Мельников А.В., Шевченко И.И. «Вращательная динамика и эволюция спутников планет солнечной и экзопланетных систем» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 3-26 (2022)

Рассмотрены основные режимы вращения, имеющие место у спутников планет Солнечной системы, спутников транснептуновых объектов и возможных спутников планет у других звезд. Отражены как выводы классических теоретических исследований наблюдаемой вращательной динамики спутников и ее долговременной динамической приливной эволюции, так и современные результаты. Основное внимание уделено синхронному с движением по орбите режиму вращения спутника, наблюдаемому у всех крупных (радиус фигуры более ∼500 км) спутников планет. Рассмотрены малые иррегулярные спутники планет (радиус фигуры менее ∼300 км) с существенно более быстрым, чем синхронное, регулярным вращением. Детально рассмотрен режим хаотического вращения (кувыркания), наблюдаемый у седьмого спутника Сатурна – Гипериона. Обсуждена возможность хаотического вращения других малых спутников. Представлены результаты и перспективы исследований вращательной динамики спутников экзопланет.

Шапошников Д.С., Медведев А.С., Родин А.В. «Моделирование фотодиссоциации водяного пара в сезон пылевых бурь на Марсе» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 27-35 (2022)

С помощью трехмерной численной модели общей циркуляции атмосферы Марса MAOAM (Martian Atmosphere: Observation and Modeling), также известной как MPI-MGCM (Max Planck Institute Martian general circulation model), проведено моделирование гидрологического цикла планеты в сезон пылевых бурь 28 и 34 марсианского года (MY28 и MY34). Проведена количественная оценка фотодиссоциации водяного пара под воздействием солнечного излучения на длине волны Лайман-альфа. Результаты моделирования сравниваются с отдельными профилями, полученными со спектрометром Atmospheric Chemistry Suite (ACS), установленным на КА ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). Модель MAOAM имеет спектральное динамическое ядро и успешно предсказывает температурный режим Марса за счет использования физических параметризаций, характерных как для земных моделей, так и для марсианских. Гидродинамический блок модели включает схему переноса, микрофизику водяного пара и льда, гетерогенную нуклеацию, седиментацию, фотодиссоциацию и обмен воды с поверхностью. Исследования показывают влияние пылевых бурь как на общее содержание водяного пара в атмосфере, так и на его вертикальное распределение. Более интенсивная накачка водяного пара в верхнюю атмосферу во время пылевых бурь обеспечивает более интенсивную фотодиссоциацию водяного пара (в отдельные сезоны до 6.5 тонн в секунду суммарно во всей атмосфере). Самая сильная фотодиссоциация наблюдается на высотах от 50 до 80 км для MY34 и от 70 до 80 км для MY28. Диссоциировавший водяной пар затем потенциально может стать источником диссипации водорода в космос с последующим уменьшением массы воды на планете.

Авдюшев В.А. «Коллокационный интегратор Lobbie в задачах орбитальной динамики» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 36-46 (2022)

Исследуется эффективность нового коллокационного интегратора Lobbie, представленного в работе (Авдюшев, 2020), в сопоставлении с другими широко используемыми на практике интеграторами, а именно с коллокационным Рунге–Кутты, экстраполяционным Грэгга–Булирша–Штера, многошаговым Адамса–Мультона–Башфорта, а также с хорошо известным в небесной механике интегратором Эверхарта. Интеграторы тестируются в задачах орбитальной динамики. В частности, сравнительный анализ эффективности показывает, что при моделировании сложного орбитального движения (сильноэллиптического или с гравитационными маневрами), Lobbie превосходит по быстродействию другие интеграторы (кроме Эверхарта) в несколько раз, тогда как по точности – на несколько порядков. Корректное сравнение эффективности интегратора Эверхарта и Lobbie не представляется возможным, поскольку они не имеют общих порядков: у первого на разбиениях Радау только нечетные порядки, тогда как у последнего на разбиениях Лобатто только четные. Тем не менее, если сравнивать эффективность интеграторов смежных порядков, то в сильноэллиптическом случае интегратор Эверхарта (с более высоким порядком) уступает Lobbie по точности на один порядок. Достоинством Lobbie является также то, что он позволяет решать смешанные системы дифференциальных уравнений второго и первого порядков, которые, например, применяются в небесной механике для исследования динамического хаоса, а также для линеаризации, регуляризации и стабилизации уравнений движения. Чтобы воспользоваться интегратором Эверхарта для решения таких систем необходимо все уравнения второго порядка приводить к первому. Однако применительно к системам уравнений первого порядка эффективность интегратора Эверхарта становится заметно хуже.

Колесниченко А.В. «Модифицированные в рамках негауссовской каппа-статистики интегральные теоремы равновесия Чандрасекхара для сферически симметричного облака протозвезды» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 47-58 (2022)

В рамках неэкстенсивной каппа-статистики Каниадакиса получено обобщение интегральных теорем равновесия Чандрасекхара для вещества и черного излучения в протозвездном гравитирующем сферически симметричном облаке. С этой целью используются элементы деформированной термодинамики для идеального газа, деформированное каноническое распределение Гиббса, а также эффективная гравитационная постоянная, вычисленная в формализме Верлинде. При этом параметр деформации κ измеряет так называемую степень неэкстенсивности облачной системы. Кроме этого, обсуждаются в контексте статистики Каниадакиса модифицированные термодинамические свойства излучения черного тела, в частности, κ-аналог закона Стефана для энергии излучения и обобщенные выражения для энтропии, теплоемкости и давления излучения. Представленный в работе способ объединения указанных аномальных физических процессов обеспечивает альтернативу известных интегральных теорем Чандрасекхара, полученных для сферически-симметричных газовых конфигураций, находящихся в состоянии гидростатического равновесия, и восстанавливает все стандартные выражения в пределе κ→>0. Развитый в работе подход может быть использован при конструировании новых моделей эволюции неэкстенсивных протозвездных объектов и звезд.

Соколова М.Г., Усанин В.С. «Метеорный комплекс δ-Канкриды» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 59-67 (2022)

В рамках исследования связей метеорного потока δ-Канкриды (DCA), состоящего из северной (NCC) и южной (SCC) ветвей, с кометно-астероидным комплексом изучена структура потока с привлечением визуальных и телевизионных наблюдений. По визуальным наблюдениям получено, что для метеоров с минимальной регистрируемой звездной величиной +3^m и ярче максимум активности ZHR=8.6±1.8 наблюдается на долготе Солнца 298.5°±1.2°, при этом параметр r функции светимости за период действия потока изменяется в интервале значений 1.5–2.0. Для метеоров слабее +3^m момент максимума наступает на 1.4° позднее, чем для более ярких метеоров. Для орбит метеоров ветвей NCC и SCC, полученных по телевизионным наблюдениям, также выявлена зависимость значений больших полуосей и эксцентриситетов от массы метеороидов. Время разделения орбит метеоров δ-Канкрид в интервале звездных величин метеоров от +0 до +3^m вследствие действия негравитационного эффекта Пойнтинга–Робертсона составляет для южной SCC ветви 22–26 тыс. лет, для северной NCC ветви 24–29 тыс. лет.

Девяткин А.В., Львов В.Н., Цекмейстер С.Д. «Особые группы потенциально опасных астероидов» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 56, № 1, с. 68-72 (2022)

Определены группы астероидов, которые могут иметь сближения с двумя и более планетами. Показано, что в фазовом пространстве элементов орбит существуют области, в которых длительное время могут находиться астероиды, потенциально опасные одновременно для всех внутренних планет Солнечной системы. Необходимо дальнейшее изучение таких объектов, в том числе получение новых наблюдений.