекса телескопа СБГ Коуровской астрономической обсерватории Уральского федерального университета. Приведены оценки парусности высокоорбитальных объектов по результатам позиционных наблюдений на телескопе СБГ. По результатам численного моделирования определены положения и размеры резонансных зон в зависимости от парусности объектов в случае резонансов низких порядков (1:1, 1:2, 1:3). Получены оценки вековых возмущений больших полуосей орбит, обусловленные эффектом Пойнтинга–Робертсона, в окрестностях зон резонансов низких порядков при различных значениях парусности.

ЖЕЛЕЗНОВ Н. Б., КОЧЕТОВА О. М., ЧЕРНЕТЕНКО Ю. А., ШОР В. А. — 2012 г.

В октябре 2009 г. был опубликован новый массив оптических наблюдений потенциально опасного астероида Апофис, существенно расширяющий интервал наблюдений и их общее число. В данной статье сопоставляются результаты уточнения орбиты Апофиса с учетом новых наблюдений, выполненные в ЛРД (США), Пизанском университете (Италия) и в ИПА РАН. Новые орбиты ведут к значительному уменьшению вероятности столкновения Апофиса с Землей в 2036 г. В результате обработки наблюдений большого числа астероидов, сближающихся с Землей, и астероидов главного пояса, размером менее 40 км, имеющих большое число оптических и во многих случаях радарных наблюдений в разных оппозициях, одним из авторов данной статьи было выявлено влияние на их движение дополнительного ускорения, которое может быть представлено трансверсальной компонентой А2 в орбитальной системе координат. Наличие данного ускорения может интерпретироваться как эффект Ярковского. Статистические свойства распределения А2 для астероидов, у которых оно определено достаточно надежно, свидетельствуют в пользу такой интерпретации. Абсолютная величина дополнительного ускорения для тел размером с Апофис укладывается в пределы 0 10-13 а. е./сут2. В данной работе выполнены расчеты вероятности столкновения Апофиса с Землей в 2036 г. при различных значениях трансверсальной составляющей дополнительного ускорения A2. По найденным точкам построен график зависимости вероятности столкновения от величины A2. При A2 = 8.748 ? 10-14 а. е./сут2 (и нулевых значениях радиальной A1 и нормальной A3 составляющих) номинальное решение для орбиты Апофиса проходит 13 апреля 2029 г. всего лишь в 90 м от середины “замочной скважины” шириной в 600 м, которая ведет к столкновению Апофиса с Землей в 2036 г. Поскольку эллипс рассеяния на плоскости цели в 2029 г. значительно перекрывает замочную скважину, то вероятность столкновения при данном значении дополнительного ускорения оказывается равной 0.0022. Данный результат был проверен методом Монте-Карло. Выполнение 10 000 испытаний случайных наборов элементов орбит, найденных с учетом корреляции между элементами, показало, что в 22 случаях эти элементы приводили к столкновению виртуальных астероидов с Землей в 2036 г. Построен график зависимости вероятности столкновения в 2036 г. от величины А2.

МЯГКОВ Н. Н. — 2012 г.

Сделана оценка возможности кластеризации микрочастиц мусора на околоземной круговой и эллиптической орбитах вследствие изменения аэродинамического сопротивления, вызванного квазипериодическим изменением плотности атмосферы вдоль орбиты. Оценки показывают, что коллективное поведение частиц успевает заметно проявиться на сильно вытянутых эллиптических орбитах, где относительное изменение плотности атмосферы вдоль орбиты и характерное время жизни частиц больше. Однако в этом случае предельные распределения частиц не реализуются: кластеры формируются и распадаются несколько раз в течение времени жизни частиц на орбите.

ИЗАКОВ М. Н. — 2012 г.

В статье приведены высотные профили параметров турбулентности, рассчитанные для средних по планете условий по экспериментальным данным о турбулентных пульсациях температуры и скорости ветра. Использованы уточненные формулы, в которых учтено отличие атмосферного газа Венеры от идеального и большое различие его теплоемкости на разных высотах. Обычная формула для потенциальной температуры, хорошо работающая при описании атмосфер Земли и Марса, для атмосферы Венеры неприменима. Показано, что широко распространенное мнение об отсутствии турбулентности в атмосфере Венеры основано на завышенных оценках динамического числа Ричардсона, полученных по сглаженным профилям скоростей ветра, тогда как его реальные значения меньше единицы, благодаря большим градиентам скорости ветра, создаваемым волнами плавучести. Указано на необходимость и возможность использования параметров турбулентности, рассчитанных по экспериментальным данным, для усовершенствования моделей глобальной циркуляции атмосферы Венеры.

