Исследования планет и малых тел Солнечной системы.

Обнаружение районов "вечной мерзлоты" на Марсе с очень высоким содержанием водяного льда

Впервые получены данные о распространенности приповерхностной воды на Марсе, обнаружены огромные районы "вечной мерзлоты" на этой планете, выполнена оценка толщины зимнего покрова углекислоты в северном полушарии Марса.
Эти результаты получены на основе обработки данных измерений российского детектора нейтронов высоких энергий ХЕНД, созданного в Институте космических исследований. Приведенная карта потока над-тепловых нейтронов от Марса отображает огромные районы "вечной мерзлоты" на высоких широтах с содержанием свободного водяного льда около 35% по массе (синий цвет) и также области с высоким содержанием химически связанной воды около 5-10% по массе (зеленый цвет). Черные линии соответствуют рельефу поверхности Марса по данным аппарата "Марс Глобал Сервейор".

1.1. Венера.

Проведена модернизация расчетной схемы теплового баланса в атмосфере Венеры с использованием модели формфактора спектральных линий в приближении далекого крыла. Построенная схема адекватно воспроизводит спектр теплового излучения на высотах более 30 км. Показано, что для расчета спектра вблизи поверхности планеты основную трудность представляет проблема нормировки лоренцевой компоненты поглощения в линии, когда вклад крыльев нельзя считать малым. Разработана параметризация формфактора линии для этого случая, однако ее верификация требует привлечения экспериментальных данных, полученных при давлениях более 100 атм.
К.ф.-м. н. А.В. Родин, rodin@irn.iki.rssi.ru

1.1.2. Исследование возможной роли аномальной конвекции" в тепловом режиме нижней атмосферы Венеры.
Продолжена разработка гипотезы, согласно которой турбулентность может переносить энергию, поглощаемую в облаках Венеры в нижние слои атмосферы. Этот механизм, по мысли автора, объясняет некоторые расхождения в величинах солнечных и тепловых притоков энергии (Изаков М.Н.). Однако он может работать лишь при выполнения некоторого особого условия: отсутствие нормальной конвекции в нижнем облачном слое, что не соответствует наблюдениям (Мороз В.И.). Вместе с тем такой механизм переноса может, в принципе, работать для обратной передачи тепловой энергии от нижнего облачного слоя (нагреваемого излучением снизу) в подоблачную атмосферу (Родин А.В.).
д. ф.-м. н. Изаков М.Н., izakov@irn.iki.rssi.ru
М.Н. Изаков, О турбулентных потоках тепла в атмосфере Венеры, Астрон. Вестник, 2002, т.36, №3, 275-286. В.И. Мороз и А.В. Родин, Сколько конвективных зон в атмосфере Венеры? Астрон. Вестник , 2002, т.36, №5

1.1.3. Модель распределения температур средней атмосферы Венеры. Работа была стимулирована подготовкой новой международной (Коспаровской) модели атмосферы Венеры (VIRA-2). Проанализированы данные, полученные после 1985 года, когда был опубликован ныне действующий вариант VIRA. Построена модель средней атмосферы Венеры, зависящая от времени суток (солнечной долготы) и широты, основанная на данных ИК Фурье спектрометрии Венеры 15. Получены температурные поля в координатах высота -широта в зависимости от местного времени (солнечной долготы) и высота - солнечная долгота (местное время) для широтных интервалов, принятых в модели VIRA. Суточные вариации температуры на разных уровнях в атмосфере описываются суперпозицией приливных, солнечно-связанных волн с периодом 1, ?, 1/3, ? суток. Получено распределение амплитуд гармоник в зависимости от широты и высоты в средней атмосфере. Важность проблемы исследования распределения солнечно-связанных волн в средней атмосфере Венеры обусловлена тем, что энергия диссипации термических приливов, вероятно, поддерживает суперротацию. Термический прилив в средней атмосфере Венеры генерируются эффективно благодаря тому, что 50% всей солнечной энергии, поглощенной Венерой, поглощается в средней атмосфере в узком слое 58-70 км.
к. ф.-м. н. Засова Л.В., т. 333-34-66, zasova@irn.iki.rssi.ru
L. V. Zasova , V.I. Moroz, V. Formisano, N.I. Ignatiev , and I.V. Khatuntsev. Infrared spectrometry of Venus: IR Fourier spectrometry experiment on VENERA 15 as a precursor of PFS for VENUS EXPRESS. Submitted in Advances in Space Research L.V. Zasova, V.I.Moroz, L.M. Linkin, I.V. Khatountsev, A. Kliore, J. Jenkins. Structure of the Venus atmosphere below 100 km. Submitted in Advances in Space Research.

