ТРЕХМЕРНАЯ ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСЫПАНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В ВЕРХНИЕ АТМОСФЕРЫ ЭКЗОПЛАНЕТ ТИПА ВЕНЕРЫ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлена трехмерная численная модель обтекания плазмой солнечного ветра планеты земного типа, не обладающей собственным магнитным полем. Модель основана на приближении многокомпонентной магнитной гидродинамики и учитывает процессы ионизации и рекомбинации. Валидация численной модели проведена на примере магнитосферы Венеры. Наша модель, в частности, позволяет рассчитать структуру и параметры высыпания электронов в ионосферу планеты. Разработанную модель предполагается использовать для исследования наблюдательных проявлений потенциального биомаркера NO в атмосферах экзопланет без собственного магнитного поля.

Об авторах

А. Г Жилкин

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российской академии наук Институт астрономии

Email: zhilkin@inasan.ru
Москва, Россия

В. И Шематович

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российской академии наук Институт астрономии

Москва, Россия

Г. Н Цуриков

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российской академии наук Институт астрономии

Москва, Россия

Д. В Бисикало

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российской академии наук Институт астрономии; Национальный центр физики и математики

Москва, Россия; Саров, Россия

Список литературы

  1. O.L. Vaisberg, J.G. Luhmann, and C.T. Russell, J. Geophys. Res. 95, 14841 (1990).
  2. C.T. Russell, J.G. Luhmann, and R.J. Strangeway, Planet. Space Sci. 54(13-14), 1482 (2006).
  3. A.F. Nagy, D. Winterhalter, K. Sauer, T.E. Cravens, et al., Space Sci. Rev. 111(1), 33 (2004).
  4. T.E. Moore and J.L. Horwitz, Rev. Geophys. 45(3), id. RG3002 (2007).
  5. R. Ramstad and S. Barabash, Space Sci. Rev. 217(2), id. 36 (2021).
  6. В.И. Шематович, И.Ф. Шайхисламов, А.Г. Жилкин, И.С. Саванов, Г.Н. Цуриков, Д.В. Бисикало, ФИЗМАТ 1, 33 (2023).
  7. Y. Futaana, G. Stenberg Wieser, S. Barabash, and J.G. Luhmann, Space Sci. Rev. 212(3-4), 1453 (2017).
  8. T.L. Zhang, M. Delva, W. Baumjohann, H.-U. Auster, et al., Nature 450(7170), 654 (2007).
  9. C. Martinecz, A. Boesswetter, M. Fränz, E. Roussos, et al., J. Geophys. Res. Planet 114(E9), id. E00B30 (2009).
  10. J.R. Spreiter and S.S. Stahara, J. Geophys. Res. 85, 7715 (1980).
  11. J.E. McGary and D.H. Pontius, J. Geophys. Res. 99(A2), 2289 (1994).
  12. S. Cable and R.S. Steinolfson, J. Geophys. Res. 100(A11), 21645 (1995).
  13. T. Tanaka and K. Murawski, J. Geophys. Res. 102(A9), 19805 (1997).
  14. T. Tanaka, Adv. Space Res. 26(10), 1577 (2000).
  15. E. Kallio, J.G. Luhmann, and J.G. Lyon, J. Geophys. Res. 103(A3), 4723 (1998).
  16. R. Bauske, A.F. Nagy, T.I. Gombosi, D.L. De Zeeuw, K.G. Powell, and J.G. Luhmann, J. Geophys. Res. 103(A10), 23625 (1998).
  17. N. Terada, H. Shinagawa, T. Tanaka, K. Murawski, and K. Terada, J. Geophys. Res. Space Physics 114(A9), id. A09208 (2009).
  18. Y.J. Ma, A.F. Nagy, C.T. Russell, R.J. Strangeway, H.Y. Wei, and G. Toth, J. Geophys. Res. Space Physics 118(1), 321 (2013).
  19. N. Terada, S. Machida, and H. Shinagawa, J. Geophys. Res. Space Physics 107(A12), id. 1471 (2002).
  20. N. Terada, H. Shinagawa, and S. Machida, Adv. Space Res. 33(2), 161 (2004).
  21. E. Kallio, R. Jarvinen, and P. Janhunen, Planet. Space Sci. 54(13-14), 1472 (2006).
  22. E. Kallio, T.L. Zhang, S. Barabash, R. Jarvinen, et al., Planet. Space Sci. 56(6), 796 (2008).
  23. A.P. Matthews, J. Comput. Phys. 112(1), 102 (1994).
  24. A.G. Zhilkin, D.V. Bisikalo, and V.I. Shematovich, Astron. Rep. 66(3), 245 (2022).
  25. D.V. Bisikalo, V.I. Shematovich, and B. Hubert, Universe 8(8), id. 437 (2022).
  26. V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, and G.N. Tsurikov, Atmosphere 14(7), id. 1092 (2023).
  27. V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, G.N. Tsurikov, and A.G. Zhilkin, Astron. Rep. 68 (2024), in print.
