КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-12-00370
НазваниеПолярные сияния как инструмент для исследований высыпания заряженных частиц с высокими энергиями в верхние атмосферы планет земной группы
Руководитель Шематович Валерий Иванович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт астрономии Российской академии наук , г Москва
Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-703 - Солнце и Солнечная система
Ключевые слова Солнечная система, планеты земной группы, солнечный ветер, высыпание электронов и протонов с высокими энергиями, полярные сияния, ультрафиолетовые свечения атмосферы, кинетический метод Монте-Карло
Код ГРНТИ41.19.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Плазма солнечного ветра состоит в основном из электронов и протонов с высокими кинетическими энергиями. Исследования их воздействия на верхние атмосферы планет земного типа чрезвычайно важно, так как эти частицы являются энергетическими агентами для атмосферы и уточнение их характеристик, а также, соответствующего отклика атмосферы, позволит существенно продвинуться в изучении солнечно-планетных связей и космической погоды.
В рамках проекта планируется провести кинетическое моделирование высыпания заряженных частиц с высокими кинетическими энергиями в верхние атмосферы Венеры, Земли и Марса. Сравнение результатов моделирования с in situ измерениями позволит как уточнить параметры высыпающихся частиц, так и, что очень важно, исследовать отклики верхней атмосферы на высыпание. Основное внимание будет сосредоточено на изучении свечений полярных сияний в ультрафиолетовом диапазоне длин волн, что обусловлено как наличием наблюдений, так и значимостью протекающих в исследуемых областях процессов высыпания для нагрева и изменения общей структуры верхних атмосфер планет земной группы.
Моделирование процессов высыпания плазмы солнечного ветра в верхние атмосферы планет Солнечной системы проводятся нашей группой на протяжении последних 18 лет. Разработанные модели электронных и протонных полярных сияний использовались для исследования полярных сияний и интерпретации наблюдений в верхних атмосферах Земли (проект NASA IMAGE), Марса (проекты ESA Mars Express и NASA MAVEN) и Венеры (проект ESA Venus Express) а также, для интерпретации полученных при помощи космического телескопа им. Хаббла наблюдений полярных сияний на планетах-гигантах Юпитере и Сатурне. В рамках предлагаемого проекта мы планируем усовершенствовать наши кинетические модели процессов высыпания для исследования различных типов недавно открытых - дискретных, диффузных и протонных, - полярных сияний на Марсе, используя доступные данные наблюдений и измерений космических аппаратов ESA Mars Express и NASA MAVEN. Кроме того, мы планируем модифицировать данные модели для исследования влияния процессов высыпания на верхнюю и среднюю атмосферу Марса в рамках научной программы космического проекта Роскосмоса и ESA ЭкзоМарс.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Ванг К.С., Барабаш С., Футаана И., Шематович В., Галли А., Вурц П.
Energy Spectral Properties of Hydrogen Energetic Neutral Atoms Emitted From the Dayside Atmosphere of Mars
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, том 124, выпуск 6, с. 4104-4113 (год публикации - 2019)
10.1029/2018JA026346
2.
Шематович В.И., Бисикало Д.В., Жерар Ж.-К., Хубер Б.
Kinetic Monte Carlo Model for the Precipitation of High-Energy Protons and Hydrogen Atoms into the Atmosphere of Mars with Taking into Account the Measured Magnetic Field
Astronomy Reports, том 96, № 10, с. 835–845 (год публикации - 2019)
10.1134/S1063772919100056
3.
В.И. Шематович
Suprathermal particles in astrochemistry
Russian Chemical Reviews, 88 (10), p. 1013 - 1045 (год публикации - 2019)
10.1070/RCR4882
4.
О.Кораблев и др.
