Волновые процессы в пылевой плазме у поверхности Меркурия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обсуждаются волновые процессы в пылевой плазме у поверхности Меркурия. Приповерхностные слои экзосферы Меркурия имеют ряд схожих черт с приповерхностными слоями экзосферы Луны: над освещенной стороной планеты в них также присутствуют пылевые частицы, которые в результате фотоэффекта приобретают положительные заряды. Меркурий имеет свою магнитосферу, которая защищает поверхность от частиц солнечного ветра, однако в областях магнитных полюсов солнечный ветер может достигать поверхности планеты, таким образом, в зависимости от области локализации над поверхностью Меркурия пылевые частицы одного размера приобретают разные по величине заряды. При наличии градиента концентрации электронов в магнитном поле в пылевой плазме у поверхности Меркурия может возникать дрейфовая турбулентность. В присутствии солнечного ветра, который имеет скорость около 400 км/с относительно плазмы у поверхности планеты, возможна генерация продольных электростатических колебаний с частотами, определяемыми электронной плазменной частотой. Волновые процессы рассматриваются с учетом различия параметров в афелии и в перигелии орбиты Меркурия, а также с учетом того факта, находятся ли пылевые частицы вблизи магнитных полюсов или вдалеке от них.

Об авторах

Ю. Н. Извекова

Институт космических исследований РАН

Email: izvekova@iki.rssi.ru
Россия, Москва

С. И. Попель

Институт космических исследований РАН

Email: izvekova@iki.rssi.ru
Россия, Москва

А. П. Голубь

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: izvekova@iki.rssi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Berg O.E., Richardson F.F., Burton H. // Apollo 17 preliminary science report. NASA Spec. Publ. 16-1–16-9. SP-330. 1973.
  2. Berg O.E., Wolf H., Rhee J. // Interplanetary Dust and Zodiacal Light / Eds H. Elsässer, H. Fechtig. N.Y.: Springer, 1976. P. 233.
  3. Määttänen A., Listowski C., Montmessin F., Maltagliati L., Reberac A., Joly L., Bertaux J. L. // Icarus. 2013. V. 223. P. 892.
  4. Fedorova A.A., Montmessin F., Rodin A.V., Korablev O.I., Määttänen A., Maltagliati L., Bertaux J.L. // Icarus. 2014. V. 231. P. 239.
  5. Montmessin F., Bertaux J.L., Quémerais E., Korablev O., Rannou P., Forget F., Perriera S., Fussend D., Lebon-noisc S., Rébéraca A. // Icarus. 2006. V. 183 (2). P. 403.
  6. Montmessin F., Gondet B., Bibring J.P., Langevin Y., Drossart P., Forget F., Fouchet T. // J. Geophys. Res.: Planets. 2007. V. 112 (E11).
  7. Извекова Ю.Н., Попель С.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 1010.
  8. Голубь А.П., Попель С.И. // Письма ЖЭТФ. 2021. Т. 113. С. 440.
  9. Голубь А.П., Попель С.И. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 741.
  10. Zakharov A.V., Popel S.I., Kuznetsov I.A., Borisov N.D., Rosenfeld E.V., Skorov Yu., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 110501.
  11. Копнин С.И., Шохрин Д.В., Попель С.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 163.
  12. Reuter D.C., Simon A.A., Hair J., Lunsford A., Manthripragada S., Bly V., Bos B., Brambora C., Caldwell E., Casto G., Dolch Z., Finneran P., Jennings D., Jhabva-la M., Matson E., McLelland M., Roher W., Sullivan T., Weigle E., Wen Y., Wilson D., Lauretta D.S. // Space Sci. Rev. 2018. V. 214. P. 54.
  13. Watanabe S., Hirabayashiv, Hirata N., Hirata Na., Noguchi R., Shimaki Y., Ikeda H., Tatsumi E., Yoshikawa M., Kikuchi S., Yabuta H., Nakamura T., Tachibana S., Ishihara Y., Morota T., Kitazato K., Sakatani N., Matsumoto K., Wada K., Senshu H., Honda C., Michikami T., Takeuchi H., Kouyama T., Honda R., Kameda S., Fuse T., Miyamoto H., Komatsu G., Sugita S. et al. // Science. 2019. V. 364. P. 268.
  14. Gulkis S., Frerking M., Crovisier J., Beaudin G., Har-togh P., Encrenaz P., Koch T., Kahn C., Salinas Y., Nowicki R., Irigoyen R., Janssen M., Stek P., Hofstadter M., Allen M., Backus C., Kamp L., Jarchow C., Steinmetz E., Deschamps A., Krieg J., Gheudin M., Bockelée-Morvan D., Biver N., Encrenaz T., Despois D., Ip W., Lellouch E., Mann I., Muhleman D., Rauer H., Schloerb P., Spilker T. // Space Sci. Rev. 2007. V. 128. P. 561.
  15. Horanyi M., Sternovsky Z., Lankton M., Dumont C., Gagnard S., Gathright D., Grün E., Hansen D., James D., Kempf S., Lamprecht B., Srama R., Szalay J.R., Wright G. // Space Sci. Rev. 2014. V. 185. P. 93.
  16. Horanyi M., Szalay J.R., Kempf S., Schmidt J., Grün E., Srama R., Sternovsky Z. // Nature. 2015. V. 522. P. 324.
  17. Popel S.I., Zelenyi L.M., Golub’ A.P., Dubinskii A.Yu. // Planet. Space Sci. 2018. V. 156. P. 71.
  18. Domingue D.L., Koehn P.L., Killen R.M., Sprague A.L., Sarantos M., Cheng A.F., Bradley E.T., McClintock W.E. // Space Sci. Rev. 2007. V. 131. P. 161.