1.1.4.Повторная обработка результатов масс-спетрометрических измерений на аппаратах "Венера-11-12-13-14" и их анализ.
Обращение к данным прежних миссий с целью их нового, более глубокого анализа, является естественным в нынешних условиях , в отсутствии новых миссий и, следовательно, нового экспериментального материала. Необходимость полной обработки полученных уникальных данных связана с тем, что опубликованные и имеющиеся результаты являются предварительными, а подобные измерения не проводились на Венере более 15 лет. Для решения задачи проводится повторная обработка результатов измерений с использованием новых методов и компьютерных программ обработки и анализа масс-спектров.. В проекте предусматривается получение новых данных по тяжелым инертным газам - криптону и ксенону, обилие и изотопный состав которых определены крайне не точно, как на "Пионер-Венус", так и на "Венерах" ( разброс данных составляет более порядка), а так же по аргону 36. Это связано с тем, что концентрации неона, криптона, и ксенона оцениваются, и прежде всего в измерениях на "Пионер-Венус", посредством сравнения с величиной масс-пика аргона 36.
Применение предлагаемых методов обработки и анализа масс-спектрометрической информации позволяет исключить влияние "врезок" служебной информации в информацию прибора и использовать значительную часть масс-спектров, более 50 %, которые в предыдущих обработках не использовались и провести суммирование всех масс-спектров с целью повышения соотношения сигнал / шум. - Проведена доработка моделей и отладка компьютерных программ, предназначенных для обработки информации и суммирования масс-спектров, составлен предварительный каталог масс-спектров по "Венерам"-13 и 14. -Проведена подготовка калибровок аналагов приборов, оставшихся в лаборатории, на газовой смеси, близкой по составу к атмосфере Венеры и использование результатов в процессе обработки информации.
Руководитель: Кочнев В.А., участники Гречнев К.В., Шульчишин Ю.А. Е-mail-koch@mx.iki.rssi.ru

1.2. Марс

1.2.1. Новый анализ данных КА"Викинг-1,2" по водяному пару.
Проведен повторный анализ данных эксперимента MAWD миссии "Викинг" по измерению количества водяного пара в атмосфере Марса с целью устранения противоречий ранее опубликованных результатов этого эксперимента с последующими наблюдениями (напр. КА "МГС") и численными моделями. Показано, что вблизи перигелия, когда количество пыли в атмосфере Марса максимально, спектры MAWD могли быть сильно искажены влиянием рассеяния на аэрозоле. Разработанная методика восстановления водяного пара с учетом рассеяния на пыли позволила получить значения, согласующиеся с другими экспериментами и устранить указанное противоречие.
А.А. Федорова fedorova@irn.iki.rssi.ru
Fedorova А.А. , I. Baklanova, A.V. Rodin, А.В. Родин "Mars atmospheric water vapor in the Southern hemishere: MAWD revisited" представлена в печать в журнал Advances of Space Research

1.2.2. Микрофизика облаков в планетных атмосферах.
К.ф.-м.н. А.В.Родин rodin@irn.iki.rssi.ru
А.В. Родин. "О моментном методе численного моделирования микрофизики облаков в разреженных турбулентных атмосферах. Ч. I: конденсация и перемешивание" опубликована в "Астрономическом вестнике", 2002, т.36, №2, с. 110-120. А.В.Родин "О моментном методе численного моделирования микрофизики облаков в разреженных турбулентных атмосферах. Ч. II: стохастическая коагуляция" принята к печати журналом "Астрономический вестник" .

1.2.3. Mоделирование общей циркуляции атмосферы и гидрологического цикла Марса. Климат Марса.
Продолжены работы по моделированию общей циркуляции атмосферы и гидрологического цикла Марса. Обнаружены крупномасштабные, устойчивые волновые структуры, имеющие форму синхронизованных планетарных волн, возбуждаемых в противоположных струйных течениях - соответственно волн Россби в среднеширотном западном и волн Кельвина в экваториальном восточном течении. Источником энергии этих волн является, по-видимому, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца. Условие синхронизации волн различной природы накладывают жесткие ограничения на их спектр, таким образом, что их зональные волновые числа и фазовые скорости зависят от интенсивности и широтной структуры струйных течений, которые в свою очередь определяются сезоном. В результате волны Россби-Кельвина испытывают сезонно детерминированные перестройки в течение марсианского года (всего около 10), сопровождаемые значительным выделением энергии и рождением короткоживущих транзиентных волн. Периодичность и волновая структура транзиентов подтверждается наблюдениями. Их появление совпадает с крупномасштабными изменениями климата Марса, такими как возникновение и распад тропической облачности и зарождение глобальных пылевых бурь.
К.ф.-м.н. А.В.Родин rodin@irn.iki.rssi.ru
Rodin V.A., M.Richadrson, J. Wilson, "Water ice clouds in the Martian atmosphere: General Circulation Model experiments with a simple cloud scheme", Journal of Geophysical Research, 2002