No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations
Nature, т. 568, выпуск 7753, с. 517 (год публикации - 2019)
10.1038/s41586-019-1096-4
5.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: кинетическая Монте-Карло модель
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
6.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: пробные расчеты при помощи кинетической Монте-Карло модели
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
7.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
Kinetic Calculations of the Charge Exchange Efficiency for Solar Wind Protons in the Extended Martian Hydrogen Corona
ASTRONOMY REPORTS, Vol. 64, No. 10, pp. 863–869 (год публикации - 2020)
10.1134/S1063772920110074
8. Лоренц Спросс, Мануэль Шерф, Валерий Шематович, Дмитрий Бисикало, Хельмут Ламмер Life as the Only Reason for the Existence of N2-O2-Dominated Atmospheres ASTRONOMY REPORTS (год публикации - 2021)
9.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало, А.Г. Жилкин
ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИЙ ПРОТЯЖЕННОЙ ВОДОРОДНОЙ КОРОНЫ МАРСА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕЗАРЯДКИ С ПРОТОНАМИ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
ASTRONOMY REPORTS, том 98, № 3, с. 1–7 (год публикации - 2021)
10.31857/S0004629921030038
10.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
A Kinetic Model for Precipitation of Solar-Wind Protons into the Martian Atmosphere
Astronomy Reports, Том 65, Выпуск 9, с. 869-875 (год публикации - 2021)
10.1134/S106377292110036X
11.
Бисикало Д В., Шематович В. И., Кайгородов П. В., Жилкин А. Г.
Gas envelopes of exoplanets - hot Jupiters
PHYSICS-USPEKHI, Том 64, Выпуск 8, Страница 747-800 (год публикации - 2021)
10.3367/UFNe.2020.11.038879
12.
В.И. Шематович
Atmospheric Loss of Atomic Oxygen during Proton Aurorae on Mars
Solar System Research, Том 55, Выпуск 4, c. 324-334 (год публикации - 2021)
10.1134/S0038094621040079
13. Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Шематович В.И. Численная модель для исследования протонных полярных сияний на Марсе Астрономический журнал (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Ванг К.С., Барабаш С., Футаана И., Шематович В., Галли А., Вурц П.
Energy Spectral Properties of Hydrogen Energetic Neutral Atoms Emitted From the Dayside Atmosphere of Mars
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, том 124, выпуск 6, с. 4104-4113 (год публикации - 2019)
10.1029/2018JA026346
2.
Шематович В.И., Бисикало Д.В., Жерар Ж.-К., Хубер Б.
Kinetic Monte Carlo Model for the Precipitation of High-Energy Protons and Hydrogen Atoms into the Atmosphere of Mars with Taking into Account the Measured Magnetic Field
Astronomy Reports, том 96, № 10, с. 835–845 (год публикации - 2019)
10.1134/S1063772919100056
3.
В.И. Шематович
Suprathermal particles in astrochemistry
Russian Chemical Reviews, 88 (10), p. 1013 - 1045 (год публикации - 2019)
10.1070/RCR4882
4.
О.Кораблев и др.
No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations
Nature, т. 568, выпуск 7753, с. 517 (год публикации - 2019)
10.1038/s41586-019-1096-4
5.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: кинетическая Монте-Карло модель
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
6.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: пробные расчеты при помощи кинетической Монте-Карло модели
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
7.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
Kinetic Calculations of the Charge Exchange Efficiency for Solar Wind Protons in the Extended Martian Hydrogen Corona
ASTRONOMY REPORTS, Vol. 64, No. 10, pp. 863–869 (год публикации - 2020)
10.1134/S1063772920110074
8. Лоренц Спросс, Мануэль Шерф, Валерий Шематович, Дмитрий Бисикало, Хельмут Ламмер Life as the Only Reason for the Existence of N2-O2-Dominated Atmospheres ASTRONOMY REPORTS (год публикации - 2021)
9.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало, А.Г. Жилкин
ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИЙ ПРОТЯЖЕННОЙ ВОДОРОДНОЙ КОРОНЫ МАРСА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕЗАРЯДКИ С ПРОТОНАМИ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
ASTRONOMY REPORTS, том 98, № 3, с. 1–7 (год публикации - 2021)
10.31857/S0004629921030038
10.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
A Kinetic Model for Precipitation of Solar-Wind Protons into the Martian Atmosphere
Astronomy Reports, Том 65, Выпуск 9, с. 869-875 (год публикации - 2021)
10.1134/S106377292110036X
11.
