Solar System Research
ISSN (Print): 0320-930X
Media registration certificate: № 0110359 от 02.03.1993
Founders
- Russian Academy of Sciences
- Keldysh Institute of Applied Mathematics
Editor-in-Chief
- Marov Mihail Y., academician RAS, Doctor of Sc., Full Professor
Frequency / Access
6 issues per year / Subscription
Included in
White list (3rd level), Higher Attestation Commission List, RISC
Current Issue
Open Access
Access granted
Subscription Access
Vol 59, No 6 (2025)
Articles
PROSTRANSTVENNO-GENETIChESKIE SOOTNOShENIYa VULKANIChESKIKh KORON I KRUPNYKh VULKANOV VENERY
Abstract
Мы проанализировали регионы концентрации корон, являющихся источниками молодых лавовых полей и крупных вулканов Венеры, и установили следующее: 1) такие короны и вулканы представляют собой генетически не связанные структуры, которые пространственно разобщены во многих регионах планеты, а в некоторых регионах встречаются совместно или встречаются только короны или только вулканы; 2) короны, являющиеся источниками лавовых полей, связаны с региональными зонами растяжения – поясами борозд и/или рифтовыми зонами, а вулканы ассоциируются с этими зонами в меньшей степени; 3) сводовые короны концентрируются на поверхности Венеры в зонах рифтовой трещиноватости, преимущественно в регионах Ulfrun и Parga. Вероятно, такая ассоциация вулканических корон с рифтами объясняется реактивацией корон в поздний атлийский период геологической истории планеты; 4) крупные вулканы имеют более широкое распространение на поверхности Венеры, чем сводовые короны. Около половины вулканов концентрируются в регионах Ulfrun, Parga и Eistla. Их локализация не связана с региональными зонами растяжения; 5) выделенные регионы концентрации крупных вулканов и сводовых корон, являющихся источниками лавовых полей, маркируют области локализации молодого вулканизма Венеры (Ulfrun, Parga и Eistla).
Solar System Research. 2025;59(6):573–587
573–587
OTsENKA VOZDEYSTVIYa “METEORNYKh VZRYVOV” NA POVERKhNOST' VENERY
Abstract
Помимо кратеров на поверхности Венеры наблюдаются радиационно светлые и темные пятна-сплотчи, образование которых, как предполагается, вызвано воздействием ударной волны. Оценки, основанные на приближенных моделях торможения астероидов в атмосфере и точечных взрывах, обосновывают предположение о том, что темные пятна возникают в результате сильного разрушения (распыления) камней ударной волной вблизи эпицентра взрыва, при давлениях порядка 1–10 ГПа, а светлая внешняя часть сплотчей объясняется сдувом мелких частиц потоком воздуха со скоростями порядка 100 м/с на бóльших расстояниях. Проведенные в данной работе прямые расчеты фрагментации и торможения астероидов с размерами 0.6–1 км показали, что максимальные значения давления значительно ниже, чем необходимые для разрушения камней, и делается вывод о том, что более вероятным механизмом образования темных пятен является плавление поверхностного слоя тепловым излучением болида.
Solar System Research. 2025;59(6):588-598
588-598
FOTOKhIMIChESKOE RAVNOVESIE I URAVNENIE BALANSA OZONA V SLOE NOChNOGO GIDROKSILA NA MARSE
Abstract
Совместные измерения концентраций озона (O3) и эмиссий колебательно-возбужденного гидроксила (ОН*) позволяют определять концентрации атомарного кислорода (О) и водорода (Н), которые иначе сложно измерить напрямую. Этот метод применим только при выполнении условий фотохимического равновесия озона (ФРО). В данной работе впервые исследуется ФРО в ночной атмосфере Марса и его связь с эмиссиями ОН*. На основе численного моделирования, с использованием данных из Mars Climate Database (MCD), анализируются пространственно-временные распределения отклонений озона от равновесного состояния и отношения времени жизни озона при текущей и равновесной концентрациях. Приводится вывод двух основных критериев ФРО. Результаты показывают, что ФРО выполняется в широких областях (65–90 км) во второй половине марсианского года (Ls = 180°–360°), особенно в полярных и средних широтах. Однако области с наблюдаемыми концентрациями ОН* (IOH* ≥ 100 см−3) и выполняющимися критериями ФРО ограничены первой половиной года (Ls = 0–180°) и высотами 50–70 км. Это указывает на сложность применения метода восстановления концентраций О и Н по ОН* в марсианских условиях без дополнительной адаптации критериев равновесия. Поэтому мы проверяем критерий, выведенный из базовых принципов фотохимии земной мезосферы, мезопаузы и нижней термосферы. Исследование подчеркивает необходимость дальнейших наблюдений и уточнения моделей для корректной интерпретации химических процессов в атмосфере Марса.