ШЕМАТОВИЧ В. И. — 2012 г.

В последние годы отмечается бурное развитие новой области исследования космического пространства – астрохимии, изучающей химическую эволюцию и химическое разнообразие межзвездного вещества. Молекулы дают уникальную информацию о физических условиях в межзвездной среде и, в частности, в областях звездообразования через наблюдения спектров вещества в газовой и пылевой фракциях во вращательных и колебательных переходах межзвездных молекул. Более того, понимание химии молекул может сказать многое о времени жизни и истории наблюдаемых объектов. Однако такое понимание требует детального химического знания газофазных реакций и химических процессов на поверхностях межзвездных пылевых частиц, протекающих часто в весьма специфических условиях, резко отличающихся от условий для химических реакций в лабораториях. Отметим, что интересы химиков и астрономов в этой новой области различаются – если первые преимущественно интересуются ростом химического разнообразия во Вселенной, то интерес астрономов связан с использованием молекул как проб физических процессов.

БУРЛАКОВ А. В., РОДИН А. В. — 2012 г.

В статье представлена одномерная численная модель микрофизических процессов в марсианских облаках водяного льда с разрешенным на сетке двухмоментным распределением по размерам, учитывающая седиментацию и турбулентную диффузию. Частицы пыли, взвешенной в атмосфере Марса, играют в модели роль ядер конденсации. На основе переменных температурных профилей, рассчитанных при помощи модели общей циркуляции атмосферы Марса, получен суточный цикл конденсационных процессов в атмосфере. Характерный размер ледяных частиц составляет 1–2 мкм в нижней части облачного слоя и 0.2–0.3 мкм – на высотах 50–60 км, что хорошо согласуется с данными эксперимента по солнечному просвечиванию в ближнем ИК-диапазоне СПИКАМ на КА Mars Express. В приповерхностном инверсном слое при определенных значениях параметров формируются туманы. В работе исследована зависимость конденсационных процессов и макроскопических параметров облачного слоя от микрофизических свойств аэрозолей, в частности, от угла смачивания ядер конденсации, с учетом новых экспериментальных данных об адсорбционных свойствах минералов при низких температурах.

КУЗНЕЦОВ В. Б. — 2012 г.

В данной работе представлена модификация метода Лапласа для определения предварительной орбиты тела, движущегося в плоскости эклиптики. Показано, что по трем близким положениям на небесной сфере можно определить параболическую орбиту в тех случаях, когда классический метод Лапласа непригоден. Проведена численная оценка числа возможных решений, показано их пространственное распределение в зависимости от начальных условий. Приведен пример определения орбиты кометы Лулинь 2007 N3.

АНДРЕЕВ М. В., АФАНАСЬЕВ В. Л., БАРАНСКИЙ А. Р., ИВАНОВА А. В., КОРСУН П. П., ПОНОМАРЕНКО В. А. — 2012 г.

В работе представлен анализ результатов фотометрических наблюдений кометы 29P/Швассмана-Вахмана 1, которая показывает значительную активность на гелиоцентрических расстояниях больше 5 а. е., т.е. вне зоны сублимации водяного льда. ПЗС-изображения кометы получены в широкополосных фильтрах R на 6-м телескопе САО РАН и 2-м телескопе Zeiss-2000 обсерватории Пик Терскол. Обработка изображений с помощью специальных цифровых фильтров позволила выделить активные структуры (джеты) в пылевой коме кометы. Методом кросс-корреляции определен период вращения ядра кометы 12.1 ± 1.2 дня и 11.7 ± 1.5 дня для периодов наблюдений кометы в декабре 2008 г. и феврале 2009 г. соответственно. Обсуждаются возможные причины различий периодов вращения ядра кометы, полученных разными авторами.