Космическая газовая динамикаНИР

Источник финансирования НИР

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Космическая газовая динамика
Результаты этапа: 1. В рамках 40-ой научной Ассамблеи КОСПАР (COSPAR) и проекта «Международного института космических исследований» (Берн, Швейцария) по изучению кометы Чурюмова – Герасименко с помощью космического аппарата Rosetta представлен анализ фундаментальных проблем взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой и с атмосферами комет. Применительно к исследованиям кометы Чурюмова – Герасименко предложена новая магнитогидродинамическая модель обтекания кометы. 2. Выполненное численное моделирование показало, что электронная теплопроводность может играть определяющую роль в объяснении факта пересечения гелиопаузы космическим аппаратом Вояджер 1 на близком расстоянии в 122 а.е. 3. На основе современной кинетической модели распределения межзвездных атомов гелия сделано заключение о том, что противоречие в скорости локальной межзвездной среды по данным Ulysses и IBEX можно разрешить, если увеличить температуру плазмы с 6400 К до 9000 К. Указаны физические эффекты, способные привести к такому увеличению температуры. Выявлено также, что результаты 3D кинетико-МГД модели гелиосферного ударного слоя с величиной межзвездного магнитного поля 4.4 мкГс и углом отклонения от вектора скорости ЛМС в 20o дают хорошее совпадение угла отклонения атомов водорода с данными измерений SOHO/SWAN. 4. Впервые в рамках трехмерной нестационарной модели, учитывающей гелиосферное и межзвездное магнитные поля, а также неоднородность истечения солнечного ветра по гелиошироте, были проанализированы данные, полученные на космических аппаратах Вояджер-1 и Вояджер-2 с 1991 по 2012 гг 5. Проведено численное моделирование эволюции возмущений в двухслойной сферической оболочке и в плоском слое с двухступенчатым распределением плотности. Рзультаты расчетов свидетельствуют в пользу модели расширения оболочки области HII RCW 82 с убывающей наружу плотностью. Выявлены эффекты взаимодействия ускоренно движущейся оболочки с находящимися перед ней сгустками. Установлено возникновение кумулятивной струи. Применительно к наблюдениям области HII RCW 82 приведен дополнительный аргумент в пользу модели, согласно которой неоднородная структура границ области HII RCW 82 обусловлена развитием неустойчивости Рэлея-Тейлора.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. космическая газовая динамика
Результаты этапа: На основе разработанной трехмерной численной модели взаимодействия солнечного ветра с локальной межзвездной средой исследовано влияние цикла солнечной активности на среднее направление движения межзвездных атомов водорода в гелиосфере, определяемое по измерениям рассеянного солнечного Лайман-альфа излучения на аппарате SOHO (прибор SWAN). Для этого было проведено численное моделирование распределения межзвездных атомов водорода в рамках нестационарной кинетической модели, а также рассеянного на атомахй Лайман-альфа излучения. Показано, что долгота вектора средней скорости атомов остается примерно постоянной в течение 11-летнего цикла солнечной активности, в то время как широта меняется примерно на 1.2 градуса. Это связано с влиянием силы радиационного давления Солнца, которая значительно меняется в течение солнечного цикла. Полученный результат необходимо учитывать при использовании данных SOHO/SWAN для удаленной диагностики межзвездного магнитного поля, которое приводит к отклонению потока межзвездных атомов водорода от первоначального направления. Также на основе модели был проведен анализ потоков энергичных частиц, которые измеряются на КА IBEX. Проведено моделирование формирования ионизационно-ударного фронта. Решалась система уравнений радиационной газодинамики. Начальные условия выбирались близкими к параметрам звезд О и В классов. Определяемая путем расчетов динамика развития ионизационно-ударного фронта, порождаемого звездами этого класса , согласуются с классическим представлением о расширении области HII и формировании плотной оболочки. Разработанная программа расчета взаимодействия излучения звезд с окружающей средой служит основой для исследования динамики HII областей. Выполнено численное моделирование эволюции возмущений в двухслойной сферической оболочке и в плоском слое с двухступенчатым распределением плотности. Показано, что образующиеся в результате неустойчивости сгустки имеют качественно различающуюся структуру в зависимости от соотношения плотностей во внутреннем и