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
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.