Про висотну залежність об’ємного коефіцієнта розсіяння аерозолю в атмосфері Сатурна. II. Широтні пояси північної півкулі

1Овсак, ОС, 2Карімов, АМ, 2Лисенко, ПГ
1Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, Київ, Україна
2Астрофізичний інститут імені В.Г.Фесенкова, Алмати, Казахстан
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2021, 37(4):18-34
Start Page: Динаміка і фізика тіл Сонячної системи
Язык: українська
Аннотация: 

Для п’яти широтних поясів північної півкулі Сатурна визначено висотні залежності об’ємного коефіцієнта розсіяння аерозолю і побудовано ймовірну вертикальну структуру аерозольної складової у діапазоні атмосферного тиску 0.06...10 бар. Для цієї мети використано результати аналізу даних спектрофотометричних вимірювань у 2015році широтних поясів 17N, 33N, 49N, 66Nі 80N планети-гігантау смугах поглинання метану на 727 нм і 619 нм з нашої попередньої роботи. У дослідженому діапазоні висотних рівнів атмосфери Сатурна виявлено повсюдну наявність аерозолів, без ознак значних чисто газових прошарків. Найбільші значення об’ємного коефіцієнта розсіяння аерозолю 2⋅10-6 см-1 отримано для середньоширотного поясу 49N, а найменші — 10-8 см-1 — для приполярного поясу 80N. У дослідженому висотному діапазоні атмосфери виявлено чотири ділянки аерозольних згущень, у межах яких об’ємний коефіцієнт розсіяння аерозолю досягає максимальних значень. Наявність часток найпотужнішого в атмосфері Сатурна аерозольного шару виявлено на висотному рівні з тиском 0.06 бар. Із зануренням у глибину атмосфери об’ємний коефіцієнт розсіювання аерозолю збільшується до максимальних значень. Тут у всіх досліджених широтних поясах, крім 80N, формуються два найвищі згущення, у яких максимуми об ’ємного коефіцієнта розсіяння атмосферного аерозолю розміщені біля висотних рівнів зі значеннями тиску 0.26 бар і 0.45 бар. Ці згущення розділені по висоті прошарком менш щільного аерозолю. При подальшому зануренні в атмосферу у діапазоні тиску 0.45...2 бар об’ємний коефіцієнт розсіяння аерозолю значно зменшується. На цій висотній ділянці атмосфери в усіх широтних поясах, крім 80N, виявлено третє за порядком згущення аерозолю, де максимуми об’ємного коефіцієнта розсіяння аерозолю розміщені біля рівня з тиском 1 бар. Ще глибше, в діапазоні атмосферного тиску 2...6 бар, виявлено четверте за порядком, значно розтягнуте по висоті аерозольне згущення. Воно складається з верхньої та нижньої частин, в яких максимуми об’ємного коефіцієнта розсіяння аерозолю розташовуються довкола рівнів з тиском 2.7 бар й 4.4 бар відповідно. При обчисленнях ми використовували модельні параметри аерозольних часток: ефективний радіус 1.4 мкм і дисперсія 0.07 для функції модифікованого гамма-розподілу часток по розмірах та дійсна частина комплексного показника заломлення 1.44. Ці модельні характеристики аерозолів ймовірно є близькими до усереднених значень параметрів реальних часток у дослідженій висотній частині атмосфери Сатурна в широтному поясі 66N, а також для діапазону тиску 0.06...1.5 бар атмосфери у поясі 33N. Водночас виявлено ознаки ймовірних значних відмінностей модельних та реальних параметрів аерозольних часток на усіх досліджених висотних рівнях атмосфери у широтних поясах 17N і 49N.

Ключевые слова: аерозоль, атмосфера, вертикальна структура, Сатурн, широтні пояси