внешнем слоях оболочки. В оболочках с убывающей наружу плотностью образуются неоднородности, окаймленные плотным газом. Если же более плотный газ находится во внешнем слое, то возникают ядра, окруженные более разреженным веществом. Полученные результаты использованы для анализа расширения области HII RCW 82. Наблюдаемые в эмиссии 13CO неоднородности во внешних частях этой области имеют контрастно очерченные границы, поэтому расчеты свидетельствуют в пользу модели расширения оболочки с убывающей наружу плотностью Публикации: 1. V.V. Izmodenov and D.B. Alexashov. Three-dimensional kinetic-mhd model of the global heliosphere with the heliopause-surface fitting. Astrophysical Journal, Supplement Series, 220(2):32, 2015. 2. Katushkina O. A., V. V. Izmodenov, D. B. Alexashov, N. A. Schwadron, and D. J. McComas, Interstellar hydrogen fluxes measured by IBEX-Lo in 2009: numerical modeling and comparison with the data, Astrophys. J. Suppl. Ser., V. 220, No. 2, 33, 2015. Impact factor 11.215 3. McComas D.J. , M. Bzowski, S. A. Fuselier, P. C. Frisch, A. Galli, V. V. Izmodenov, O. A. Katushkina, M. A. Kubiak, M. A. Lee, T. W. Leonard, E. Möbius, J. Park, N. A. Schwadron, J. M. Sokół, P. Swaczyna, B. E. Wood, and P. Wurz, Local Interstellar Medium: six years of direct sampling by IBEX, Astrophys. J. Suppl. Ser., V. 220, No. 2, 22, 2015. Impact factor 11.215 4. Katushkina O.A., Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Direction of the interstellar hydrogen flow in the heliosphere: theoretical modelling and comparison with the SOHO/SWAN data, MNRAS, V. 446, Is. 3, P.2929-2943, 2015. Impact Factor 5.107 5. S.V. Chalov, Y.G. Malama, D.B. Alexashov, and V.V. Izmodenov. Acceleration of interstellar pickup protons at the heliospheric termination shock: Voyager 1/2 energetic proton fluxes in the inner heliosheath. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 455(1):431–437, 2015. Доклады и тезисы конференций: 1. V.V. Izmodenov. Global modeling of the solar wind interstellar medium interaction - an overview of the current status. In The Fourteen International Solar Wind Conference, 22-26 June 2015, Weihai, China, pages 35–35. Shandong University Shandong, China, 2015. 2. E.A. Golikov and V.V. Izmodenov. Unsteady solar wind effects on the energy spectrum of pickup protons in vicinity of the heliopause. In The Fourteen International Solar Wind Conference, 22-26 June 2015, Weihai, China, pages 120–120. Shandong University Shandong, China, 2015. 3. В.В. Измоденов. Магнитогидродинамические модели взаимодействия звездных ветров с межзвездной средой, Материалы XI Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, Казань, 20-24 августа 2015 года. Изд-во Академии наук РТ г. Казань, 2015. 4. Катушкина О.А., Акаев П.С., Измоденов В.В., Алексашов Д.Б., О моделировании распределения пылевых частиц в областях взаимодействия звездных ветров с окружающей межзвездной средой, Аннотации докладов XI Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, стр. 131, Казань 20-24 августа, 2015. 5. Katushkina O.A., Quemerais E., Izmodenov V.V., Sandel B.R., Heliospheric boundary in the backscattered solar Lyman-alpha radiation: analysis of Voyager-1/UVS data, 14th international Solar Wind conference, 22-26 June 2015, Weihai, China. 6. Katushkina O.A., Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Schwadron N.A., McComas D.J., Interstellar hydrogen measured by IBEX-Lo: numerical simulations and comparison with the data, 14th international Solar Wind conference, 22-26 June 2015, Weihai, China. 7. Катушкина О.А., Измоденов В.В., Алексашов Д.Б., Рассеянное солнечное Лайман-альфа излучение вблизи границы гелиосферы: анализ данных аппарата Вояджер-1, Десятая ежегодная конференция “Физика плазмы в солнечной системе”, 16-20 февраля 2015 г., Москва. Публикации: К. В. Краснобаев, Г.Ю. Котова, Р.Р. Тагирова. «Двумерные возмущения ускоренного движения неоднородных газовых слоев и оболочек в межзвездной среде». Письма в Астроном. журнал, 2015, т. 41, № 3-4, с. 123-132. К.В. Краснобаев, Р.Р. Тагирова, С.И. Арафайлов, Г.Ю. Котова. «Волновые движения газо-пылевой излучающей среды». Аннотации докладов XI Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Казань, 20 – 24 августа 2015 г. стр. 154. К.В. Краснобаев, Р.Р. Тагирова. «Автоволновые движения в областях фотодиссоциации». Материалы Всероссийской конференции «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра (НЕА-2015)». 2015. Москва.

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".