Характеристика гравитационных волн в атмосфере Марса в результате эксперимента по солнечному просвечиванию аппарата ACS/TGO

Гравитационные волны (ГВ) в атмосфере планеты являются повсеместным явлением и представляют собой распространение колебаний воздушных масс вследствие вертикального смещения одного объема воздуха относительно другого, которое возникает с изменением плотности атмосферы. По длине волны и периоду они намного меньше волн планетарного масштаба, но также больше акустических волн. ГВ переносят энергию и импульс, что оказывает значительное влияние на общую динамику планетной атмосферы. В нашей работе мы рассматриваем параметры ГВ [1], а также их распределения. ГВ восстанавливаются из высотных профилей температуры и плотности [2], полученных в результате обработки данных по эксперименту солнечного просвечивания российского комплекса спектрометров Atmospheric Chemistry Suite (ACS) [3] на борту аппарата Trace Gas Orbiter (TGO). Нами находятся такие характеристики ГВ, как вертикальный поток горизонтального импульса, потенциальная энергия, ускорение и частота Брента-Вяйсяля, характеризующая стабильность распространения ГВ.
ACS находится на орбитальном аппарате TGO, который является частью европейско-российской миссии ExoMars 2016. Он состоит из трех спектрометров ближнего – NIR (0.73-1.6 мкм) [4], среднего – MIR (2.3-4.2 мкм) и теплового – TIRVIM (1.7-17 мкм) инфракрасного диапазона. В данной работе используются данные прибора MIR – спектрометра со скрещенной дисперсией с высокой разрешающей способностью ~ 25000, отношением сигнал шум больше 1000 и вертикальным разрешением ~ 0.5 – 2.5 км, что позволяет получать вертикальные профили температуры и плотности с мелкой сеткой по высоте от 10 до 180 км из спектров углекислого газа CO2 по сильной полосе поглощения 2.7 мкм. Представленный объем данных представляет собой около 500 высотных профилей ГВ и их характеристик с начала работы ACS-MIR (апрель 2018, Ls - 165̊ MY34) и по конец 35 марсианского года (январь 2021). Анализ данных выполнен при поддержке гранта РНФ #20-42-09035.