1.2.4. Исследование достоверности интерпретации поляриметрических наблюдений Марса, выполненных в периоды высокой прозрачности его атмосферы.
Это исследование показало высокую чувствительность результатов не только к характеристикам пылевого аэрозоля, но и к свойствам подстилающей поверхности и к присутствию ледяных облаков.С помощью моделирования рассеяния, учитывающего несферическую форму частиц марсианского пылевого аэрозоля, исследовано влияние различных факторов на результаты интерпретации поляриметрических наблюдений Марса. Расчеты подтвердили, что существенную неопределенность в результаты интерпретации имеющихся поляриметрических данных может внести рассеяние на частицах ледяных облаков. Кроме того, присутствие в верхнем слое атмосферы мелких частиц, как ледяных, так и силикатных, может в значительной степени маскировать слой более крупных частиц внизу. Исследование влияния формы аэрозольных частиц на фазовую кривую поляризации Марса показало, что интересную инфор-мацию о свойствах пылевого аэрозоля можно получить при наблюдениях на малых углах фазы.
К.ф.-м.н. Е.В. Петрова, epetrova@iki.rssi.ru
Aerosols in the Martian atmosphere: what kind of new polarimetric observations can be useful // 36й Микросимпозиум по Сравнительной планетологии
Москва Институт Геохимии и Аналитической Химии им. В. И. Вернадского 14-16 Октября 2002 года. Ж.М.Длугач, Е.В. Петрова Поляриметрия Марса в периоды высокой прозрачности атмосферы: насколько достоверны оценки оптических свойств аэрозоля? //Астрономический вестник, принято к публ.
Ж.М.Длугач, О.И. Кораблев, А.В. Мороженко, В.И. Мороз, Е.В. Петрова, А.В. Родин Физические характеристики пыли в атмосфере марса: анализ противоречий и возможные пути их разрешения // Астрономический вестник, принято к публ.

1.2.5. Исследования магнитного поля Марса по данным космического аппарата МГС.
1.2.5.1. Наблюдения широтной зависимости положения границы магнитного барьера у планеты Марс.
По данным измерений Магнетометра/Рефлектометра на аппарате Марс-Глобал-Сервейор показано, что граница магнитного барьера на Марсе в среднем выше в Южном полушарии планеты, чем в Северном полушарии. В Северном полушарии она не изменяется с изменением широты, в то время как в Южном полушарии ее высота растет с ростом широты. В южном полушарии также наблюдается значительная изменчивость высоты границы в области долгот от 900 до 2700. Причиной подобного поведения границы магнитного барьера могут быть локальные отклонения потока солнечного ветра магнитными аномалиями, сосредоточенными в Южном полушарии.
Бреус Т.К., кфмн, 333 21 44, breus@iki.rssi.ru
D.H.Crider, M.H.Acuna, J.P.Connerney, D.Vignes,N.F.Ness, A.M.Krymskii, T.K.Breus, H.Reme,C.Mazelle, D.L.Mitchell, R.P.Lin, P.A.Clotier, D.Winterhalter, Observations of the latitude dependence of the location of the martian magnetic pileup boundary, Geophys. Res.Let. 29, N8, 13860, 2002

