Визначення параметрів вертикальної структури аерозольної складової атмосфер планет-гігантів
Властивості хімічного складу атмосфер планет-гігантів. Дослідження вертикальної структури атмосфери. Розрахунок оптичних характеристик газово-аерозольного середовища. Переваги методів досліджень планетних атмосфер за допомогою космічних апаратів.
| Рубрика | Астрономия и космонавтика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.07.2015 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Thesis for PhD degree by the specialty 01.03.03 - Heliophysics and physics of the Solar System. - The Main Astronomical Observatory of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2011.
The methods for determination of spectrophotometric characteristics of radiation diffuse reflected by a semi-infinite planetary atmospheres was been investigated. The computer programs complex aimed for calculation of light characteristics in case of diffuse reflection by homogeneous semi-infinite gas-aerosol atmosphere at the wide range of optical parameters has been created. The light spectrum properties for a case of diffuse reflection by optical thick cloudy layer was been studied. It was been founded the essential dependence for values of effective optical depth of absorption line formation because of changing the dispersion indicatrix of aerosol particles as well as a changing of particles concentration in this layer. A lot of numerical calculations and analysis of experimental measurements data were carried out for the impact place of K-fragment of the Shoemaker-Levi 9 comet at the Jupiter's atmosphere and for the integral disks of Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune. The analysis method is based on estimation of relative changes the effective optical depth of cloudy layer it forms the intensity of diffuse reflected radiation. It was shown that using method makes it possible to receive information about the relative vertical structure and methane relative concentration for cloudy layers of Giant planets. The traditional distant experimental data analysis can not give the mentioned results.
Key words: Giant planets, atmosphere, vertical structure, optical depth, aerosol.
Аннотация
Овсак А.С. Определение параметров вертикальной структуры аэрозольной составляющей атмосфер планет-гигантов. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.03 - Гелиофизика и физика Солнечной системы. - Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 2011.
Выполнено исследование методов определения спектрофотометрических характеристик света, диффузно отраженного полубесконечными планетными атмосферами. Основное внимание уделено изучению вертикальной структуры аэрозольных составляющих атмосфер планет-гигантов. Исследования этих структур в большинстве опубликованных работ выполнены путем сравнения наблюдательных данных об интенсивности молекулярных полос поглощения атмосферных газов с расчетами для различного количества разнесенных по высоте однородных аэрозольных слоев, количество и оптические свойства которых определялись исследователями субъективно. При этом априори предполагается отсутствие горизонтальной неоднородности исследуемой атмосферы.
Для уменьшения зависимости результатов анализа параметров исследуемой атмосферы от субъективного выбора модели ее вертикальной структуры и исключения возможного влияния существующих горизонтальных неоднородностей применен метод А. В. Мороженка определения степени отклонения вертикальной структуры от условия однородности для облачной атмосферы большой оптической толщины на основе ее спектрофотометрических наблюдений.
Создан компьютерный программный комплекс для выполнения расчетов характеристик излучения, диффузно отраженного однородной полубесконечной газово-аэрозольной средой. Рассчитаны зависимости значений эффективной оптической глубины, а также ее рассеивающей и поглощающей составляющих от оптических параметров среды. Обнаружена существенная зависимость вычисленных значений эффективной оптической глубины и ее рассеивающей составляющей от изменения формы индикатриссы рассеяния аэрозольних частиц, а также от их концентрации. При этом поглощающая составляющая эффективной оптической глубины относительно слабо зависит от указанных изменений.
Выполнено исследование данных спектрофотометрических измерений для атмосферы Юпитера в месте падения К-фрагмента кометы Шумейкера-Леви 9, а также для интегральных дисков Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
Анализ наблюдательных данных о месте падения К-фрагмента кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер и невозмущенной этим падением поверхности атмосферы показал:
- присутствие уровня с наибольшей объемной концентрацией аэрозоля и наличие высотной стратификации аэрозольных частиц в атмосфере Юпитера;
- разрушение глубокого облачного слоя атмосферы в области падения К-фрагмента, что выразилось в почти двукратном уменьшении объемного коэффициента рассеяния аэрозоля для глубин с давлением более 1 бар, при этом часть аэрозоля была поднята в более высокие слои атмосферы;
- коэффициент турбулентной диффузии в области падения фрагмента увеличился примерно вдвое по сравнению с фоном;
- возможность кометного происхождения стратосферного аэрозоля, зарегистрированного для высот с давлением в несколько миллибар.
Рассчитанный уровень скачка оптических свойств облачного слоя атмосферы Юпитера практически совпал с данными нефелометрического эксперимента на КА «Галилео».
Анализ наблюдательных данных о спектральных значениях геометрического альбедо интегральных дисков планет-гигантов в диапазоне волн 443-887 нм дал возможность:
- впервые определить ход зависимостей оптической толщины и объемного коэффициента рассеяния аэрозоля с глубиной в атмосферах Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна;
- уточнить зависимость относительной концентрации метана с глубиной в атмосферах Урана и Нептуна.
Полученные результаты показывают, что примененный метод, основанный на оценке значений эффективных оптических глубин формирования интенсивности диффузно отраженного атмосферой излучения, позволяет получать данные об относительных изменениях вертикальной структуры и относительной концентрации метана в облачных слоях атмосфер планет-гигантов, что принципиально невозможно получить при традиционном анализе дистанционных наблюдательных данных. Достоверность расчетов подтверждается совпадением результатов определения положения уровня максимальной плотности аэрозольного слоя в атмосфере Юпитера и данных нефелометрического эксперимента, проведенного на спускаемом зонде космического аппарата «Галилео».