Solar System Research. 2025;59(6):599–610
599–610
NEGIDROSTATIChESKIE NAPRYaZhENIYa NEDR MARSA BEZ UChETA DLINNOVOLNOVOY KOMPONENTY
Abstract
Проведен расчет негидростатических напряжений в недрах Марса без учета длинноволновой компоненты. Численное решение системы уравнений упругого равновесия для гравитирующей планеты проводилось на сетке с разрешением 1° × 1° по широте и долготе. В качестве граничных условий использовались данные о топографии и гравитационном поле планеты, начиная с седьмой гармоники. Большинство эпицентров мароотрясений расположено в зонах растяжений и достаточно больших касательных напряжений, возникающих в результате отклонения планеты от состояния гидростатического равновесия. Приведены направления главных осей напряжений и их соответствие простиранию геологических структур на поверхности планеты.
Solar System Research. 2025;59(6):611–620
611–620
GEOLOGIChESKOE STROENIE VERKhNEY ChASTI DOLINY NIRGAL, MARS
Abstract
Фотогеологический анализ территории верхней части долины Nirgal, расположенной в северо-западной части высокогорной равнины Noachis Terra, показал, что на данной территории было по крайней мере два эпизода флювиальной активности: ноахuйский, в результате которого сформировались каналы на склонах древнего вулкана, и гесперийский, во время которого образовались долины Her Desher и Nirgal и каналы на южном склоне северо-западного древнего поднятия. Близкие результаты определения абсолютного модельного возраста формирования русел и крупных кратеров могут свидетельствовать о том, что импактная деятельность в данном регионе была основной причиной эпизодических потеплений. Помимо этого, в раннеамазонийское время в районе исследования могла происходить гляциальная деятельность, которая сформировала область размыва возле долины Her Desher.
Solar System Research. 2025;59(6):621–630
621–630
OPREDELENIE FIZIChESKIKh MASS EKZOPLANET, NABLYuDAEMYKh METODOM IZMERENIYa LUChEVYKh SKOROSTEY: OBZOR METODOV I REShENIY, REZUL'TATY I NOVYE VOPROSY PO OPUBLIKOVANNYM DANNYM
Abstract
Приведен обзор научных публикаций, посвященных математической задаче перехода от распределений по минимальным массам экзопланет, обнаруженных методом лучевых скоростей, к их распределению по физическим массам. Описаны методы решения данной задачи, как аналитические, так и численные, проведено обсуждение полученных результатов. В заключение описаны еще не решенные проблемы, нуждающиеся в дальнейшей дискуссии.
Solar System Research. 2025;59(6):631–645
631–645
MODELI YaRKOSTI ZVEZDNOGO NEBA I EFFEKTIVNOST' POISKA EKZOPLANET METODOM MIKROLINZIROVANIYa
Abstract
Проведено сравнение эффективности обнаружения экзопланет при фотометрических наблюдениях звезд, которые в рассмотренные моменты времени испытывали события микролинзирования, с помощью тринадцати различных телескопов и при нескольких подходах к выбору наблюдаемых событий. При построении алгоритма оптимального выбора целей для таких наблюдений и сравнении таких эффективностей для нескольких телескопов мы рассматривали модели яркости звездного неба, удовлетворяющие данным наблюдений, выполненным в инфракрасном диапазоне в 2011 г. с помощью телескопа OGLE и телескопов сети RoboNet (FTS, FTN и LT), использующихся для поиска планет методом микролинзирования. Рассматриваемые модели яркости звездного неба могут использоваться для различных наблюдений (не только событий микролинзирования). Интервалы времени, в течение которых можно наблюдать события микролинзирования, определялись с учетом положений Солнца, Луны и других ограничений на наведение телескопа. Наш алгоритм позволяет определять доступные для наблюдений с помощью конкретного телескопа уже известные события микролинзирования и выбирать цели, для которых вероятность обнаружения экзопланет максимальна. Для наблюдений выбирались события, позволяющие максимизировать вероятность обнаружения экзопланет. Вероятность обнаружения экзопланеты обычно пропорциональна диаметру зеркала телескопа. Для поиска новых событий микролинзирования более эффективны телескопы с более широким полем зрения, такие как OGLE. Расположенные рядом телескопы обычно лучше использовать для наблюдений различных событий микролинзирования. Однако все такие телескопы часто лучше использовать для наблюдений одного и того же события в те относительно короткие интервалы времени, которые соответствуют пику яркости события.
