Ермаков В.Н., Зеленый Л.М., Вайсберг О.Л., Семенцов Е.А., Дубинин Э.М., Connerney J.E.P., Шувалов С.Д. «Первичный анализ потоков ионов в хвосте Марса по данным одновременных измерений на спутниках Mars Express и Maven» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 367-375 (2017)

Одновременная работа двух спутников Марса, оснащенных приборами для исследования плазменной обстановки в его окрестностях, европейского спутника Mars Express и американского спутника MAVEN, позволяет впервые с достаточной степенью доверия исследовать влияние характеристик межпланетной среды на магнитосферу Марса и атмосферные потери, индуцированные солнечным ветром. В работе анализируются данные измерений потерь тяжелых атмосферных ионов на спутнике Mars Express в сопоставлении с измерениями солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на спутнике MAVEN. Основное внимание уделено вопросам структуры потоков убегающих атмосферных ионов и влиянию нестационарности потока солнечного ветра на величину убегающего потока.

Григоренко Е.Е., Шувалов С.Д., Малова Х.В., Попов В.Ю., Ермаков В.Н., Дубинин Э., Зеленый Л.М. «Структура токовых слоев в области ближнего хвоста магнитосферы Марса по наблюдениям спутника Maven» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 376-391 (2017)

В течение последних 15 лет токовые слои (ТС) были интенсивно исследованы в хвосте земной магнитосферы, в плазме которого доминирующей ионной компонентой являются протоны. Напротив, в хвосте магнитосферы Марса преобладающими компонентами ионной популяции, как правило, являются тяжелые ионы O+ и O₂+, а доля легких ионов – протонов – может быть незначительной. В этой связи представляет интерес исследование пространственной структуры и плазменных характеристик в таких "кислородных" ТС. В настоящее время на марсианской орбите работает космический аппарат (КА) MAVEN с уникальным набором научной аппаратуры, позволяющей проводить измерения магнитного поля и трехмерных функций распределения различных ионных компонент и электронов с высоким временным разрешением. В данной работе представлен анализ девяти интервалов наблюдений на КА MAVEN ТС в области ближнего хвоста магнитосферы Марса на расстояниях от планеты 1.5–1R_M, где R_M – радиус Марса. Выполнен анализ пространственной структуры ТС и получены оценки толщины слоя в зависимости от магнитной структуры слоя и относительных концентраций легких и тяжелых ионов. Показано, что аналогично ТС в земной магнитосфере, толщина и сложность структуры ТС в магнитосфере Марса (наличие вложенных и/или периферийных токовых структур) зависит от магнитной конфигурации слоя, которая, в свою очередь определяет долю неадиабатических частиц в слое.

Шематович В.И., Бисикало Д.В., Жерар Ж.К., Хубер Б. «Изменения в атмосфере Марса индуцированные авроральным высыпанием электронов» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 392-403 (2017)

Исследованы характерные авроральные события в атмосфере Марса, такие как открытые в наблюдениях c УФ-спектрометрами на борту КА ESA Mars Express и КА NASA MAVEN дискретные и диффузные авроральные свечения. В расчетах при помощи кинетической модели Монте-Карло переноса электронов получены функции распределения авроральных электронов по кинетической энергии и энергетические спектры восходящего и нисходящего потоков электронов. Данные характеристики потоков авроральных электронов позволяют рассчитать как вызываемые высыпанием изменения в атмосфере, так и наблюдаемые проявления авроральных событий на Марсе, в частности, интенсивности дискретных и диффузных авроральных свечений в УФ- и видимом диапазонах длин волн (Soret и др., 2016; Bisikalo и др., 2017; Gdrard и др., 2017). Для названных условий авроральных событий выполнен анализ и получены оценки вклада потоков высыпающихся электронов в нагрев и ионизацию атмосферы Марса. В численных расчетах показано, что в случае дискретных авроральных событий влияние остаточного магнитного поля планетной коры приводит к значительному росту восходящих потоков электронов, что вызывает снижение скоростей нагрева и ионизации атмосферного газа по сравнению с расчетами без учета остаточного магнитного поля. Показано, что перечисленные выше факторы влияния процессов высыпания авроральных электронов необходимо учитывать как в фотохимических моделях атмосферы Марса, так и при интерпретации наблюдений химического состава и его вариаций при помощи инструмента ACS на борту КА ExoMars.