Бисикало Д В., Шематович В. И., Кайгородов П. В., Жилкин А. Г.
Gas envelopes of exoplanets - hot Jupiters
PHYSICS-USPEKHI, Том 64, Выпуск 8, Страница 747-800 (год публикации - 2021)
10.3367/UFNe.2020.11.038879
12.
В.И. Шематович
Atmospheric Loss of Atomic Oxygen during Proton Aurorae on Mars
Solar System Research, Том 55, Выпуск 4, c. 324-334 (год публикации - 2021)
10.1134/S0038094621040079
13. Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Шематович В.И. Численная модель для исследования протонных полярных сияний на Марсе Астрономический журнал (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Ванг К.С., Барабаш С., Футаана И., Шематович В., Галли А., Вурц П.
Energy Spectral Properties of Hydrogen Energetic Neutral Atoms Emitted From the Dayside Atmosphere of Mars
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, том 124, выпуск 6, с. 4104-4113 (год публикации - 2019)
10.1029/2018JA026346
2.
Шематович В.И., Бисикало Д.В., Жерар Ж.-К., Хубер Б.
Kinetic Monte Carlo Model for the Precipitation of High-Energy Protons and Hydrogen Atoms into the Atmosphere of Mars with Taking into Account the Measured Magnetic Field
Astronomy Reports, том 96, № 10, с. 835–845 (год публикации - 2019)
10.1134/S1063772919100056
3.
В.И. Шематович
Suprathermal particles in astrochemistry
Russian Chemical Reviews, 88 (10), p. 1013 - 1045 (год публикации - 2019)
10.1070/RCR4882
4.
О.Кораблев и др.
No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations
Nature, т. 568, выпуск 7753, с. 517 (год публикации - 2019)
10.1038/s41586-019-1096-4
5.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: кинетическая Монте-Карло модель
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
6.
Шематович В.И.
Высыпание электронов в полярной атмосфере Земли: пробные расчеты при помощи кинетической Монте-Карло модели
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ИНСТИТУТА АСТРОНОМИИ РАН, т. 3, с. 288-293 (год публикации - 2019)
10.26087/INASAN.2019.3.1.046
7.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
Kinetic Calculations of the Charge Exchange Efficiency for Solar Wind Protons in the Extended Martian Hydrogen Corona
ASTRONOMY REPORTS, Vol. 64, No. 10, pp. 863–869 (год публикации - 2020)
10.1134/S1063772920110074
8. Лоренц Спросс, Мануэль Шерф, Валерий Шематович, Дмитрий Бисикало, Хельмут Ламмер Life as the Only Reason for the Existence of N2-O2-Dominated Atmospheres ASTRONOMY REPORTS (год публикации - 2021)
9.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало, А.Г. Жилкин
ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИЙ ПРОТЯЖЕННОЙ ВОДОРОДНОЙ КОРОНЫ МАРСА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕРЕЗАРЯДКИ С ПРОТОНАМИ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
ASTRONOMY REPORTS, том 98, № 3, с. 1–7 (год публикации - 2021)
10.31857/S0004629921030038
10.
В.И. Шематович, Д.В. Бисикало
A Kinetic Model for Precipitation of Solar-Wind Protons into the Martian Atmosphere
Astronomy Reports, Том 65, Выпуск 9, с. 869-875 (год публикации - 2021)
10.1134/S106377292110036X
11.
Бисикало Д В., Шематович В. И., Кайгородов П. В., Жилкин А. Г.
Gas envelopes of exoplanets - hot Jupiters
PHYSICS-USPEKHI, Том 64, Выпуск 8, Страница 747-800 (год публикации - 2021)
10.3367/UFNe.2020.11.038879
12.
В.И. Шематович
Atmospheric Loss of Atomic Oxygen during Proton Aurorae on Mars
Solar System Research, Том 55, Выпуск 4, c. 324-334 (год публикации - 2021)
10.1134/S0038094621040079
13. Жилкин А.Г., Бисикало Д.В., Шематович В.И. Численная модель для исследования протонных полярных сияний на Марсе Астрономический журнал (год публикации - 2022)