Solar System Research. 2025;59(6):646–658
646–658
SPEKTRY EKZOPLANET, POKhOZhIKh NA ZEMLYu, S RAZLIChNYMI PERIODAMI OSEVYKh VRAShchENIY
Abstract
В настоящее время найдены планеты, подобные Земле, около других звезд. Нами исследовались спектры планет, подобных Земле, но с различными периодами осевого вращения. Используя модель общей циркуляции атмосферы ССМ3 и рассматривая циркуляцию атмосферы в течение двух лет, мы вычислили спектры излучения Земли и экзоземли, вращающихся с периодами 1 и 100 сут., соответственно. При вычислении спектров излучения атмосфер использовалась программа SBDART. Мы анализировали спектр восходящего излучения на высотах в 1 и 11 км при длине волны от 1 до 18 мкм, а также от 0.3 до 1 мкм. Для Земли и экзоземли получены следующие общие черты: 1) планеты имеют широкий интервал абсорбции CO2 около 14 мкм; 2) нет существенных различий для спектров излучения в разных местах около экватора (однако для некоторых областей, например, около полюсов, могут быть существенные различия в спектрах); 3) если интегрировать спектр по всему диску планеты, то разница в сигнале спектра, полученного при наблюдениях Земли/экзоземли с различных направлений, значительно снижается по сравнению с наблюдениями отдельных областей планет, но все же заметна разница в интегрированном сигнале спектра для Земли и экзоземли (например, эта разница заметна в случае спектра, полученного на высоте 11 км, при наблюдениях с Южного и Северного полюсов, но разница небольшая, если наблюдать весь диск с различных направлений экватора). Различия в спектрах экзопланет, отличающихся от Земли только периодом осевого вращения, сравнимы с различиями, связанными с изменением угла наблюдения планеты. Поэтому изучение спектра нельзя использовать для определения периода осевого вращения планеты, если угол наблюдения не известен. Максимальные отличия в спектрах экзопланет, подобных Земле, получены для длины волны ~5–10 мкм и ~13–16 мкм. Анализируя спектр с длиной волны около 9.4–10 мкм, мы можем определить, имеет ли атмосфера экзопланеты озон или нет. Локальный минимум при длине волны 9.4–10 мкм отсутствует на графиках восходящего излучения на высоте 11 км при отсутствии озона, но этот минимум имеется на графиках моделей с озоном. Так как озон важен для жизни, то полоса 9.4–10 мкм может быть важна для будущих наблюдений экзопланет, похожих на Землю.
Solar System Research. 2025;59(6):659–670
659–670
POSTROENIE NAChAL'NOY DOVERITEL'NOY OBLASTI VDALI OT INTERVALA NABLYuDAEMOSTI I OTsENIVANIE VEROYaTNOSTI STOLKNOVENIYa ASTEROIDOV S ZEMLEY
Abstract
Рассмотрен способ уменьшения нелинейности в задаче улучшения орбит астероидов, основанный на использовании переменных, учитывающих растяжение начальной доверительной области преимущественно вдоль траектории при значительном удалении начальной эпохи от интервала наблюдаемости. Показано, что в этом случае нелинейность обратной задачи проявляется лишь вдоль наибольшей оси доверительного эллипсоида, которая направлена практически вдоль траектории объекта, в то время как остальные оси не деформируются. Это позволяет ввести новые переменные, в которых одна (наибольшая) ось является криволинейной и аппроксимируется с помощью полиномов, а остальные оси остаются такими же, как в доверительном эллипсоиде. Доверительная область в новых переменных представляет собой эллипсоид, что позволяет заполнять ее облаком случайных точек по закону многомерного нормального распределения и, таким образом, значительно увеличивать их число. Кроме того, показано, что при значительном удалении начальной эпохи от интервала наблюдаемости координаты и скорости заметно коррелируют, что упрощает аппроксимацию облака точек с помощью эллипсоида. Способ применен при оценке вероятности столкновения с Землей (и Луной) потенциально опасных астероидов 2024 YR4, 2023 DO и 2018 CB в их предстоящем наиболее тесном сближении.