1.2.5.2. Эффективное глобальное поле.
По данным американского аппарата Марс-Глобал Сурвеор было показано, что локальные интенсивные и неоднородные намагниченные области коры Марса генерируют эффективное глобальное магнитное поле, которое приводит к тому, что магнитосфера Марса имеет большие линейные размеры в области терминатора, чем немагнитная планета. Детальная структура марсианской ионосферы определяется совокупным действием этого глобального магнитного поля планеты и полем, индуцированным воздействием солнечного ветра. Оба эти поля имеют горизонтальное протяжение, и поэтому шкала высот профилей электронной концентрации, полученных по данным наблюдения радиозатмения на Марсе, имеет низкие и постоянные значения, независящие от зенитного угла, в противоположность немагнитной планете Венере. Во многих локальных районах планеты, в особенности в Южном полушарии, может происходить пересоединение межпланетного магнитного поля с полем магнитных аномалий. В результате этого солнечный ветер и энергичные частицы высыпаются в глубокие слои нейтральной атмосферы и греют её. Это происходит не только в областях типа "каспов", где встречаются положительные и отрицательные магнитные аномалии, но и в обширных гало, простирающихся на несколько сот километров вокруг подобных областей.
Т.К.Бреус, кфмн, 333 21 44, breus@iki.rssi.ru
A.M.Krymskii, T.K.Breus, N.F.Ness, M.H.Acuna, J.E.P.Connerney, D.H.Crider, D.L.Mitchell, and S.J.Bauer, Structure of the magnetic field fluxes connected with crustal magnetization and top-side ionosphere at Mars, J. Geophys.Res. 107, 101029, 2002

1.3. Меркурий.

1.3.1. Астрономические наблюдения и синтез изоб-ражений Меркурия с высоким разрешением.
Физические свойства реголита Меркурия обобщены в одноименном обзоре Л.В.Ксанфомалити в Астрон. вестнике. В течение 2002 г. выполнены 3 выезда в различные астрономические обсерватории, где были проведены новые астрономические наблюдения Меркурия. В мае 2002 наблюдения были весьма успешными (получено более 20 000 электронных снимков), в сентябре - почти бесполезными из-за неблагоприятных погодных условий, в октябре 2002 г. - полностью неудачными по той же причине. Методика наблюдений изложена в работе (Ксанфомалити и др., Астрон. вестник, 2002, 36, №4), результаты обработки наблюдений 2001 г., в которых легко удалось получить высокое разрешение, -- в работе (Ксанфомалити, Астрон. вестник, 2002, 36, №4). В докладе Л.В. Ксанфомалити "Современные исследования Меркурия" на съезде Астрономического общества (2002) эти результаты были обобщены.
Обработка данных 2002 г. оказалась необычайно трудной. Для получения хороших результатов понадобились новые методы, новые программы и 6 месяцев кропотливого труда. Ныне эти трудности преодолены; найден вид неизвестной по съемке "Маринера-10" части планеты, где прослеживается большая кратерная равнина и окаймляющая ее материковая дуга. Изображение получено на основе малой части наблюдений со сверхкороткими экспозициями в обсерватории Скинакс, в мае 2002 г. По сравнению с другими опубликованными изображениями (например, Мендилло и др., Planetary & Space Science, 2001, v.49, 1501-1505), эти результаты вне конкуренции.
д.ф.-м.н. Л.В.Ксанфомалити, тел. 333 2322, e-mail . Л.В.Ксанфомалити, В.П.Джапиашвили, В.О.Кахиани, О.И.Кварацхелия, А.Н.Король, А.К.Майер, П.П.Петашвили. Оценка возможностей ПЗС-камеры при наблюдении планет. Астрономический Вестник. 2002 г. Т.36. №4. С.366-373.
Л.В.Ксанфомалити. Изображения Меркурия высокого разрешения, полученные наземными средствами. Астрономический Вестник. 2002. Т.36. № 4. С. 291-301.
Л.В.Ксанфомалити. Современные исследования Меркурия. Научная конференция "Международное сотрудничество в области астрономии", 25 мая -2 июня 2002 г., Москва (тезисы докладов), с. 39 (Издание VI съезда Астрономического общества).

1.3.2. Разработка принципов определения наклонения полярной оси и либрации планеты методом спекл-смещений.

1.4.Титан.

На основе моментного метода решения уравнения коагуляции построена одномерная микрофизическая модель фотохимического аэрозоля в атмосфере Титана, обладающая значительно более высокой по сравнению с другими моделями вычислительной эффективностью. Результаты моделирования находятся в согласии с данными наблюдений и других моделей, в частности, предсказывают коагуляцию частиц фолина до размеров 0.3-0.4 мкм, после чего их рост практически прекращается. Модель планируется использовать для интерпретации данных зонда "Гюйгенс", посадка которого на Титан ожидается в 2004 году. Были проведены численные эксперименты с разработанной в Гамбургском университете упрощенной версией модели общей циркуляции PUMA, адаптированной под условия Титана. Предварительные результаты показывают, что в период солнцестояния в основной толще атмосферы формируется зональная суперротация при скоростях ветра 15-25 м/с на высоте до 40 км.
К.ф.-м.н. А.В.Родин rodin@irn.iki.rssi.ru
Rodin A.V. et al. "Simulating Titan's winds with the Portable University Model of the Atmosphere", представлена в печать в журнал "Advances of Space Research"
Rodin A.V., B. Griger, S. Salinas and U. Keller, "Simultaneous retrieval of optical depths and scattering phase functions in Titan's atmosphere from Huygens/DISR data", представлена к печати в журнал Planetary and Space Science.

