Е.В. Петрова (отд. 53)

 

Цикл работ по исследованию оптических свойств частиц в планетных атмосферах и на поверхности небесных тел

 

Данный цикл из трех работ продолжает проводимые автором (в сотрудничестве с коллегами из Украины и Германии) исследования оптических свойств частиц в атмосферах Марса и Венеры и на поверхности Марса и безатмосферных небесных тел.

Представленные работы выполнены совместно с коллегами из Украины и Германии.

Соавторов из ИКИ РАН нет.

 

Аннотация

Изображения поверхности Марса, полученные с высоким разрешением с орбитальных аппаратов в последние годы, позволяют применить разработанный нами метод теней для определения оптической толщины атмосферы Марса и оценки отражательных свойств его поверхности. По двум изображениям кратера Виктория, сделанным камерой HiRISE/MRO, были получены значения оптической толщины атмосферы, которые хорошо согласуются с измерениями, выполненными в то же время с марсохода Opportunity , находящегося у кромки кратера, что подтверждает надежность метода. Кроме того, было определено альбедо поверхности в области теней у стенок кратера.

Существенно повысить надежность оценок параметров рассеивающих объектов могут измерения поляризации. Их результаты доступны, в основном, для малых тел Солнечной системы в области обратного рассеяния вблизи оппозиции. Однако интерпретация результатов измерения поляризации света, отраженного поверхностями астероидов и спутников планет, сталкивается с отсутствием корректных методов определения характеристик рассеивающих частиц, слагающих плотноупакованную случайную среду реголита, в которой не работают условия классического переноса излучения. Предложенный нами подход рассматривает реголит как полубесконечную среду, состоящую из кластеров частиц, благодаря чему взаимодействие частиц в ближнем поле принимается во внимание. Кроме того, специально разработанный метод позволяет учитывать эффект когерентного обратного рассеяния в зависимости от плотности упаковки кластеров в среде. Данный подход был опробован на нескольких типах кластеров с разными характеристиками и плотностью упаковки. Сравнение результатов модельных расчетов с фазовой кривой поляризации, измеренной в лаборатории для образцов окиси магния на малых фазовых углах, показало хорошее согласие нескольких моделей с измерениями вблизи оппозиции. Показано, что достоверный выбор моделей можно сделать только с привлечением данных измерений на более высоких фазовых углах в области влияния диффузного рассеяния.

 

(1) E. V. Petrova, N. M. Hoekzema, W. J. Markiewicz, N. Thomas, O.J. Stenzel

Optical depth of the Martian atmosphere and surface albedo from high-resolution orbiter images

Planetary and Space Science, 2012, Volume 60, Issue 1, p. 287-296.

(2) V.P. Tishkovets, E.V. Petrova

Light scattering by densely packed systems of particles: near-field effects

In: Light Scattering Reviews 7 , A. A. Kokhanovsky (Ed.)

ISBN: 978-3-642-21906-1 (Print) 978-3-642-21907-8 (Online), Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 3-36.

 

(3) Victor P. Tishkovets and Elena V. Petrova

Coherent backscattering by discrete random media composed of clusters of spherical particles

Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2013, 127, 192-206.