Ключевые слова: планеты-гиганты, атмосфера, вертикальная структура, оптическая глубина, аэрозоль.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розмір, маса та елементний склад планет-гігантів: Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Газоподібна атмосфера планет, її перехід в ядро з рідкого та твердого металічного водню. Обертання навколо планет-гігантів супутників. Історія відкриття планет-гігантів.
презентация [1,5 M], добавлен 22.03.2012Полярное сияние — свечение верхних разреженных слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра. Происхождение люминисценций над поверхностью Земли и других планет Солнечной системы.
презентация [772,7 K], добавлен 02.06.2011Дослідження основних параметрів планет земної групи та планет-гігантів. Земля - найчарівніша планета Сонячної системи. Магнітне поле та екологічна система Землі. Причини зниження температури. Фізичні та хімічні характеристики,склад ґрунту та фази Місяця.
презентация [4,2 M], добавлен 28.11.2013Перші астрономічні відкриття стародавніх вчених. Початок космічної ери у 50-х роках ХХ ст.: запуск штучного супутника Землі, перша людина-космонавт, вихід у відкритий космос, висадка космонавтів на Луну, дослідження планет Венери, Меркурія, Юпітера.
презентация [2,1 M], добавлен 06.05.2014Загальні відомості про Венеру - планету Сонячної системи. Телескопічні спостереження Г. Галілея. Запуск космічних станцій для дослідження поверхні та хімічного аналізу складу атмосфери планети. Створення автоматичної міжпланетної станції "Венера-8".
презентация [10,3 M], добавлен 11.05.2014Спостереження за положеннями зірок та планет. Рух зореподібних планет, розташованих поблизу екліптики. "Петлі" на небі верхніх планет - Марса, Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна. Створення теорій руху планет: основні практичні аспекти небесної механіки.
реферат [123,3 K], добавлен 18.07.2010Способи визначення світимості, спектру, поверхневої температури, маси та хімічного складу зірок. Дослідження складу і властивостей міжзоряного газу і пилу. Значення газово-пилових комплексів в сучасній астрофізиці. Вивчення процесу народження зірок.
реферат [25,6 K], добавлен 04.10.2010Построение графика распределения официально известных планет. Определение точных расстояний до Плутона и заплутоновых планет. Формула вычисления скорости усадки Солнца. Зарождение планет Солнечной системы: Земли, Марса, Венеры, Меркурия и Вулкана.
статья [1,5 M], добавлен 23.03.2014Общая характеристика планет Солнечной системы как наиболее массивных тел, движущихся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца. Расположение планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Размеры и химический состав планет.
презентация [406,8 K], добавлен 04.02.2011Статистические закономерности экзопланет. Распределение по спектральным классам звёзд, металличности звёзд, массам планет, температурам планет, орбитальным периодам планет, эксцентриситетам орбит планет. Критерии для выбора звёзд, похожих на Солнце.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 05.04.2016Визначення поняття "супутник" як невеликого тіла, що обертається навколо планети під дією її тяжіння. Дослідження походження, розмірів супутників планет: Марса (Фобос, Деймос), Юпітера (Іо, Європа, Ганімеда, Каллісто), Сатурна, Урана, Нептуна та Плутона.
презентация [1,6 M], добавлен 11.04.2012Дослідження методів вивчення знань з астрономії. Наша Сонячна система, її склад, характеристика планет (Земля, Луна, Сатурн, Марс). Малі тіла, комети, супутники планет та зорі. Наукові гіпотези про походження Всесвіту та основні етапи його розвитку.
презентация [756,4 K], добавлен 07.04.2011Происхождение небесных тел и определение их возраста. Общие сведения о Солнечной системе и ее планетах. Особенности планет земной группы. Планеты, их спутники и пояс астероидов. Основные источники энергии в недрах планет. Характеристика планет-гигантов.
курсовая работа [75,3 K], добавлен 24.09.2011Состав Солнечной системы: Солнце, окруженное девятью планетами (одна из которых Земля), спутники планет, множество малых планет (или астероидов), метеоритов и комет, чьи появления непредсказуемы. Вращение вокруг Солнца планет, их спутников и астероидов.
презентация [901,6 K], добавлен 11.10.2011Строение и особенности планет солнечной системы, характеристика их происхождения. Возможные гипотезы происхождения планет. Расположение Солнца в галактике, его структура и состав. Краткая характеристика Меркурия, Венеры, Юпитера, Сатурна и др. планет.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.05.2019Анализ сочинения Коперника "Об обращении небесных сфер". Положения о шарообразности мира и Земли, вращении планет вокруг оси и обращении их вокруг Солнца. Вычисление видимых положений звезд, планет и Солнца на небесном своде, реального движения планет.
реферат [16,9 K], добавлен 11.11.2010Комети як найбільш ефектні тіла Сонячної системи, перша письмова згадка про їх появу. Вивчення поверхні Венери за допомогою посадкових апаратів, вивчення динаміки атмосфери за допомогою зондів. Політ через кому і плазмову оболонку комети Галлея.
презентация [375,6 K], добавлен 27.11.2010Понятие и отличительные особенности планет-гигантов, характеристика каждой из них и оценка значения в Галактике: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Физические характеристики данных планет: полярное сжатие, скорость вращения, объем, ускорение, площадь.
реферат [28,7 K], добавлен 14.05.2014Связь гравитационного поля и фигуры планет Солнечной системы, ее астрофизическое обоснование. Описание измерения коэффициента гравитационного потенциала для Земли с помощью метода лазерной локации. Анализ временного ряда, описывающего ее колебания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.02.2017Солнечная система в представлении Тихо Браге. Определение гелиоцентрических орбит планет по законам Иоганна Кеплера. Роль трудов астронома в изучении строения Вселенной. Квадраты сидерических периодов обращения двух планет. Изучение движения Марса.
презентация [282,0 K], добавлен 19.10.2014