Огибалов В.П., Швед Г.М. «Усовершенствованная модель переноса излучения при нарушении ЛТР в БИК-полосах молекул СО₂ и СО в дневной атмосфере Марса. 2. Населенность колебательных состояний молекул» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 404-416 (2017)

Излучение атмосферы Марса в ближнем инфракрасном (БИК) диапазоне длин волн в полосах СО₂ на 4.3, 2.7, 2.0, 1.6, 1.4, 1.3, 1.2 и 1.05 мкм и в полосе CO на 4.7, 2.3, 1.6 и 1.2 мкм в основном создается в условиях нарушения локального термодинамического равновесия (НЛТР) для колебательных состояний молекул, переходы из которых формируют указанные полосы. В статье представлены результаты моделирования населенности этих состояний при НЛТР для дневных условий. В холодной высокоширотной тропосфере НЛТР происходит значительно ниже, чем для типичных температурных условий в тропосфере. Пренебрежение отражением БИК-излучения от поверхности может существенно занизить населенность высоких колебательных состояний, по крайней мере, в некотором слое нижней атмосферы. Но неупругие столкновения молекул СО₂ и СО с атомами О на значения населенностей существенно не влияют. На населенность колебательных состояний, переходы из которых формируют БИК полосы, также практически не влияют возможные большие значения констант скорости столкновительного тушения колебательных состояний выше состояния СО₂. Однако к очень большим погрешностям в оценках населенности колебательных состояний молекулы СО₂ (но не молекулы СО!) может приводить существующая неопределенность в значениях констант скорости обмена молекул СО₂ квантом энергии, принадлежащим валентному асимметричному колебанию молекулы. Для этого межмолекулярного обмена предложена рекомендация, как можно ограничить степень колебательного возбуждения молекулы, являющейся партнером по столкновению, и сохранить при этом достаточно высокую точность оценки населенностей.

Захаров А.В., Эйсмонт Н.А., Готлиб В.М., Смирнов В.М., Юшкова О.В., Марчук В.Н. «Радиозондирование в планируемой миссии к Фобосу» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 417-431 (2017)

ассмотрена возможность изучения внутренней структуры Фобоса радиометодами. Необходимость этих исследований связана с решением проблемы происхождения спутников Марса. Одним из наиболее эффективных методов изучения внутренней структуры малых тел и, в частности Фобоса, является радиозондирование. Планируемый в соответствии с Федеральной космической программой России на 2016–2025 гг. новый проект Бумеранг в рамках программы Экспедиция-М по исследованию Фобоса и доставке на Землю образцов грунта с его поверхности, а также особенности баллистического сценария такой экспедиции, дают уникальную возможность обеспечить радиопросвечивание этого тела для выявления особенностей внутреннего строения Фобоса и решения ключевой проблемы происхождения этого тела. В статье рассмотрены модельные характеристики внутреннего строения Фобоса, баллистические условия зондирования, анализируется оптимальный частотный диапазон зондирования, приведены основные параметры прибора, необходимого для осуществления эксперимента. Обсуждаются значение предлагаемых исследований и возможности их реализации.

Черницов А.М., Тамаров В.А., Баранников Е.А. «Построение доверительных областей в задаче определения орбит астероидов» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 432-440 (2017)

Рассмотрен ряд показателей, необходимых для оценивания точности построения доверительных областей в задаче определения астероидных орбит. Наличие грубых и достаточно больших систематических ошибок в ряде наблюдений астероидов приводит к увеличению размеров доверительных областей и их заметному смещению в пространстве определяемых параметров. Предложены и исследованы показатели, позволяющие совместно с анализом невязок (О–С) оценивать эффективность отбраковки наблюдений, содержащих грубые и систематические ошибки. Выполнено тестирование эффективности разработанных показателей с использованием модельных наблюдений. Наблюдения моделируются по заданным нами параметрам, которые считаются истинными. Показано, как влияет на результаты отбраковки величина систематических ошибок и количество наблюдений с этими ошибками. Все расчеты выполнены в рамках кеплеровской модели движения астероида.

