Исследование резонансного вращения и внутренней динамики МеркурияНИР

Соисполнители НИР

ГАИШ МГУ Соисполнитель

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2008 г.-31 декабря 2010 г. Исследование резонансного вращения и внутренней динамики Меркурия
Результаты этапа: Построена теория плоских либраций Меркурия в долготе на основе параметров гравитационного поля, которые были получены по данным космической миссии Мессенджер (Smith et al., 2010) и радиолокационным наблюдениям (Margot et al., 2007). Определены основные параметры движения Меркурия по Кассини и дана динамическая интерпретация обнаруженных разногласий между данными радиолокационных наблюдений и спутниковых наблюдений аппарата Мессенджер. Предсказаны свободные либрации в долготе и наклоне Меркурия, которые через несколько лет получили подтверждение в данных радио-наблюдений и в орбитальных измерениях аппарата Мессенджер. Полуаналитическая теория содержит по 6 тригонометрических членов в выражениях угловой скорости и угла либрации. Периоды указанных либраций составляют 12.4+/-0.2 года и 87.97, 43.99, 29.33, 21.99 и 17.59 суток. Свободная либрация характеризуется большой амплитудой около 290”. Вычисленные амплитуды вынужденных либраций в долготе составляют: 34”05+/-1”27, 3”59+/-0”13, 0”354+/-0”013, 0”072+/-0”003 и 0”016+/-0”001 (в секундах дуги). Разработана аналитическая теория резонансного вращения Меркурия (с твердой несферичной мантией и эллипсоидальным жидким ядром) для высокоточной орбиты Меркурия (т.е. с учетом возмущений от планет). Основу исследования составил метод построения условно-периодических решений гамильтоновых систем при полном резонансе основных частот, ранее эффективно апробированный при построении аналитической теории вращения Луны. Для этих целей были построены вспомогательные разложения сферических функций второго порядка от гелиоцентрических сферических координат Меркурия с учетом планетных орбитальных возмущений. Получены таблицы амплитуд, периодов, фаз тригонометрических разложений сферических функций координат Меркурия, входящих сомножителями в выражение силовой функции задачи (второй гармоники гравитационного потенциала Меркурия) по аргументам, являющимся комбинациями долгот планет. Обобщенные законы Кассини-Коломбо получили обоснование для модели Меркурия с жидким ядром, как в случае эллиптической орбиты, так и в случае высокоточного описания его орбитального движения (эфемерида VSOP87). Для угла наклона Кассини для Меркурия (угол между вектором кинетического момента и нормалью к плоскости орбиты) была получена новая оценка (3.8'+/-1.0') на основе данных аппарата Мессенджер о параметрах гравитационного поля Меркурия. Дано аналитическое решение задачи о вариациях гравитационного потенциала Меркурия, вызванных солнечными приливами. Выявлены основные эффекты во вращении Меркурия, вызванные его приливными деформациями. Исследована приливная эволюция в системах двух и трех небесных тел и оценены соответствующие эффекты в орбитальном движении Меркурия. Разработанные аналитические методы и подходы к проблемы эффективно использованы для исследования резонансных вращательных движений других тел солнечной системы (Луны, Титана и др.). Результаты исследований представлены в 45 публикациях участников проекта и включены в монографию по динамике вращательных движений небесных тел (Баркин, 2010).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".