  28. G.N. Tsurikov and D.V. Bisikalo, Astron. Rep. 67(2), 125 (2023).
  29. G.N. Tsurikov and D.V. Bisikalo, Astron. Rep. 67(11), 1123 (2023).
  30. H. Lammer, L. Sproß, J.L. Grenfell, M. Scherf, L.Fossati, M. Lendl, and P.E. Cubillos, Astrobiology 19(7), 927 (2019).
  31. L. Sproß, M. Scherf, V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, and H. Lammer, Astron. Rep. 65(4) 275 (2021).
  32. V.S. Meadows and R.K. Barnes, in Handbook of Exoplanets, edited by H.J. Deeg and J.A. Belmonte (Springer Intern. Publ. AG, part of Springer Nature, 2018), id. 57.
  33. S.-S. Huang, Publ. Astron. Soc. Pacific 71(422), 421 (1959).
  34. J.F. Kasting, D.P. Whitmire, and R.T. Reynolds, Icarus 101(1), 108 (1993).
  35. A.A. Boyarchuk, B.M. Shustov, I.S. Savanov, M.E. Sachkov, et al., Astron. Rep. 60(1), 1 (2016).
  36. B.M. Shustov, M.E. Sachkov, S.G. Sichevsky, R.N. Arkhangelsky, et al., Solar System Res. 55(7), 677 (2021).
  37. C.A. Barth, D.N. Baker, K.D. Mankoff, and S.M. Bailey, Geophys. Res. Letters 28(8), 1463 (2001).
  38. C.A. Barth, K.D. Mankoff, S.M. Bailey, and S.C. Solomon, J. Geophys. Res. Space Physics 108(A1), id. 1027 (2003).
  39. J.C. Gerard and C.A. Barth, J. Geophys. Res. 82(4), 674 (1977).
  40. C.A. Barth, Planet. Space Sci. 40(2-3), 315 (1992).
  41. P.C. Cosby, J. Chemical Physics 98(12), 9544 (1993).
  42. C.W. Walter, P.C. Cosby, and H. Helm, J. Chemical Physics 99(5), 3553 (1993).
  43. V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, and J.C. Gérard, Geophys. Res. Letters 18(9), 1691 (1991).
  44. J.C. Gérard, V.I. Shematovich, and D.V. Bisikalo, Geophys. Res. Letters 18(9), 1695 (1991).
  45. V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, and J.C. Gérard, Ann. Geophysicae 10(10), 792 (1992).
  46. J.C. Gérard, V.I. Shematovich, and D.V. Bisikalo, The Upper Mesosphere and Lower Thermosphere: A Review of Experiment and Theory, edited by R.M. Johnson and T.L. Killeen (Washington, D.C., AGU); Geophys. Monograph Ser. 87, 235 (1995).
  47. J.C. Gérard, D.V. Bisikalo, V.I. Shematovich, and J.W. Duff, J. Geophys. Res. 102(A1), 285 (1997).
  48. C.A. Barth, S.M. Bailey, and S.C. Solomon, Geophys. Res. Letters 26(9), 1251 (1999).
  49. A.G. Zhilkin and D.V. Bisikalo, Universe 7(11), id. 422 (2021).
  50. J.G. Luhmann, Space Science Reviews 44(3-4), 241 (1986).
  51. J.-Y. Chaufray, J.-L. Bertaux, E. Quémerais, E. Villard, and F. Leblanc, Icarus 217(2), 767 (2012).
  52. J.-Y. Chaufray, J.-L. Bertaux, E. Quémerais, F. Leblanc, and S. Sulis, Icarus 262, 1 (2015).
  53. Б.Н. Гершман, Динамика ионосферной плазмы (М.: Наука, 1974).
  54. R.W. Schunk and A.F. Nagy, Ionospheres: physics, plasma physics, and chemistry (Cambridge Univ. Press, 2009).
  55. A. Garcia Muñoz, Planet. Space Sci. 55(10), 1426 (2007).
  56. А.Г. Жилкин, Ю.Г. Гладышева, В.И. Шематович, Д.В. Бисикало, Астрон. журн. 100(12), 1190 (2023).
  57. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред (М.: Физматлит, 2003).
  58. E.J. Weber and L.Davis, Jr., Astrophys. J. 148, 217 (1967).
  59. A.G. Zhilkin, Astron. Rep. 67(4), 307 (2023).
  60. Д.В. Бисикало, А.Г. Жилкин, А.А. Боярчук, Газодинамика тесных двойных звезд (М.: Физматлит, 2013).
  61. А.Г. Жилкин, А.В. Соболев, Д.В. Бисикало, М.М. Габдеев, Астрон. журн. 96(9), 748 (2019).
  62. I. Whittaker, G. Guymer, M. Grande, B. Pinter, et al., J. Geophys. Res. 115(A9), id.A09224 (2010).
  63. С.А. Романов, В.Н. Смирнов, О.Л. Вайсберг, Космич. исслед. 16(5), 746 (1978).
  64. J.A. Slavin, R.E. Holzer, J.R. Spreiter, and S.S. Stahara, J. Geophys. Res. 89(A5), 2708 (1984).
  65. C.T. Russell, E. Chou, J.G. Luhmann, P. Gazis, L.H. Brace, and W.R. Hoegy, J. Geophys. Res. 93(A6), 5461 (1988).
  66. N.M. Schneider, J.I. Deighan, S.K. Jain, A. Stiepen, et al., Science 350(6261), id. 0313 (2015).
  67. J.-C. Gérard, L. Soret, V.I. Shematovich, D.V. Bisikalo, and S.W. Bougher, Icarus 288, 284 (2017).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).