1.5. Кометы.

1.5.1. Рассеяние света кометной пылью. Агрегатная модель кометных частиц.
На основе единого подхода к рассмотрению частиц кометной пыли и зерен реголита как агрегатных образований показано, что поведение линейной поляризации света, отраженного безатмосферными небесными телами, можно объяснить неоднородностями зерен реголита, сравнимыми по величине с длиной волны. Была предпринята попытка объяснения отрицательной ветви поляризации реголита также агрегатной структурой зерен реголита. В отличие от кометной комы реголит представляет собой оптически полубесконечую среду, и взаимное влияние его частиц существенно. Для получения отражательных характеристик реголита необходимо смоделировать взаимодействие рассеивателей, что можно в некоторой степени выполнить, если представить зерна реголита в виде агрегатных структур, образованных из нескольких или многих элементов. В рамках агрегатной модели частиц удается объяснить основные наблюдаемые особенности фазовых и спектральных зависимостей линейной поляризации света, рассеянного кометами и безатмосферными небесными телами, которые обусловлены различием элементарных рассеивателей по составу, размерам и структуре. . Показано, что объяснение спектральной зависимости поляризации света, рассеянного кометной пылью, требует предположения об агрегатной структуре пылевых частиц, в то время как цвет кометной пыли может быть объяснен в рамках модели однородных частиц.
Для объяснения спектральной зависимости интенсивности и поляризации света, рассеянного кометной пылью, проведено моделирование рассеивающих свойств как однородных частиц, так и кластеров различного состава и размеров. Спектральный градиент поляризации агрегатных частиц в основном положителен, однако при некоторых комбинациях размеров и показателя преломления можно получить отрицательный градиент, который наблюдается в отдельных случаях в джетах. Обычно наблюдаемый красный цвет кометной пыли требует более крупных частиц, рассеяние на которых в рамках агрегатной модели пока невозможно рассчитать из-за компьютерных ограничений. Показано, что агрегаты в целом "более синие", чем однородные частицы таких же размеров и состава. Однако в рамках модели однородных частиц, в частности сфероидов, удалось объяснить измеренное изменение цвета кометной пыли при распаде кометы C/LINEAR (1999 S4) и вариации цвета в коме.
К.ф.-м.н. Е.В. Петрова, epetrova@iki.rssi.ru
Elena V. Petrova, Klaus Jockers, Wojciech J. Markiewicz , Light scattering by regolith grains: a new modeling attempt // International conference on Electromagnetics and Light Scattering by Non-spherical Particles, 4-8 March 2002, University of Florida, Gainesville, Florida, USA

1.6. Ранняя эволюция планетных тел.

1.6.1. Экспериментальные работы по исследованию воздействия высокоскоростных ударов крупных метеоритов на эволюцию планетных тел и выявлению последствий таких глобальных катастроф в атмосфере и литосфере Земли.
1.6.1.1.Исследовалось поведение сидерофильных элементов при ударно-испарительной химической дифференциации расплавленного силикатного вещества, моделирующего ударный расплав, возникающий при падении хондритового метеорита в лунные базальты. Объектом изучения были капли расплава, изначально обогащенные платиной и претерпевшие существенную потерю массы в расширяющемся облаке ударно-генерированного пара.
В собранном материале были обнаружены субмикронные, богатые платиной капли обогащенные также Fe, Р, S и Ni. Было показано, что сильно нагретый расплав (>3000 K) заметным образом теряет железо, главным образом, в результате интенсивного сброса капель самородного металла, образующихся за счет термовосстановительных процессов. В процессе формирования ликватов железа в них концентрируются сидерофильные элементы. Сформированные капли уносятся в парогазовое облако, обеспечивая высокую мобильность сидерофильным элементам и способствуя очищению от них ударных силикатных расплавов. В процессе разлета высокотемпературного облака пара происходит улетучивание железа и формируются капли, обогащенные платиной.
Выявленный механизм имеет существенное значение для понимания степени мобильности сидерофильных элементов в высокотемпературных силикатных расплавах, образующихся при ударных процессах. Ранее многие сидерофильные элементы, в частности высокосидерофильные элементы платиновой группы, рассматривались как нелетучие и использовались в качестве маркера загрязнения ударного расплава веществом хондритового ударника. Выявленный механизм также позволяет понять механизм обогащения труднолетучими сидерофильными элементами слоев отложений паро-газового облака от крупных ударных событий в земной истории.
Работа выполнялась в кооперации с ИГЕМ РАН, ГЕОХИ РАН и Институтом химии общества им. М.Планка (ФРГ).
Результаты работы докладывались на 33-ой ежегодной конференции по наукам о Луне и планетах в Хьюстоне (США).

