Domů » Projekty PECS » Astrofyzikální projekty » Bepi Colombo - 2

Průběžná zpráva - 2008

Po, 2009-03-30 11:50, František Fárník

Kinetické procesy ve slunečním větru, v magnetoobálce a magnetosféře planety Merkur

Zpráva za rok : 2008

  Předešlý rok byl prvním rokem řešení projektu (započalo v srpnu 2008). Záměr našeho projektu je definován v projektu BepiColombo/MMO Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE) zaslaném jako odezva na výzvu  AO JX-MMO-9999:

- 3D hybridní modelování interakce slunečního větru s prostředím planety Merkur  (zejména pro různé orientace meziplanetárního magnetického pole a heliocentrické vzdálenosti planety od Slunce)
- 2D and 3D analýza  vlnově-částicových procesů v rázové vlně, v okolí magnetopauzy a v oblasti pólů
- Porovnání výsledků simulací s daty získanými experimentem MPPC

   Během naší práce na projektech ESA (kontrakty č. 14529 a č. 98024) jsme vyvinuli globální třídimenzionální kinetický model interakce mezi slunečním větrem a magnetosférou planety, který jsme úspěšně aplikovali na první numerické studie magnetosféry planety Merkur. Dosažené výsledky vedly k začlenění našeho týmu do projektů BepiColombo (ESA) a MESSENGER (NASA). Námi řešený projekt pomůže odhadu měřících rozsahů přístrojů a optimálnímu navržení trajektorií družice BepiColombo na základě výsledků numerických experimentů. Náš tým přitom rovněž využije přístupu k měřením družice MESSENGER, neboť náš numerický model je NASA využíván k interpretaci pozorování této americké družice (rovněž zkoumající planetu Merkur).
   Během roku jsme provedli několik základních numerických studii interakce slunečního větru s malou magnetosférou, knkrétně při orientaci meziplanetárního magnetického pole (IMF) v rovině ekliptiky (studie publikována v GRL) a při orientaci IMF severním a jižním směrem vůči vlastnímu magnetickému poli planety. Orientace IMF ma vliv na polohu protonového foreshocku. Jižně orientované IMF navíc podporuje vznik plazmoidu v chvostové části magnetosféry. Naše výsledky jsme prezentovali na konferenci AGU v San Franciscu a na SWT setkaní členů projektu BepiColombo v Sendai, Japonsko.
   Jako u našich předešlých projektů počítáme i v rámci přípravy naší účasti na projektu BepiColombo se spoluprací s firmou SPRINX Systems. V rámci naších předešlých projektů jsme ve spolupráci s českou firmou SPRINX Systems vyvinuli vysoce výkoný výpočetní systém specificky navržený pro provádění částicových simulací meziplanetárního plazmatu.
 

Publikace v referovaných časopisech :

   Slavin, J. A., B. J. Anderson, T. H. Zurbuchen, D. N. Baker, S. M. Krimigis, M. H. Acuna, M. Benna, S. A. Boardsen, G. Gloecker, R. E. Gold, G. C. Ho, H. Korth, R. L. McNutt Jr., J. M. Raines, M. Sarantos, D. Schriver, S. C. Solomon, and P. Travnicek (2009), MESSENGER observations of Mercury's magnetosphere during northward IMF, Geophys. Res. Lett. 36, L02101, doi:10.1029/2008GL036158.
   Sarantos, M., J. A. Slavin, M. Benna, S. A. Boardsen, R. M. Killen, D. Schriver, and P. Travnicek (2009), Sodium ion pickup observed above the magnetopause during MESSENGER's first Mercury flyby: Constraints on neutral exospheric models Geophys. Res. Lett., acepted.
   Travnicek, P. M., P. Hellinger, D. Schriver, D. Hercik, J. A. Slavin, and B. J. Anderson (2009), Kinetic instabilities in Mercury's magnetosphere: three-dimensional simulation results, Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2008GL036630.
   Slavin, J. A., M. H. Acuna, B. J. Anderson, D. N. Baker, M. Benna, G. Gloeckler, R. E. Gold, G. C. Ho, R. M. Killen, H. Korth, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., L. R. Nittler, J. M. Raines, D. Schriver, S. C. Solomon, R. D. Starr, P. M. Travnicek, T. H. Zurbuchen (2008), Mercury's Magnetosphere after MESSENGER's First Flyby, Science, 321, 85, doi:10.1126/science.1159040.
   Paral, J., P. M. Travnicek, K. Kabin, R. Rankin, and T. H. Zurbuchen (2008), Spatial distribution and energy spectrum of heavy ions in the Hermean magnetosphere with application to MESSENGER flybys, WSPC - Proceedings, in press.
   
Příspěvky na konferencích :
   
