О природе аномальных образований в полярных районах Луны и Меркурия

• Автор: Козлова, Екатерина Анатольевна
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Список таблиц

Список иллюстраций

1. Метеоритные удары - основной процесс, формирующий поверхности безатмосферных тел

1.1. Кратеры - главная форма рельефа поверхностей Луны и Меркурия

1.1.1. Особенности строения поверхности Луны

1.1.2. Особенности строения меркурианской поверхности

1.1.3. Современные представления об истории

формирования поверхности Меркурия

1.2. Типы кратеров

1.3. Типы ударников

1.4. Описание ударных процессов, соответствующих различным типам ударников

1.5. Природа эволюции кратера во времени - процессы, формирующие различные типы кратеров
2. Создание каталогов кратеров
2.1. Метод создания каталога кратеров. Особенности создания морфологических каталогов кратеров. Морфологический каталог кратеров Луны
2.2. Морфологический каталог кратеров Меркурия
2.3. Основные результаты статистики кратеров
3. Распределение кратеров в полярных районах Меркурия и Луны
3.1. Региональные свойства распределения кратеров. Связь
вида распределения кратеров и природы поверхности региона
3.2. Распределение кратеров в полярных районах Луны и Меркурия
4. Свойства полярных районов Луны и Меркурия
4.1. Особенности орбитального движения и вращения вокруг своей
оси Луны и Меркурия. Короткопериодические и долгопериодические параметры
4.2.1. Характер освещенности в полярных районах Луны и
Меркурия. Постоянно затененные области и «холодные ловушки»
4.2.2. Возможные источники летучих на Луне и Меркурии
5. Вероятная модель аномалий в полярных районах Луны н Меркурия
5.1. Вычисление положений затененных областей - холодных ловушек в полярных районах Луны и Меркурия с учетом короткопериодических и долгопериодических вариаций положений
осей вращения планет
5.2. Расчет изменений температуры в кратерах, содержащих области постоянной тени в полярных районах Луны и Меркурия
5.2.1. Температурный режим в полярных кратерах Луны, содержащих
области постоянной тени и совпадающих с районами повышенного

содержания водорода
5.2.2. Температурный режим в полярных кратерах Меркурия,
обладающих аномальными свойствами
5.3. Вероятные области нахождения летучих в полярных районах
Луны и Меркурия
Заключение
Список литературы
Приложения
Приложение 1
Приложение2

Список таблиц
Таблица 2.1. Обозначение морфологических признаков в «Морфологическом каталоге кратеров Луны»
Таблица 2.2 Обозначение морфологических признаков в «Морфологическом каталоге кратеров Луны»
Таблица 2.3. Сравнение координат и диаметров кратеров Меркурия по данным различных каталогов.
Таблица 2.4. Распределение кратеров по интервалам диаметров на Меркурии и Луне
Таблица 2.5. Сравнение морфологических характеристик кратерных популяций Меркурия и Луны
Таблица 5.1 Площадь постоянно затененных областей в районе северного полюса Луны
Таблица 5.2 Площадь постоянно затененных областей в районе южного полюса Луны
Таблица 5.3 Площадь постоянно затененных областей в районе северного полюса Меркурия.
Таблица 5.4 Площадь постоянно затененных областей в районе южного полюса Меркурия
Таблица 5.5. Кратеры, совпадающие с областями повышенного содержания водорода в полярных районах Луны.
Таблица 5.6. Кратеры, совпадающие с областями, обладающими аномальными отражательными свойствами в полярных районах Меркурия
Таблица 5.7. Содержание водорода в районе исследованных кратеров в полярных районах Луны
ГЛАВА 5. Вероятная модель аномалий в полярных районах Луны и Меркурия
Для планеты, находящейся на расстоянии Dj от Солнца, поток энергии, приходящий от Солнца, равен (Шевченко, 1980):
F0=a*T04*(Ro/Di)2 (5.7)
где ст - постоянная Стефана-Больцмана, То - температура Солнца (То=6000К), Ro- радиус Солнца (Ro=696000 км), Di - расстояние от Солнца до планеты. Учитывая значительную удаленность системы Земля-Луна от Солнца, мы приняли Di для Луны равным среднему расстоянию от Солнца до Земли: 150000000 км =1 а.е.
Для Меркурия с учетом вытянутости орбиты (е = 0,206), расстояние меняется в зависимости от положения планеты на орбите. Двигаясь по орбите вокруг Земли, Луна совершает полный оборот вокруг своей оси относительно Солнца за 29,5 земных суток (синодический месяц или солнечные сутки). Полный оборот вокруг полюса эклиптики полюс Луны совершает за 18,6 земных лет или 230 солнечных суток.
Сутки на Меркурии длятся 176 земных суток. За это время планета успевает два раза повернуться вокруг Солнца и занять относительно него первоначальное положение. За начальное положение Меркурия на орбите нами было принято положение, при котором подсолнечная точка имела долготу 180°. В дальнейшем долгота подсолнечной точки Xs вычислялась исходя из скорости движения Меркурия по орбите и скорости вращения Меркурия вокруг своей оси.
Поток солнечной энергии, падающий на точку на поверхности планеты с долготой X, равен:
Fi=F0 * cos (Xs-Xr) (5.8)

Из работы (Carruba and Corradini, 1999) известно, что поток, падающий на площадку стены кратера, расположенного на долготе Хт, равен:
F2=F,* (sin ho'''cos x-cosho* sin x *cos 0) (5.9) :
где h0 - высота Солнца над горизонтом, х - наклон стены кратера, 0 - азимутальный угол между направлением на Солнце и направлением на данный элемент поверхности кратера. Формула (5.9) была выведена (Carruba and Corradini, 1999) для случая конического кратера с постоянным углом наклона стен. Как и кратеры конической формы, кратеры сферической формы разбивались по высоте на 10 поясов. Чтобы рассчитать поток, падающий на площадку внутренней поверхности сферического кратера, мы аппроксимировали каждый пояс конической поверхностью. Получалось 10 конических поясов, для каждого из которых угол наклона хт рассчитывался отдельно по формуле:
xm = Arctg(d/(10*(sm-sm.i))) (5.10)
где Н - глубина кратера, 1, и 1,.| - расстояние от i-ro и i-1 - го поясов до центра кратера, соответственно. Согласно (Ueno et' ed., 1991), температура любого j-ro элемента поверхности кратера равна:
Tj= [(F3 + (l-a)*[F2 + F4 + Fs + F6 ])/ s * cr]1/4 (5.11)
где а - альбедо поверхности (0,09 для Меркурия и 0,08 для Луны), е - коэффициент излучения: е = 0,98 для Луны (Carruba and Corradini, 1999), £ = 0,95 для Меркурия (Vasavada et al., 1999). F2 — поток прямого солнечного света, падающий на освещенный