Проведено изучение химии ударно-испарительных процессов в системе, моделирующей высокоскоростной удар кометы по силикатному веществу. Высокоскоростные удары комет по поверхности планет также вероятны, как и удары астероидов, и отличаются от последних участием в химических процессах большого количества летучих. Ранее химические процессы при высокоскоростном ударе кометы по силикатному веществу не изучались.
Модельный эксперимент выполнялся с помощью лазерной установки. В качестве мишени использовалась модельная смесь кометного и силикатного материала основного состава. Состав кометного вещества определялся на основании данных о химическом составе частиц кометы Галлея, полученных во время проекта "Вега-1,2". Результаты эксперимента показывают значительное взаимодействие легколетучих компонентов с силикатными сконденсировавшимися частицами. Концентрация H, C, N, P, Cl и S составляет до ~50 % конденсата. Профиль концентрации летучих компонентов имеет явный тренд к обогащению в поверхностных слоях пленок конденсата, формирующихся на заключительном этапе испарительного процесса при падающей температуре.
Аналогичные профили концентраций летучих элементов найдены в сублимационных слоях лунного реголита из миссии "Луна-16", что свидетельствует в пользу ударного происхождения этих сублимационных слоев и, возможно, при ударе комет. Типы химических связей элементов свидетельствуют об образовании разнообразных химических комплексов: органическое вещество, карбонаты, фосфаты и фосфиды, сульфаты и сульфиды, гидроксиды и др. Выполненный эксперимент является пионерским исследованием и показывает сложность химических процессов в ударно- испаренном облаке с участием летучих.
Работа выполнялась в кооперации с ИГЕМ РАН, ГЕОХИ РАН и Институтом химии общества им. М.Планка (ФРГ).
Результаты работы докладывались на 33-ой ежегодной конференции по наукам о Луне и планетах в Хьюстоне (США). Доклад был представлен на 12-ю ежегодную международную Голдшмидтовскую конференцию.
к.ф.-м.н. Герасимов М.В. (тел. 333-11-55, mgerasim@mx.iki.rssi.ru)

1.7. Внесолнечные планеты.

1.7.1. Анализ данных о внесолнечных планетных системах.
В 2002 г. Была завершена работа над рукописью и опубликована в "Историко-астрономических исследованиях" История открытия внесолнечных планет (Л.Ксанфомалити), охватывающая период 1950-2002 гг. В публикации рассмотрена роль ведущих ученых и научных идей, которые привели к открытию внесолнечных планет. Подготовлена новая рукопись о закономерностях в распределении эксцентриситетов орбит внесолнечных планет. Сделан ряд докладов на конференциях, из которых следует отметить международную конференцию "Инструменты, методы и задачи Астробиологии", проводившуюся Палеонтологическим институтом РАН, где был представлен доклад "EXTRASOLAR PLANETS AS A CASE FOR POSSIBLE LIFE BEYOND THE EARTH" (Л.Ксанфомалити), публикуемый в издании Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering.
д.ф.-м.н. Л.В.Ксанфомалити, тел. 333 2322, e-mail
Л.В.Ксанфомалити. История открытия внесолнечных планет. Историко-астрономические исследования, выпуск XXVII, сс. 54-78, Москва, Наука, 2002.
L.V.Ksanfomality. EXTRASOLAR PLANETS AS A CASE FOR POSSIBLE LIFE BEYOND THE EARTH. Proceedings of SPIE 2002 - The International Society for Optical Engineering.

1.8. Экологические исследования.