  19. Ness N.F., Behannon K.W., Lepping R.P., Whang Y.C. // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. P. 2708.
  20. Alexeev I.I., Belenkaya E.S., Slavin J.A., Korth H., Anderson B.J., Baker D.N., Boardsen S.A., Johnson C.L., Purucker M.E., Sarantos M., Solomon S.C. // Icarus. 2010. V. 209. P. 23.
  21. Stanley S., Glatzmaier G.A. // Space Sci. Rev. 2010. V. 152. P. 617.
  22. Dyal P., Parkin C.W., Daily W.D. // Rev. Geophys. 1974. V. 12. P. 568.
  23. Coleman Jr. P.J., Schubert G., Russell C.T., Sharp L.R. // Moon. 1972. V. 4. P. 419.
  24. Le Bars M., Wieczorek M.A., Karatekin O., Cebron D., Laneuville M. // Nature. 2011. V. 479. P. 215.
  25. Wieczorek M.A., Weiss B.P., Stewart S.T. // Science. 2012. V. 335. P. 1212.
  26. Wieczorek M.A. // J. Geophys. Res.: Planets. 2018. V. 123. P. 291.
  27. Mitchell D.L., Halekas J.S., Lin R.P., Frey S., Hood L.L., Acuña M.H., Binder A. // Icarus. 2008. V. 194. P. 401.
  28. https://solarsystem.nasa.gov/missions/mariner-10/in-depth/.
  29. Solomon S.C., McNutt R.L., Gold R.E., Domingue D.L. // Space Sci. Rev. 2007. V. 131. P. 3.
  30. https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo/home.
  31. Benkhoff J., Murakami G., Baumjohann W., Besse S., Bunce E., Casale M., Cremosese G., Glassmeier K.-H., Hayakawa H., Heyner D., Hiesinger H., Huovelin J., Hussmann H., Iafolla V., Iess L., Kasaba Y., Kobayashi M., Milillo A., Mitrofanov I.G., Montagnon E., Novara M., Orsini S., Quemerais E., Reininghaus U., Saito Y., Santoli F., Stramaccioni D., Sutherland O., Thomas N., Yoshikawa I., Zender J. // Space Sci. Rev. 2021. V. 217. P. 90.
  32. Prockter L.M. // Johns Hopkins APL technical digest. 2005. V. 26 (2). P. 175.
  33. Exner W., Simon S., Heyner D., Motschmann U. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2020. V. 125. P. e2019JA027691.
  34. Broadfoot A.L., Shemansky D.E., Kumar S. // Geophys. Res. Lett. 1976. V. 3. P. 577.
  35. Potter A., Morgan T. // Science. 1985. V. 229. P. 651.
  36. Bida T.A., Killen R.M., Morgan T.H. // Nature. 2000. V. 404. P. 159.
  37. Попель С.И., Копнин С.И., Голубь А.П., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Извекова Ю.Н. // Астрономич. вестник. Исследования Солнечной системы. 2013. Т. 47. С. 455.
  38. Popel S.I., Golub’ A.P., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 043701.
  39. Попель С.И., Голубь А.П., Лисин Е.А., Извекова Ю.Н., Атаманюк Б., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М. // Письма ЖЭТФ. 2016. Т. 103. С. 641.
  40. Zook H. and McCoy J. // Geophys. Res. Lett. 1991. V. 18. P. 2117.
  41. Stubbs T.J., Vondrak R.R., Farrell W.M. // Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 59.
  42. Sternovsky Z., Chamberlin P., Horanyi M., Robertson S., Wang X. // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. 10104.
  43. Stubbs T.J., Glenar D.A., Farrell W.M., Vondrak R.R., Collier M.R., Halekas J.S., Delory G.T. // Planet. Space Sci. 2011. V. 59. P.1659.
  44. Izvekova Yu.N., Morozova T.I., Popel S.I. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2018. V. 46. P. 731.
  45. Морозова Т.И., Копнин С.И., Попель С.И. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 867.
  46. Попель С.И., Морозова Т.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 474.
  47. Popel S.I., Kassem A.I., Izvekova Yu.N., Zelenyi L.M. // Phys. Lett. A. 2020. V. 384. P. 126627.
  48. Копнин С.И., Попель С.И. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. Вып. 9. C. 29.
  49. Извекова Ю.Н., Попель С.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 1061.
  50. Walbridge E. // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 3668.
  51. Попель С.И., Голубь А.П., Извекова Ю.Н., Афонин В.В., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М., Ли-син Е.А., Петров О.Ф. // Письма ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 131.
  52. Willis R.F., Anderegg M., Feuerbacher B., Fitton B. // Photon and Particle Interactions with Surfaces in Space: Proceed. 6th Eslab Symposium. Springer Netherlands. 1973. P. 389.
  53. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: для вузов. В 10 т. Т. Х / Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Физматлит, 2002. 536 с.
  54. Popel S.I., Morfll G.E., Shukla P.K., Thomas H. // J. Plasma Phys. 2013. V. 79. P. 1071.
  55. González-Esparza A. // Space Sci. Rev. 2001. V. 97. P. 197.
  56. Rao N.N., Shukla P.K., Yu M.Y. // Planetary Space Sci. 1990. V. 38. P. 543.
  57. Popel S.I., Zelenyi L.M., Atamaniuk B. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 123701.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (72KB)
Метаданные
3.

Скачать (156KB)
Метаданные
4.

Скачать (205KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».