   Travnicek, P., D. Schriver, P. Hellinger, D. Hercik, J. A. Slavin, B. J. Anderson, M. H. Acuna, S. M. Krimigis, S. C. Solomon, T.H. Zurbuchen (2008), Case study of the structure of Mercury's magnetosphere: Comparison of three dimensional hybrid simulations with observations during MESSENGER's first Mercury flyby, EGU General Assembly, Vienna, 13. 4. - 18. 4. 2008.
   Khurana, K., M. K. Dougherty, Y. Jia, C. T. Russell, and P. Travnicek (2008), The variability of mass-loading near Enceladus, EGU General Assembly, Vienna, 13. 4. - 18. 4. 2008.
   Travnicek, P., S. Stverak, K. Khurana, P. Hellinger, M. Dougherty (2008), Hybrid Code Simulation of the Interaction of Enceladus's Plume with Saturn's Magnetosphere, EGU General Assembly, Vienna,  13. 4. - 18. 4. 2008.
   Slavin, J. A., M. H. Acuna, B. J. Anderson, D. N. Baker, M. Benna, S. A. Boardsen, G. Gloeckler, R. E. Gold, G. C. Ho, H. Korth, S. M. Krimigis, S. A. Livi, R. L. McNutt, Jr., J. M. Raines, M. Sarantos, D. Schriver, S. C. Solomon, P. Travnicek, and T. H. Zurbuchen (2008), MESSENGER Observations of Mercury's Magnetopause: Structure and Dynamics, AGU Spring Joint Assembly, Fort Lauderdale.
   Travnicek, P., D. Schriver, P. Hellinger, D. Hercik, B. J. Anderson, J. A. Slavin, D. N. Baker, T. H. Zurbuchen, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., M. Sarantos, and S. C. Solomon (2008), Kinetic simulation of Mercury?s magnetosphere compared with observations during MESSENGER's first Mercury flyby on 14 January 2008, AGU Spring Joint Assembly, Fort Lauderdale.
   Schriver, D., P. Travnicek, J. Paral, M. Sarantos, B. J. Anderson, H. Korth, T. H. Zurbuchen, D. N. Baker, A. L. Sprague, R. M. Killen, W. E. McClintock, G. C. Ho, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., and S. C. Solomon (2008), Heavy Ion Transport in Mercury's Magnetosphere during the MESSENGER Flyby, AGU Spring Joint Assembly, Fort Lauderdale.
   Anderson, B. J., J. A. Slavin, M. H. Acuna, H. Korth, T. H. Zurbuchen, J. M. Raines, G. Gloeckler, R. E. Gold, G. C. Ho, S. M. Krimigis, S. A. Livi, D. N. Baker, D. Schriver, P. Travnicek, M. Benna, S. A. Boardsen, R. L. McNutt, Jr., and S. C. Solomon (2008), An Overview of MESSENGER's First Encounter with Mercury's Magnetosphere, AGU Spring Joint Assembly, Fort Lauderdale.
   Khurana, K., M. K. Dougherty, Y. Jia, C. T. Russell, and P. Travnicek (2008), The interaction of Enceladus's south-pole plume with Saturn's magnetosphere, COSPAR Scientific Assembly, Montreal.
   Slavin J. A., M. H. Acuna, B. J. Anderson, D. N. Baker, M. Benna, S. A. Boardsen, G. Gloeckler, R. E. Gold, G. C. Ho, H. Korth, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., J. M. Raines, M. Sarantos, D. Schriver, S. C. Solomon, P. Travnicek, and T. H. Zurbuchen (2008), MESSENGER observations of the response of Mercury's magnetosphere to northward and southward interplanetary magnetic field, COSPAR Scientific Assembly, Montreal.
   Travnicek, P. M., P. Hellinger, D. Schriver, D. Hercik, J. Paral, B. J. Anderson, D. N. Baker, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., M. Sarantos, J. A. Slavin, S. C. Solomon, T. H. Zurbuchen (2008), Kinetic simulation of Mercury's magnetosphere compared with observations during MESSENGER's first flyby Mercury flyby on 14 January 2008, BepiColombo SWT meeting, Sendai.
   Sarantos, M., J. A. Slavin, M. Benna, R. M. Killen, S. Boardsen, T. H. Zurbuchen, S. M. Krimigis, D. Schriver, P. Travnicek (2008), Sodium pickup ion distribution during the first MESSENGER flyby: an event study, 3rd European Planetary Science Congress (EPSC).
   Slavin, J. A., M. H. Acuna, B. J. Anderson, M. Benna, G. Gloeckler, S. M. Krimigis, J. M. Raines, D. Schriver, P. Travnicek, and T. H. Zurbuchen (2008), MESSENGER observations of Mercury's bow shock and magnetopause, 3rd European Planetary Science Congress (EPSC).
   Schriver D., P. Travnicek, J. Paral, J. A. Slavin, M. Sarantos, B. J. Anderson, H. Korth, T. H. Zurbuchen, D. N. Baker, A. L. Sprague, R. M. Killen (2008), Ion Transport in Mercury's Magnetosphere during the MESSENGER Flyby, 3rd European Planetary Science Congress (EPSC).
   Travnicek, P, D. Schriver, P. Hellinger, D. Hercik, J. Paral, B. J. Anderson, S. M. Krimigis, R. L. McNutt, Jr., M. Sarantos, J. A. Slavin, S. C. Solomon, and T. H. Zurbuchen (2008), Kinetic simulation of Mercury's magnetosphere compared with observations during MESSENGER's first Mercury flybys on 14 January and 6 October 2008, AGU Fall General Assembly, San Francisco, 15. 12. - 19. 12. 2008.
   Somr, J., P. Travnicek, S. Stverak, K. Khurana, P. Hellinger, and M. K. Dougherty (2008), Interaction of Enceladus's Water Plume with Saturnian Magnetosphere via Hybrid Numerical Simulations, AGU Fall General Assembly, San Francisco, 15. 12. - 19. 12. 2008.
   Paral, J., P. Travnicek, R. Rankin, K. Kabin (2008), Particle Tracing of Heavy Ions in Hermean Exosphere With Applications to the MESSENGER, AGU Fall General Assembly, San Francisco, 15. 12. - 19. 12. 2008.
   Slavin, J. A., M. H.  Acuńa, B. J.  Anderson, D. Schriver, S. C. Solomon, D. N. Baker, M. Benna, S. A. Boardsen, G. Gloeckler, R. E. Gold, G. C. Ho, H. Korth, S. M.Krimigis,R. L. McNutt,J. M. Raines, M. Sarantos, P. Travnicek, T. H. Zurbuchen (2008), MESSENGER Observations of Magnetic Reconnection and its Effects on Mercury's Magnetosphere, AGU Fall General Assembly, San Francisco, 15. 12. - 19. 12. 2008.