Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.P.210

Анализ низкочастотных электромагнитных шумов для оценки пылевой динамики атмосфера Марса

Абделаал M. E. (1,2), Захаров А.В. (2), Докучаев И. В. (2), Ляш А.Н. (2), Кузнитсов I. A. (2), Дубов А.Е. (2), Дольников Г.Г. (2), Бедняков С.А. (3)
(1) Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва, Россия
(2) Институт космических исследований РАН
(3) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Росся
Зараженные пылевые частицы, постоянно присутствующие в атмосфере Марса, могут быть источниками электромагнитных излучений. Природа этих излучений связана с электрическими разрядами, которые могут генерироваться в результате трибоэлектрического эффекта у поверхности при сальтации пылевых частиц и их ионизации в атмосфере. Наиболее активны такие процессы происходят при динамике пылевых частиц в периоды пыльных бурь и в областях пылевых вихрей (Farrell and Desch 2001; Krauss et al. 2006; Zhai et al. 2006). Электрические разряды (пробой) между пылевыми частицами возникают в среде, когда электростатическое поле достаточно велико и соответствует минимуму кривой Пашена [Budenstein, 1980; Farrell et al.,2003].Частота таких излучений может составлять от десятков и сотен Гц до нескольких мГц. После генерации такие излучения слабо затухают и могут распространяться на очень большие расстояния, внутри «волновода», состоящего из поверхности планеты и ионосферы. Свойства такого «волновода», например, электропроводность поверхности и атмосферы, влияют на параметры ее распространения. Электромагнитные излучения на таких низких частотах могут проникать глубоко в среду, так как глубина их скин-слоя довольно велика по сравнению с волнами высоких диапазонах частот. В работах Mills 1977 и Deroy 2010 были высказаны предложения о необходимости регистрации электромагнитных излучений и измерений электрических полей у поверхности Марса с целью исследований природы и условий возникновения атмосферного электричества.
Регистрация и анализ низкочастотных электромагнитных излучений на Марсе планировалась датчиком ЭМА (Электро-Магнитрый Анализатор) в диапазоне частот от 0,1 до 1 МГц в рамках эксперимента «Пылевой Комплекс» на посадочной платформе проекта «ЭкзоМарс». В настоящее время, используя датчик ЭМА, проводятся лабораторные работы, имитирующие физические процессы, генерации электромагнитных излучений, происходящих на Марсе.

Ключевые слова: Марс, пылевые частиц, электромагнитное излучение, пылевые бури, марсианская атмосфера
Литература:
  1. P. P. Budenstein, “On the mechanism of dielectric breakdown of solids,” IEEE Trans. Electr. Insul., no. 3, pp. 225–240, 1980.
  2. G.T. Delory, Electrical phenomena on the Moon and Mars. in Proceedings of ESA Annual Meeting on Electrostatics, Paper A1 (2010)
  3. A.A. Mills, Dust clouds and frictional generation of glow discharges on Mars. Nature 268, 614 (1977)
  4. W.M. Farrell, M.D. Desch, Is there a Martian atmospheric electric circuit? J. Geophys. Res. (2001). doi:10. 1029/2000JE001271
  5. W. M. Farrell, G. T. Delory, S. A. Cummer, and J. R. Marshall, “A simple electrodynamic model of a dust devil,” Geophys. Res. Lett., vol. 30, no. 20, 2003.
  6. C.E. Krauss, M. Horanyi, S. Robertson, Modeling the formation of electrostatic discharges on Mars. J. Geophys. Res. 111, E02001 (2006). doi:10.1029/2004JE002313
  7. Y. Zhai, S.A. Cummer, W.M. Farrell, Quasi-electrostatic field analysis and simulation of Martian and terrestrial dust devils. J. Geophys. Res. 111, E6 (2006). doi:10.1029/2005JE002618

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Абделаал M.E., Захаров А.В., Докучаев И.В., Ляш А.Н., Кузнитсов I.A., Дубов А.Е., Дольников Г.Г., Бедняков С.А. Анализ низкочастотных электромагнитных шумов для оценки пылевой динамики атмосфера Марса // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 234. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

234