Было показано, что
1.* Сердечно-сосудистая система в состоянии патологии, по-видимому, является основной мишенью для воздействия гелиогеомагнитной активности (по анализу более 6 миллионов медицинских показателей вызовов скорой помощи г. Москва за три года по 10 заболеваниям).
2.* Новые аспекты хроноструктуры биологических объектов, свидетельствующие об универсальности биологических ритмов таких периодов, как полунедельный и околонедельный ритмы, на всех уровнях биологических систем (на популяционном материале около 300 000 показателей и при лабораторных и натурных наблюдениях).
3.* Ключевая роль биологической недели в аспекте выживания детского организма и в формировании кризисных состояний больного взрослого организма (по архивным данным длительного мониторирования 220 новорожденных детей в первые месяцы жизни и по архивным данным инфекционных заболеваний и хирургических операций). Высокий коэффициент корреляции околонедельных ритмов у новорожденных детей с околонедельным ритмом Кр-индекса геомагнитной активности (порядка 0,7 с достоверностью P=0,012) (46 детей в течение нескольких первых недель жизни).
4.* Синхронность вариаций околонедельных гелиогеофизических и биологических ритмов в цикле солнечной активности, свидетельствующая о том, что гелиогеофизические ритмы могли быть внешними датчиками времени, породившими биологические ритмы в процессе эволюции (по данным самоизмерений частоты сердечных сокращений у 4 здоровых людей на протяжении 9 лет).
5.* Максимальная биотропность сильных планетарных геомагнитных бурь, сопровождающихся уменьшением интенсивности космических лучей (Форбуш-эффект), в отношении инфарктов миокарда и инсультов головного мозга (180 000 вызовов скорой помощи).
6. Наличие во время геомагнитных возмущений у 85% больных, перенесших инфаркт миокарда, расстройств сердечного ритма ишемического типа, сопровождающихся эпизодами аритмии и подскоками артериального давления (13 пациентов). Наличие у 80% больных ишемической болезнью сердца и у 30% здоровых людей во время геомагнитных бурь изменений реологических свойств крови и капиллярного кровотока, таких как замедление капиллярного кровотока, агрегация эритроцитов, возрастание вязкости крови (82 пациента и 12 здоровых людей). Наличие у 60% здоровых людей во время геомагнитных возмущений слабых функциональных нарушений сердечного ритма и ухудшений физического и эмоционального статуса, не требующих терапевтического вмешательства (12 здоровых людей). Увеличение гормона кортизола в крови и снижение продукции гормона эпифиза - мелатонина - в ответ на геомагнитное возмущение у здоровых и больных людей, свидетельствующие о вовлечении гипоталамо-гипофизарного отдела головного мозга в реакцию на геомагнитное возмущение (21 больной и 4 здоровых людей). Повышение секреторной активности систем регуляции в качестве ответной реакции организма на магнитную бурю (21 больной и 4 здоровых людей).
7. Наличие у людей, находящихся в условиях стресса адаптационной системы (космонавтов) неспецифической и специфической реакций на воздействие геомагнитной бури. Неспецифическая реакция характеризовалась активацией симпатического отдела вегетативной регуляции сердечного ритма и протекала по типу общего адаптационного синдрома (42 космонавта). Специфическая реакция сопровождалась изменением вегетативного баланса с активацией барорефлекторного или парасимпатического звеньев регуляции сердечного ритма, что характерно для метеотропных реакций (42 космонавта).
8. Возрастание частоты сердечных сокращений на несколько процентов, достоверное функциональное снижение на 25-26% вариабельности частоты сердечных сокращений у здоровых людей и в "группах риска" (9 здоровых субъектов, 20 космонавтов и 20 больных (P<0,01)), а также уменьшение спектральной мощности сердечного ритма в области низких и очень низких частот во время геомагнитных возмущений. Эти изменения сердечного ритма как проявления общей функциональной реакции человеческого организма на воздействие геомагнитного возмущения, по-видимому, лежат в основе развития инфарктов миокарда и внезапной смерти (по данным всех клинических наблюдений и наблюдений космонавтов, а также 9 здоровых людей в земных условиях).
9.* Было показано, что геомагнитная буря оказывает слабые вегетативные влияния на регуляцию сердечного ритма и сосудистого тонуса у здоровых людей. Серьезные последствия подобных влияний могут наблюдаться только у больных, перенесших инфаркт миокарда и инсульты головного мозга, а также у группы людей, находящихся в состоянии значительного дополнительного стресса.
Т.К.Бреус, кфмн, 333 21 44, breus@iki.rssi.ru
Т.К.Бреус, С.М.Чибисов, Р.М.Баевский, К.В.Шебзухов, Хроноструктура биоритмов сердца и факторы внешней стреды, Из-во "Полиграф сервис", Российского Университета Дружбы народов, 2002 год, 232стр.
Cornelissen G., Halberg F., Breus T.K., Syutkina E.V., Baevskii R.M., Weydahl A., Watanabe Y., Otsuka K., Siegelova J., Fiser B., Bakken E.E., Non-photic solar associations of heart rate variability and myocardial infarction, J.Atmosph. and Solar-Terrestrial Physics, 2002, V. 64, pp. 707-728,

1.9. Ионосфера Земли.