Ипатов С.И. «Формирование орбит меньших компонент в обнаруженных двойных объектах транснептунового пояса» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 441-449 (2017)

Изучены зависимости наклонений орбит меньших компонент в обнаруженных двойных транснептуновых объектах от расстояния между большей и меньшей компонентами, от эксцентриситета орбиты меньшей компоненты вокруг большей компоненты, от отношения диаметров меньшей и большей компонент, а также от элементов гелиоцентрической орбиты двойного объекта. Предложены объяснения этих зависимостей в рамках модели формирования спутниковой системы, рассматривающей столкновение двух разреженных сгущений, состоявших из пыли и/или объектов диаметром до метра. В этой модели считается, что спутниковая система формировалась при сжатии сгущения, образовавшегося при таком столкновении. Модель формирования спутниковой системы, рассматривающая столкновение двух сгущений, находится в соответствии с наблюдениями, согласно которым около 40% двойных объектов, обнаруженных в транснептуновом поясе, имеют отрицательный угловой момент относительно их центров масс.

Ma L., Yin Zh. «Possible solar modulation of pacific decadal oscillation» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 450 (2017)

The Pacific Decadal Oscillation (PDO) is an El Nino-like pattern of Pacific climate variability, oscillating between its warm and cool phase about every 20–30 years as defined by oceanic temperature anomalies in the northeast and tropical Pacific Ocean. In this work, the authors investigate the possible connection between the PDO and solar activity by means of wavelet technique. The study shows obvious fluctuation characteristics in the PDO series. The modulation action from solar activity plays an important role in the oscillation of the Pacific, and there is a possible association existing in the PDO and solar activity on decade time scales.

Ксанфомалити Л.В., Тавров А.В. «Наследие миссии Kepler – особый объект KIC 8462852. критика кометной гипотезы» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 451-465 (2017)

Рассматриваются парадоксальные свойства объекта KIC 8462852, найденного в ходе миссии Kepler. Показано, что предположения о природе объекта, как рое кометных тел, обломках катастрофического соударения астероидов или экзопланете KIC 8462852b, встречаются с серьезными трудностями и даже противоречат законам Кеплера, если затмевающий объект рассматривать как физическое тело, обращающееся вокруг центральной звезды. Гипотетическая орбита KIC 8462852b не отвечает также представлениям о сфере Дайсона по энергетическим и другим требованиям. В работе использованы материалы статьи (Boyajian и др., 2015), а также последующих публикаций, развивающих тему.

Попова Е.А. «О динамике экзопланетной системы Kepler-413» Астрономический вестник, 51, № 5, с. 466-470 (2017)

Исследована устойчивость движения циркумбинарной экзопланеты Kepler-413b. Анализ проведен в рамках плоской ограниченной задачи трех тел. На плоскости начальных условий "перицентрическое расстояние – эксцентриситет" путем массового вычисления показателей Ляпунова построена диаграмма устойчивости. Согласно диаграмме, планета Kepler-413b располагается в устойчивой резонансной ячейке, ограниченной резонансами средних движений 6:1 и 7:1 с центральной двойной, что согласуется с выводами Kostov и др. (2014), полученными путем вычисления параметра MEGNO. Показано, что значения критической большой полуоси, полученные по эмпирической формуле Holman и Wiegert (1999) и непосредственно из диаграммы устойчивости, практически совпадают; при низких и умеренных эксцентриситетах орбиты планеты наблюдается хорошее согласие расположения вычисленной границы зоны хаоса с границей, предсказываемой теорией Shevchenko (2015). В случае, если бы рассматриваемая планета находилась в зоне неустойчивости, характерное ляпуновское время для нее составило бы лишь ∼1 года. В согласии с выводами Kostov и др. (2014) показано, что планета Kepler-413b находится вне зоны обитаемости системы.