Solar System Research. 2025;59(6):671–680
671–680
NIZKOENERGETIChESKIE TRANZITNYE TRAEKTORII V OKRESTNOSTI TOChEK LIBRATsII
Abstract
Одним из подходов повышения эффективности межпланетных перелетов является использование низкоэнергетических траекторий с малым изменением энергии при совершении перелета (транзита) от одного массивного тела к другому. В работе рассматривается подход к проектированию транзитных траекторий, основанных на пролете вблизи точек либрации L1 и L2 с околонулевой скоростью, что соответствует минимально возможному изменению энергии на траектории. Для модели ограниченной круговой задачи трех тел эти траектории соответствуют движению по инвариантным многообразиям точек либрации. Моделирование движения по транзитным траекториям и оценка их характеристик (длительности временного захвата и доступных областей пространства) проводится в рамках круговой и эллиптической задачи трех тел. Выполнен анализ влияния соотношения масс двух массивных тел и эксцентриситета орбиты меньшего тела на характеристики низкоэнергетических транзитных траекторий в ограниченной эллиптической задаче трех тел. Рассмотрены примеры траекторий, перспективных для практического использования в рамках межпланетных миссий, в системе Земля—Луна и в системах Юпитера и Сатурна.
Solar System Research. 2025;59(6):681–697
681–697
REZONANSNYE VZAIMODEYSTVIYa VOLN PUANKARE V PRIBLIZhENII MELKOY VODY
Abstract
В работе развита слабонелинейная теория волн Пуанкаре. Невырожденность закона дисперсии волн Пуанкаре приводит к наличию резонансных взаимодействий в теории возмущений. Исследование дисперсионного соотношения волн Пуанкаре показало, что трехволновые взаимодействия отсутствуют в квадратичном нелинейном приближении. В работе выведено линейное уравнение огибающей. Качественное исследование закона дисперсии показало существование четырехволновых взаимодействий волн Пуанкаре. Выведены уравнения нелинейных взаимодействий четырех волн для амплитуд волн Пуанкаре. Получены уравнения Мэнли–Роу, определяющие распределение энергии и ее перенос между взаимодействующими волнами. Исследована нелинейная динамика взаимодействующих волн. Предсказан важный для геофизической гидродинамики эффект насыщения волн Пуанкаре. Получено аналитическое решение, описывающее эффект насыщения волн Пуанкаре во времени.
Solar System Research. 2025;59(6):698–709
698–709
TURBULENTNAYa MIKROPOLYaRNAYa ZhIDKOST' KAK SPLOShNAYa SREDA S VNUTRENNEY VIKhREVOY STRUKTUROY
Abstract
Рассматривается современный подход к термодинамическому моделированию развитых турбулентных течений микрополярной сжимаемой жидкости, базирующийся на применении формализма расширенной необратимой термодинамики. Описание турбулентного движения турбулентной жидкости проведено в рамках модели обобщенного континуума, состоящего из двух взаимосвязанных открытых подсистем – подсистемы осредненного движения и подсистемы турбулентного хаоса (связанной с мелкомасштабным вихревым движением жидкости). Это позволило с помощью обобщенного уравнения Гиббса и общего вида потока энтропии сконструировать эволюционную гиперболическую модель замыкания второго порядка, основанную на нелинейных конститутивных уравнениях переноса турбулентных потоков. Предложенная методология хорошо согласуются с идеей А. Н. Колмогорова о возможности представления псевдовектора угловой скорости в качестве внутреннего параметра для термодинамически открытой турбулентной системы, если масштаб дифференциальной сетки превышает размер мезовихрей. Именно это соображение позволило разработать континуальные уравнения турбулентности, которые отражают эффект внутреннего вращения турбулентных мезовихрей, а также случай турбулентной жидкости с анизотропией вихревого характера, которая соотносится с ненулевой антисимметричной частью тензора Рейнольдса. Полученные результаты могут быть использованы при изучении турбулентных движений микрополярных жидкостей в недрах звезд, планет-гигантов, а также в атмосфере Солнца и других космических телах.
Solar System Research. 2025;59(6):710-722
710-722