1.9.1. Исследования отношения концентрации ионов N+ и О+ по масс-спектрометрическим данным со спутника "ИНТЕРКОСМОС-24".
Ионы N+ являются второй по величине после О+ составляющей ионосферы в большом интервале высот непосредственно выше максимума F2 слоя. Исследование зависимости отношения [N+]/[O+] от гелиофизических условий дает возможность понять процессы, участвовавшие в формировании ионного состава ионосферы. Масс-спектрометрический метод позволяет с высокой точностью измерить это отношение благодаря близкой массе ионов, достаточно высокой концентрации ионов N+ и высокой чувствительности прибора.
Международная справочная модель относительного ионного состава IRI ионы N+ не включает в рассмотрение и задает упрощенную широтную зависимость ионов. Модель относительного ионного состава внешней ионосферы, построенная с применением данных со спутников "Электрон" и " Вертикального космического зонда" включает ионы N+ и впервые дает усовершенствованную зависимость концентраций ионов от широты и зенитного угла Солнца в интервале высот 400-1000 км для низкого и среднего уровня солнечной активности. Однако при этом считались хорошо установленными экспериментальные зависимости: рост отношения [N+]/[O+] с высотой выше максимума F2 и широтой, что и использовалось при построении модели. Данные, полученные на спутнике "Интеркосмос-24" позволяют исследовать поведение ионов О+ и N+, а также их отношения на большом экспериментальном материале, включающем различные сезоны, времена суток, уровни магнитной возмущенности, в интервале высот 500-2500 км в период высокой солнечной активности:
1. Получены широтные зависимости отношения [N+]/[O+], установлено, что на перигейных высотах (500-800 км) отношение концентраций [N+]/[O+] часто имеет сложный широтный ход с минимумом на магнитном экваторе, максимумом в области инвариантных широт ~30 ° и дальнейшем спадом в сторону более высоких широт. В области апогейных высот (2000-2500 км) также имеется максимум в широтном распределении отношения [N+]/[O+], однако он сдвигается в область более высоких широт (~50 ° инвариантной широты). Такой ход отношения наблюдается чаще всего в неосвещенной ионосфере.Таким образом показано, что считающиеся до сих пор хорошо установленными экспериментальные широтные зависимости отношения [N+]/[O+] ( увеличение в сторону бoльших широт) не приемлемы по крайней мере для ночных условий.
2. Построен высотный ход отношения концентраций [N+]/[O+] в области высот 500-2500 км на средних широтах ( инвариантная широта 45 ° ) для всех сезонов и времен суток. Наблюдается рост отношения в сторону больших высот.
3. Установлена сезонная зависимость отношения: летом оно больше, чем зимой (по крайней мере в области высот 700-2100 км).
4. Выявлен суточный ход отношения. Показано, что ночью величины отношения больше, чем днем во всем интервале высот, и это отличие значительнее зимой, чем летом. Величины отношения концентраций [N+]/[O+] меняются от ~2% на 500 км (минимальные значения) до ~70% на 2500 км ( максимальные значения). Исследование поведения отношения концентраций [N+]/[O+] являются базой для теоретического изучения ионосферных процессов, что предполагается сделать в дальнейшем.
К.ф.-м.н. В. А. Кочнев kochnev@iki.rssi.ru

Продолжены работы по лазерному дальномеру для проекта Фобос-Грунт, проведены оценки и сформулированы предложения по созданию системы, предназначенной для проведения измерений на больших дистанциях.
( Арумов Г.П., Бухарин А.В., Ляш А.Н.; garumov@iki.rssi.ru )

Исследование эволюции вращения кометного ядра. Исследовались вековые изменения во вращательном движении динамически несимметричного кометного ядра, обусловленные действием реактивных моментов, возникающих при анизотропной сублимации вещества с его поверхности. Получены уравнения, описывающие вращение ядра, проведено их усреднение по невозмущенному движению относительно центра масс и по орбитальному движению. Указаны параметры, определяющие характерные особенности эволюции вращения. Исследования предполагается продолжить. Промежуточные результаты опубликованы в виде препринта.
( Neishtadt A.I., Scheeres D.J., Sidorenko V.V., Vasiliev A.A., aneista@iki.rssi.ru)