Характеристика и пространственно-временные распределения параметров гравитационных волн в Марсианской атмосфере в результате эксперимента по солнечному просвечиванию аппарата ACS/TGO

Авторы
Стариченко Е.Д.(1), Беляев Д.А.(1), Медведев А.С.(2), Фёдорова А.А(1), Кораблев О.И.(1), Montmessin F.(3), Трохимовский А.Ю.(1)
Организации
(1) Институт космических исследований Российской академии наук, Москва, Россия
(2) Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany
(3) LATMOS/IPSL, UVSQ Université Paris-Saclay, UPMC Univ. Paris 06, CNRS, Guyancourt, France
Сессия
Исследование планет
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований Российской академии наук, Москва, Россия
Научный руководитель
Беляев Д.А., к.ф.-м.н.
Текст тезисов
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. 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, а также их пространственно-временные распределения.
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 спонсируется грантом РНФ #20-42-09035.

Литература
[1] Starichenko E. et al., 2021. Gravity wave activity in the Martian atmosphere at altitudes 20–160 km from ACS/TGO occultation measurements. Journal of Geophysical Research: Planets, 126, e2021JE006899. DOI: 10.1029/2021JE006899
[2] Belyaev D. et al., 2021. Revealing a high water abundance in the upper mesosphere of Mars with ACS onboard TGO. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL093411. DOI: 10.1029/2021GL093411
[3] Korablev O., Montmessin F., and ACS Team, 2018. The Atmospheric Chemistry Suite (ACS) of three spectrometers for the ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter. Space Sci. Rev., 214:7. DOI 10.1007/s11214-017-0437-6.
[4] Fedorova A. et al., 2020. Stormy water on Mars: The distribution and saturation of atmospheric water during the dusty season. Science, eaay9522. DOI: 10.1126/science.aay9522.